CN104538076B - 一种放射性总活度‑质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法 - Google Patents

一种放射性总活度‑质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种放射性总活度‑质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，它是在高放废液中采用无机和植物类有机吸附材料与微生物吸附材料组合处理方式；在中放废液中采用死体和活体微生物吸附材料组合处理方式，以放射性活度‑质量浓度梯度双降方式实现对高中放废液的处理，使核素浓度和放射性活度逐级降低，废液最后达到环境排放标准；同时，采用无机和有机‑微生物吸附富集与灰化等处理方式，使高中放废液中放射性核素实现减容，最后对末端残余核素进行回收或对残渣进行固化处理。本方法简单易行，速度快，成本低，处理效率高。

Description

一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液 的方法
技术领域
本发明涉及一种对放射性废水的处理方法，尤其涉及一种对高中放射性废水的处理方法。
背景技术
随着我国核能事业的飞速发展，放射性废物的处理和处置，已成为一个重大的安全和环保问题。人们关心最终如何安全处置核电站乏燃料后处理产生的高放废物、核武器研制和生产过程中业已产生的高放废物，以及我国现存的某些目前不准备后处理的乏燃料。据中国国家原子能机构多年前预测，随着核电的发展，2010年中国积累的乏燃料将达到1000吨。在2020年以后，预计每年都将卸下近千吨乏燃料。对高放废物的安全处置，是确保我国核能工业可持续发展和环境保护的重大问题。西方国家的核能开发情况表明，安全处置核废物，尤其是高放废物，已成为制约核能工业可持续发展的关键因素之一。
高放废液通常指放射性水平高、放射性核素寿命长、放射毒性高的放射性液体废物(其放射性活度大于3.7×109Bq/L)。它主要产生于核燃料后处理厂的水相萃残液、反应堆的乏燃料及同位素生产线，其组分中含有大量长寿命裂变产物(如129I,99Tc等)，锕系放射性核素(如239Pu,243Am,247Cm,238U等)及活化产物，致使高放废液具有较高的放射性活度、较多的衰变热和极高的放射性毒性，由于其中包含了大量放射性核素，在处置过程中它需要衰减数十万年后才能达到安全水平。
目前针对高放废液的处理与处置方法主要有预处理-固化-终处理方式和"分离－嬗变"技术。
①预处理-固化-终处理方式高放废液的预处理是高放废液固化和最终处理前的处理过程，此阶段包括高放废液暂存(减少废物液的释热量)、过滤浓缩和浓缩液储存三个过程。通常蒸发浓缩处理成本很高，且增加了废液本身的放射性。固化是将高放废液通过合适的固化方法，把放射性核素固定成稳定、牢固、惰性的固体废物，从而减少废物体积，以便于管理，同时避免由于废液长期贮存，贮存罐腐蚀而引起核泄漏。高放废液经固化后进行最终处理，其目的是将包装后的固化体在不要求人照料的条件下与环境隔离，以尽量减少对人类和自然界的危害。这是目前处理高放废液拟定的主要方案。现已提出的方案可归纳为地质处置和非地质处置两类。
目前，将固化和地质处置结合起来处理高放废液的方法较为常用。通常固化方法有多种，如水泥固化、玻璃固化和陶瓷固化。理想的固化体要求具有优越的化学稳定性、机械稳定性、热稳定性、较高的货载量，要求设备简单，生产能力大，投资和运行费用低，无废气净化问题，原料易得，固化生产过程二次污染少。现在的主要固化方法(玻璃固化、陶瓷固化、水泥固化)各有优缺点。水泥固化技术开发最早，已经广泛应用于中低放射性废物固化，是一种相当成熟的固化技术，如“高盐高碱中低水平放射性废液水泥固化体及其制备方法”(201010608152.1)，“低中水平放射性废液的水泥固化研究”(2005)及“核电站放射性废物水泥固化处理”等。但是水泥固化由于其耐辐射性和化学稳定性的限制，较少用于高放废液的固化。但也有用碱矿渣结合水泥固化法来处理高放废液的方法，如CN101261887B，其采用的方法是将高放废液经亚铁氰化镍钾预处理，并结合常温固化路线，使高放废液在全低温工艺条件下被碱矿渣固化。处理高放废液所用的固化方法通常是玻璃固化法，玻璃法用玻璃作为核废料固化体材料，把高放废液与玻璃融熔固化后，固化体装入金属容器，埋入深地层贮存库，和生物圈隔离几十万年。如“玻璃固化处理强放射性废液”(1986)和“一种高放射性核废料玻璃固化基材的制备方法”(CN101826376B)等研究和专利都是采用玻璃固化来处置高放废物。其优点是可以同时固化高放废液的全部组分，而且具有较强的抗浸出性、包容能力强、耐辐射性和化学稳定性高。因此广泛应用于高放废液的处理中。
随着玻璃固化技术的广泛应用，人民发现玻璃并不是高放废液固化的最优良载体，因为玻璃是一种过冷过饱和的固溶体，必然会发生析晶现象，且析晶出的晶体大部分是水溶性的，不利于地质深层处理，所以陶瓷固化应运而生。但是由于耗能量大、工艺还没有成熟，正处于研究阶段。
综上所述，预处理-固化-终处理方式存在的问题在于：蒸发浓缩处理成本较高，而且浓缩后会使得放射性废液本身的放射性增强，增加处理难度。由高放废液的特性决定，常规的中、低放废液固化方法难以满足固化产物(称固化体)在机械强度、抗浸出性、热稳性及耐辐照性等方面的较高要求，致使目前用于工程实践中的方法极其有限，并都存在某些不足，大部分方案正处于试验研究及开发阶段。尽管目前人们在地质深埋方面开展的研究工作较多，但地质处理对地质稳定性依赖较大，目前世界上还没有一个地质贮存库投入使用。且该法需固化的废液量大，费用高。因此不是最佳的高放废物最终处理方案。
②"分离－嬗变"技术
用分离-嬗变法处理高放废液是一种先进的处理技术，属于先进的核燃料循环技术范畴。它是采用化学分离的方法从高放废液中先将超铀元素和长寿命的放射性裂变核素产物分离出来(如99Tc)，再用嬗变转化法制成靶子送到混合堆、快堆或加速器中经照射转化成短寿命或稳定的核素。再分离出131Cs，90Sr和99Tc、124I等，使需要玻璃固化和深地层处置的a放射性废物和高放废液变为中、低放废液另行处理，从而减少放射性的长期危害并实现高放废物的减容。
为了满足分离/嬗变和先进核燃料循环的需要，对高放废液的处理处置不仅要回收其中的U、Pu，还要对次量锕系核素(MA)(如专利CN 93102120)和长寿命裂变产物(LLFP)进行分离。国内外因此提出了多个高放废液分离一体化流程，如日本原子能研究所(JAERI)关于PARC(PARtitioning Conundrum Key)概念流程、日本Purex(普勒克斯)-TRUEX(TRansUranic EXtration)一体化流程、俄罗斯SuperPurex(超级普勒克斯)流程、中国Purex-TRPO(混合三烷基氧膦)一体化流程(CN1037914C)。
这些萃取分离一体化流程容易实现连续自动化操作，适于在强放射性条件下使用。虽然这些流程都已用真实的高放废液进行过热实验，具有较好的锕系元素的分离效果，但其仅是对传统Purex流程进行改进简化，U、Pu等核素的分离回收目前仍然尚未找到合适的萃取剂等，对高放废液中Cs、Sr的回收也难以实现。而且萃取分离一体化流程的研究距离实际应用还有一定距离，各种流程的分离效果、物流衔接和分离产品的处理方法等，还需要进一步验证、改进与完善。与溶剂萃取法相比较而言，采用无机吸附材料富集核素，降低高放废液放射性比活度和浓度的方法具有操作工艺简单，无机吸附材料机械、热和辐照稳定性强及对放射性核素非常显著的选择性等优点，被认为是一种较为有效的方法。
另外，高放废液处理中核废物处理的两个原则是减量化和固定化。减量化是固定化的前提。使固体废物减容或减重的方法很多，主要有压缩处理和焚烧处理。此外，生物降解、脱水、干燥以及破碎、切割等处理皆可不同程度地减少固体废物的质量和容积，从而使固体废物的体积或质量减少从而减少运输、处置的费用。可燃性放射性废物焚烧的减容比可达40-100。可压缩放射性废物减容比可达2-10。放射性去污处理中，有些去污方法会产生大量废水，此时减容变得更加重要。目前国际上在核废物减容方面的研究主要侧重于废物产生过程的管理，如过程管理、废物分类管理、提高可再生材料使用比例等。对于液体经常采用蒸发处理。日本建立的先进废物减容装置(AVRF)可处理750m3，减容比达到1.7-3.7。
因此，常规的放射性核素减容处理减容比较低，且方法受到放射性核素性质的限制等缺点。在越来越重视环境保护的今天，开展生物绿色技术处理放射性核素研究具有重要的现实意义。
生物吸附富集是近年来发展起来的具有较好应用前景的废物处理技术。生物吸附法是利用某些生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液分离来去除水溶液中金属离子的方法。目前大量研究表明微生物吸附具有广阔的应用前景，微生物具有较强的吸附富集能力，例如CN 201010198289.4，将质量比为1∶2～4∶0.5～1.5的活性炭、硅藻土和干酵母的混合物投加到放射性废水中使废水中的总α放射性核素去除率达到90％；CN 201210383090.8，以改性壳聚糖吸附剂对铀进行吸附去除，其对低浓度含铀废水中铀的去除率＞95％。CN 200910044181.7，以浮水蕨类植物满江红为材料，修复铀污染水体。但是这些微生物处理核素的研究大都是针对不含放射性或者放射性低的废液，利用生物方式在处理高中放废液研究还很少。
微生物处理核废物的优势除了具有较强的吸附富集能力之外，其对放射性废液具有巨大的减容比和核素选择性吸附富集能力。董发勤课题组生物吸附模拟废液研究表明，微生物吸附加灰化富集可以达到几千倍的减容比。而传统方式的压缩处理等减容比只有10～100。而且使放射性废液达到减量化的另一种方式是辐射剂量的降低或核素浓度的降低，使之从高放到中放再到低放，最后清洁解控。这种针对高中放废液的梯度递降处理方式，目前国内外的报道还没有这方面的研究。
因此，本发明提出一种通过无机-有机-微生物吸附材料组合、死体-活体微生物吸附组合、微生物吸附-灰化处理组合和无机材料减容-固化处理组合等方法实现对高中放废液的放射性活度-浓度梯度逐级降低的方法。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法。
本发明的技术方案是：一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于主要包括高放废液处理—中放废液处理—微生物深度净化处理—微生物灰化回收—减容回收与固化处理5个步骤。具体方法如下：
①高放废液处理采用无机-植物基-微生物吸附材料组合体系处理高放废液：
处理方式A：首先在吸附塔进水端采用碳黑、纳米材料和天然矿物材料等无机材料降低高放废液的放射性总活度；接着采用纤维素类等植物基有机材料再次降低上述废液的放射性总活度；最后采用死体微生物来处理上述废液，直到吸附处理后废液的放射性总活度降至3.7×106～3.7×109Bq/L，达到中放废液水平，折算为单一放射性核素137Cs质量浓度1.16×10-3～1.16mg/L或90Sr质量浓度0.71×10-3～0.71mg/L；处理方式B：首先采用无机吸附材料在吸附塔进水端处理高放废液；接着再采用或者直接采用混合有机吸附材料处理上述废液，直至放射性废液达到中放水平；所述混合有机吸附材料为纤维素类等植物基有机吸附材料与死体微生物的混合剂，按质量比1:2～25:1均匀混合；收集上述吸附后的碳黑、活性炭、纳米材料和天然矿物材料用于后续灰化回收或减容固化处理，吸附后的植物基有机材料和微生物用于后续灰化回收；
高放废液处理中采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式可实现选择性吸附，直到吸附后废液的放射性总活度达到中放标准。上述处理的技术参数为：吸附塔高度H＝5m，吸附塔有效高度h＝4m，吸附塔内径D＝600mm，流速＝20～50cm/s；所述高放废液的初始放射性总活度≥3.7×109Bq/L，折算为单一放射性核素137Cs初始质量浓度≥1.16mg/L或90Sr初始质量浓度≥0.71mg/L；
②中放废液处理采用死体、活体耐辐射和非耐辐射一般微生物组合体系处理上述达到中放水平的废液，降低其放射性总活度；
处理方式C：在吸附塔中采用单一活体耐辐射微生物、死体微生物、非耐辐射活体微生物等首次降低上述中放废液的放射性总活度；接着采用上述三类微生物材料两两组合或三者组合微生物层组来处理上述中放废液，或者采用每一类微生物它们各自的组合进行处理，直到吸附后废液的放射性总活度降至＜3.7×106Bq/L，折算为单一放射性核素137Cs质量浓度＜1.16×10-3mg/L或90Sr质量浓度＜0.71×10-3mg/L，达到低放标准；处理方式D：在吸附塔中采用单一活体耐辐射微生物、死体微生物、非耐辐射活体微生物等处理上述中放废液；接着采用上述每一类微生物中两种或三种微生物混合剂来处理上述废液，或者采用上述三类微生物两两组合或三者组合的微生物混合剂进行处理，直到吸附后废液的放射性总活度达到低放标准。
中放废液处理中采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式可达到选择性吸附，直到吸附后废液的放射性总活度达到低放标准；
③微生物深度净化处理采用植物基材料、单一活体或死体微生物、活体-死体微生物层位组合方式或活体-死体混合微生物对上述达到低放标准的废液进行深度净化处理；
处理方式E：采用植物基材料、单一耐辐射微生物、非耐辐射一般微生物和死体微生物等吸附材料处理上述低放废液，降低废液的放射性总活度直至＜1Bq/L，末端尾水达到国家环境排放标准，如可溶性铀离子浓度小于0.05mg/L；处理方式F：采用活体(耐辐射和非耐辐射)-死体微生物两两组合的层位组合方式对低放废液进行净化处理；或者采用活体(耐辐射和非耐辐射)-死体微生物均匀混合方式对低放废液进行净化处理。采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式可实现选择性吸附，直到放射性总活度降至＜1Bq/L。收集上述微生物吸附材料用于后续灰化回收；
④微生物灰化回收将吸附后的微生物和植物基有机吸附材料收集起来于微波炉中，进行灰化至恒重；将灰化处理后含有放射性核素的残余物质进行回收；微波灰化温度为600～1600℃，微波加热时长为10～60min；
⑤减容回收与固化处理将吸附处理后的活性炭、石墨和煤等无机材料在微波炉中600～1400℃下进行燃烧灰化，最后使放射性核素实现减容富集回收；将吸附处理后的无机纳米和天然矿物材料等在微波活性坩埚中于400～1600℃下进行煅烧处理，使其失去吸附水、结晶水或有机成分碳化、气化挥发，所含的组分转化成氧化物，直至吸附的放射性核素进一步富集。对不能回收或放射性核素浓度很低的上述吸附后、减容后或处理后的材料加入锂盐或硼酸盐等组分进行玻璃或陶瓷固化处理；所述固化处理可以是硼硅酸盐玻璃固化，或者是纳米烧结固化，或者是原位陶瓷固化。
本发明与现有放射性废液处理技术相比，具有如下突出特点：
①不同于传统的采用无机吸附材料处理核废液的方法，本发明利用无机-有机-微生物吸附组合体系能针对高中放废液进行处理，使其放射性总活度和质量浓度同时降低。所述的无机吸附材料对高放废液中Cs、Sr等放射性核素有强吸附能力，可以是碳黑、活性炭、石墨烯、煤、煤焦油渣和焦油渣等及它们二者或以上的混合物，或者是纳米金属如纳米Cu、纳米Fe、纳米Mn、纳米Zn、纳米Ni、纳米Al、Si烯等及它们二者或以上的混合物，或者是纳米氧化物和纳米氢氧化物如纳米CaO、纳米MgO、纳米ZrO2、纳米Al2O3、纳米TiO2等和纳米Ca(OH)2、纳米Cu(OH)2、纳米Fe(OH)2、纳米Mn(OH)2、纳米Ni(OH)2、纳米Al(OH)3、Mg(OH)2等及它们二者或以上的混合物；或者是天然矿物材料如蒙脱石、沸石及蛭石等及它们二者或以上的混合物；所述植物基有机材料可以是纤维素类农林废弃物干粉，如作物秸秆干粉——小麦秸秆干粉、玉米秸秆干粉、水稻秸秆干粉、油菜秸秆干粉等，树叶杂草干粉——柑橘树叶干粉、梧桐树叶干粉、禾本科杂草干粉、莎草科杂草干粉等，入侵物种水生植物干粉——凤眼莲干粉、空心莲子草干粉、紫茎泽兰干粉、薇甘菊干粉等，藻类干粉——蓝藻粉、绿藻粉、硅藻粉等；或者是淀粉类如天然淀粉——玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉等，改性淀粉——交联淀粉、预糊化淀粉等；或者是小分子糖类如蔗糖渣、聚糖类如壳聚糖、葡聚糖等，也可以是上述两种及以上材料的组合；②不同于普通的生物吸附处理方法，本发明采用死体和活体微生物吸附材料组合体系，在放射性活度-质量浓度梯度双降模式下实现对高中放废液的循环处理，最后使废液达到环境排放标准。所述的死体微生物为体积大的微生物，可以是青霉菌，或者是根霉菌，或者是毛霉菌，或者是酵母菌等真菌，也可以是耐辐射菌等，或者是是上述两种及以上微生物的组合。所述的活体耐辐射微生物为吸附性强且耐辐射的微生物，可以是耐辐射奇球菌，或者是枯草芽孢杆菌，或者是基因工程菌pET8-recA DH5α大肠杆菌，或者是蜡状芽孢杆菌，或者是耐辐射奇球菌-蜡状芽孢杆菌融合菌等，也可以是上述两种及以上微生物的组合；所述的非耐辐射一般微生物可以是酵母菌，或者是大肠杆菌，或者是葡萄球菌，或者是担子菌，或者是氢细菌，或者是硫细菌，或者是铁细菌，或者是氧化硫硫杆菌，或者是氧化铁硫杆菌等，也可以是上述两种及以上微生物的组合。③不同于传统的单一吸附模式，本发明采用组合体系处理放射性废液，即高放废液采用无机和有机吸附材料与微生物吸附材料组合处理方式；中放废液采用死体和活体微生物吸附材料组合处理方式；低放废液采用活体微生物处理方式。使高中放废液的放射性活度-质量浓度实现逐级双降，避免了强辐射对微生物的一次性致死损伤。④不同于传统方式的压缩处理等方式，针对不同的放射性环境采用了可灰化的碳黑、活性炭、石墨烯、煤、石墨、煤焦油渣、植物类有机吸附材料、死体和活体微生物吸附材料来处理高中放废液，灰化之后的残余物质可用于核素的回收。⑤不同于传统的水泥固化处理方式，对于高放废液的处理，采用的纳米金属和纳米氧化物等无机吸附材料吸附核素后，把减容后包含各种纳米氧化物如SiO2，Al2O3，Fe2O3，CuO和TiO2成分的物质在400～1800℃下微波烧结1～12h，使其成为单相和多相陶瓷体实现纳米烧结固化；而采用的蒙脱石、蛭石和沸石等天然矿物吸附材料吸附核素后可与与特种助晶剂或反应剂如Li、Na、Ca、Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等一种或多种金属的氧化物或盐在600～1800℃下微波烧结1～12h，实现原位陶瓷固化。纳米烧结固化和陶瓷固化具有较强的抗浸出性、耐辐射性和化学稳定性。
具体实施方式
本发明的一种实施方式如下：
①高放废液处理采用无机-植物基-微生物吸附材料组合体系处理高放废液：
处理方式A：针对原始高放废液，首先采用耐强辐射的无机吸附材料如碳黑等进行处理，无机吸附材料与废液固液比为1：1～50的比例在吸附塔进水端层位处理原始高放废液，使其放射性总活度降低；接着再用纤维素类、淀粉基或者糖类等耐辐射的植物基有机吸附材料，按照有机材料与废液固液比为1：10～50的比例来处理上述废液，进一步降低废液的放射性总活度，最后采用死体微生物与废液固液比为1：2～20的比例来处理上述废液；直至放射性废液的放射性总活度降至3.7×106～3.7×109Bq/L，达到中放废液水平，折算为单一放射性核素137Cs质量浓度1.16×10-3～1.16mg/L或90Sr质量浓度0.71×10-3～0.71mg/L：
处理方式B：采用无机吸附材料与废液固液比为1：1～50的比例在吸附塔进水端层位处理原始高放废液，使其放射性总活度降低；接着再采用或者直接采用混合有机吸附材料以固液比为1：2～50处理上述废液，直至放射性废液达到中放水平；所述混合有机吸附材料为纤维素等植物基有机吸附材料，其与死体微生物按质量比1:2～25:1均匀混合。收集上述吸附后的碳黑、活性炭、纳米材料和天然矿物材料用于后续灰化回收或减容固化处理，吸附后的植物基有机材料和微生物用于后续灰化回收；上述处理的技术参数为：吸附塔高度H＝5m，吸附塔有效高度h＝4m，吸附塔内径D＝600mm，流速＝20～50cm/s；所述高放废液的初始放射性总活度≥3.7×109Bq/L，折算为单一放射性核素137Cs初始质量浓度≥1.16mg/L或90Sr初始质量浓度≥0.71mg/L；
采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式实现选择性吸附，直至放射性废液达到中放水平；所述无机吸附材料为耐强辐射材料，可以是碳黑、活性炭、石墨烯、煤、煤焦油渣和焦油渣等及它们二者或以上的混合物，或者是纳米金属如纳米Cu、纳米Fe、纳米Mn、纳米Zn、纳米Ni、纳米Al、Si烯等及它们二者或以上的混合物，或者是纳米氧化物和纳米氢氧化物如纳米CaO、纳米MgO、纳米ZrO2、纳米Al2O3、纳米TiO2等和纳米Ca(OH)2、纳米Cu(OH)2、纳米Fe(OH)2、纳米Mn(OH)2、纳米Ni(OH)2、纳米Al(OH)3、Mg(OH)2等及它们二者或以上的混合物；或者是天然矿物材料如蒙脱石、沸石及蛭石等及它们二者或以上的混合物；所述植物基有机材料可以是纤维素类农林废弃物干粉，如作物秸秆干粉——小麦秸秆干粉、玉米秸秆干粉、水稻秸秆干粉、油菜秸秆干粉等，树叶杂草干粉——柑橘树叶干粉、梧桐树叶干粉、禾本科杂草干粉、莎草科杂草干粉等，入侵物种水生植物干粉——凤眼莲干粉、空心莲子草干粉、紫茎泽兰干粉、薇甘菊干粉等，藻类干粉——蓝藻粉、绿藻粉、硅藻粉等；或者是淀粉类如天然淀粉——玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉等，改性淀粉——交联淀粉、预糊化淀粉等；或者是小分子糖类如蔗糖渣、聚糖类如壳聚糖、葡聚糖等，也可以是上述两种及以上材料的组合；
②中放废液处理采用死体、活体耐辐射和非耐辐射一般微生物组合体系处理上述达到中放水平的废液，降低其放射性总活度；
处理方式C：在吸附塔中采用单一活体耐辐射微生物、死体微生物、非耐辐射活体微生物等处理上述中放废液，该单一微生物与废液的固液比为1：2～20，用单一微生物首次降低中放废液的放射性总活度；或者采用上述三类微生物材料两两组合或三者组合微生物层组来处理上述中放废液，组合微生物与废液的的固液比为1：2～20，死体微生物与活体耐辐射微生物、死体微生物与非耐辐射微生物或者活体耐辐射微生物与非耐辐射微生物质量比为1～99：99～1；所述的三者组合微生物层组其质量百分比分别介于0.5％～99.5％之间，三者质量总和为100％，直到吸附后废液的放射性总活度降至＜3.7×106Bq/L，折算为单一放射性核素137Cs质量浓度＜1.16×10-3mg/L或90Sr质量浓度＜0.71×10-3mg/L，达到低放标准；
处理方式D：首先在吸附塔中采用单一活体耐辐射微生物、死体微生物、非耐辐射活体微生物等处理上述中放废液，该单一微生物与废液的固液比为1：2～20；或者采用混合微生物来处理上述废液，混合微生物与废液固液比为1：2～20，所述混合微生物为活体耐辐射微生物、活体非耐辐射微生物与死体微生物的质量百分比分别介于0.5％～99.5％之间，三者质量总和为100％，均匀混合。
采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式可实现选择性吸附，直到吸附后废液的放射性总活度达到低放标准；死体-活体微生物组合的先后次序、层位厚度与层数组合、选择性等依据放射性总活度高低与放射性核素种类确定。所述的死体微生物为体积大的微生物，可以是青霉菌，或者是根霉菌，或者是毛霉菌，或者是酵母菌等真菌，也可以是耐辐射菌等，或者是是上述两种及以上微生物的组合。所述的活体耐辐射微生物为吸附性强且耐辐射的微生物，可以是耐辐射奇球菌，或者是枯草芽孢杆菌，或者是基因工程菌pET8-recADH5α大肠杆菌，或者是蜡状芽孢杆菌，或者是耐辐射奇球菌-蜡状芽孢杆菌融合菌等，也可以是上述两种及以上微生物的组合；所述的非耐辐射一般微生物可以是酵母菌，或者是大肠杆菌，或者是葡萄球菌，或者是担子菌，或者是氢细菌，或者是硫细菌，或者是铁细菌，或者是氧化硫硫杆菌，或者是氧化铁硫杆菌等，也可以是上述两种及以上微生物的组合。
③微生物深度净化处理采用植物基材料、单一活体或死体微生物、活体-死体微生物层位组合方式或活体-死体混合微生物对上述达到低放标准的废液进行净化处理；
处理方式E：采用植物基材料、单一耐辐射微生物、非耐辐射一般微生物和死体微生物等吸附材料处理上述低放废液，上述吸附材料与废液固液比为1：2～20，或配合离子交换纤维处理、化学配合沉降反应，进行选择性吸附，降低废液的放射性总活度直至＜1Bq/L，末端尾水达到国家环境排放标准，如可溶性铀离子浓度小于0.05mg/L；
处理方式F：采用活体(耐辐射和非耐辐射)-死体微生物组合层位或均匀混合方式对低放废液进行净化处理，组合层位微生物与废液的固液比为1：2～20，活体微生物与死体微生物质量比为1～99：99～1；所述混合微生物与废液的固液比为1：2～20，混合微生物为活体微生物与死体微生物按质量比为1～99：99～1均匀混合；所述的三者组合微生物层组和混合微生物其质量百分比分别介于0.5％～99.5％之间，三者质量总和为100％。采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式可实现选择性吸附，直到放射性总活度降至＜1Bq/L。收集上述微生物吸附材料用于后续灰化回收；
④微生物灰化回收将吸附后的微生物和植物基有机吸附材料收集起来于微波炉中，进行灰化至恒重；将灰化处理后含有放射性核素的残余物质进行回收；微波灰化温度为600～1600℃，微波加热时长为100～60min；
⑤减容回收与固化处理将吸附处理后的碳黑、活性炭、石墨烯、煤、煤焦油渣和焦油渣等无机材料在微波炉中600～1400℃下进行燃烧灰化，最后使放射性核素实现减容富集回收；将吸附处理后的无机纳米和天然矿物材料等在微波活性坩埚中于400～1600℃下进行煅烧处理，使其失去吸附水、结晶水或有机成分碳化、气化挥发，所含的组分转化成氧化物，直至吸附的放射性核素进一步富集。对不能回收或放射性核素浓度很低的上述吸附后、减容后或处理后的材料加入锂盐或硼酸盐等组分进行玻璃或陶瓷固化处理；所述固化处理可以是硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐玻璃固化，即将减容后组分与玻璃基料二氧化硅或其他硅酸盐和三氧化二硼或其他硼酸盐或磷酸盐在600～1800℃高温下熔融，浇铸成玻璃固化体，实现固化处理；或者是纳米烧结固化，即把减容后包含各种纳米氧化物如SiO2，Al2O3，Fe2O3，CuO和TiO2成分的物质在400～1800℃下微波烧结1～12h，使其成为单相和多相陶瓷体实现纳米烧结固化；或者是原位固化处理，即把天然矿物如蒙脱石、沸石和蛭石减容后的组分与特种助晶剂或反应剂如Li、Na、Ca、Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等一种或多种金属的氧化物或盐在600～1800℃下微波烧结1～12h，实现原位陶瓷固化。
下面通过具体的实施例进一步说明本发明是如何实现的：
实施例1采用ABCDEF组合层位递降方式来处理高放废液：处理方式A用于处理进水端的原始高放废液，选用无机材料为碳黑(也可以为其它类似矿物或二者的混合物)，固液比为1：1(也可以为其它比例)；植物基有机吸附材料为梧桐树叶干粉(也可以为其它类似植物干粉或二者的混合物)，固液比为1：2(也可以为其它比例)；死体微生物为青霉菌(也可为其它类似微生物或二者的混合物)，固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式A处理的废液再采用方式B后续处理，其中无机材料混合物为纳米Zn与纳米Fe(OH)2(也可以为其它类似纳米金属和纳米氢氧化物的混合物)，其质量比为1：1(也可以为其它比例)，上述混合无机材料与废液固液比为1：3(也可以为其它比例)，植物基有机混合吸附材料与死体微生物混合物分别为小麦桔杆干粉、壳聚糖、枯草芽孢杆菌(也可以为其它类似干粉、聚糖、微生物或三者的混合物)，其中小麦桔杆干粉和壳聚糖的质量比为3：1(也可以为其它比例)，上述植物基混合材料与枯草芽孢杆菌按质量比7:3均匀混合(也可以为其它比例)，固液比为1：1(也可以为其它比例)。经方式B处理的废液再采用方式C后续处理，其中活体耐辐射微生物为基因工程菌pET8-recA DH5α大肠杆菌，死体微生物为毛霉菌，上述两种微生物由吸附塔进水端到出水端依次垛叠成组合微生物层组，其质量比为3：2(也可以为其它比例)，上述组合微生物层组与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式C处理的废液再采用方式D后续处理，其中混合微生物为活体耐辐射奇球菌、死体微生物根霉菌、活体非耐辐射微生物大肠杆菌的混合剂，其质量比为7：7：6(也可以为其它比例)，上述微生物混合剂与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式D处理的废液再采用方式E后续处理，其中所用活体微生物为氧化铁硫杆菌，其与废液固液比为3：1(也可以为其它比例)。经方式E处理的废液再采用方式F后续处理，采用的混合微生物为活体非耐辐射微生物葡萄球菌和死体微生物担子菌的混合剂，按质量比4:9均匀混合(也可以为其它比例)，上述微生物混合剂与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经上述组合方式处理后，废液放射性总活度＜1Bq/L，末端尾水达到国家环境排放标准，如可溶性铀离子浓度小于0.05mg/L。
实施例2采用ABCF组合层位递降方式来处理高放废液：处理方式A用于处理进水端的原始高放废液，选用无机材料为天然沸石(也可以为其它类似矿物或二者的混合物)，固液比为1：2(也可以为其它比例)；植物基有机吸附材料为玉米秸秆干粉(也可以为其它类似干粉或二者的混合物)，固液比为1：2(也可以为其它比例)；死体微生物为根霉菌(也可为其它类似微生物或二者的混合物)，固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式A处理的废液再采用方式B后续处理，其中无机材料混合物为蒙脱石与纳米Cu(也可以为其他类似矿物与纳米金属的混合物)，其质量比为4：1(也可以为其它比例)，上述混合无机材料与废液固液比为1：3(也可以为其它比例)；植物基有机吸附材料与死体微生物混合物分别为水稻秸秆干粉、担子菌(也可以为其它类似干粉、微生物或二者的混合物)，二者按质量比为6：5均匀混合，上述混合剂与废液固液比为1：3(也可以为其它比例)。经方式B处理的废液再采用方式C后续处理，其中活体耐辐射微生物为耐辐射奇球菌-蜡状芽孢杆菌融合菌，死体微生物为根霉菌，活体非耐辐射微生物为金黄色葡萄球菌，上述三种微生物由吸附塔进水端到出水端依次垛叠成组合微生物层组，其质量比为8：7：5(也可以为其它比例)，上述组合微生物层组与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式C处理的废液再采用方式F后续处理，选用的混合微生物为活体微生物蜡状芽孢杆菌和死体微生物青霉菌的混合剂，按质量比3:5(也可以为其它比例)均匀混合，上述微生物混合剂与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经上述组合方式处理后，废液放射性总活度＜1Bq/L，末端尾水达到国家环境排放标准，如可溶性铀离子浓度小于0.05mg/L。
实施例3采用ACE组合层位递降方式来处理高放废液：处理方式A用于处理进水端的原始高放废液，选用无机材料为天然蛭石(也可以为其它类似矿物或二者的混合物)，与废液固液比为0.5～50：1；植物基有机吸附材料为小球藻粉，与废液固液比为1：1(也可以为其它比例)；死体微生物为毛霉菌(也可为其它类似微生物或二者的混合物)，固液比为1：2(也可以为其它比例)。经方式A处理的废液再采用方式C后续处理，其中活体耐辐射微生物为蜡状芽孢杆菌，死体微生物为表皮葡萄球菌，活体非耐辐射微生物为氢细菌(也可为其它类似微生物)，上述三种微生物由吸附塔进水端到出水端依次垛叠成组合微生物层组，其质量比为4：3：3(也可以为其它比例)，上述组合微生物层组与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式C处理的废液再采用方式E后续处理，其中所用单一活体微生物为铁细菌(也可为其它类似微生物)，其与废液固液比为2：1。经上述组合方式处理后，废液放射性总活度＜1Bq/L，末端尾水达到国家环境排放标准，如可溶性铀离子浓度小于0.05mg/L。
实施例4采用ABCDE组合层位递降方式来处理高放废液：处理方式A用于处理进水端的原始高放废液，选用的无机材料为纳米CaO(也可以为其它类似纳米氧化物或二者的混合物)，固液比为1：1(也可以为其它比例)；植物基有机混合吸附材料为交联淀粉(也可以为其它类似改性淀粉或二者的混合物)，固液比为1：2(也可以为其它比例)；死体微生物为氧化硫硫杆菌(也可以为其它死体微生物或二者的混合物)，固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式A处理的废液再采用方式B后续处理，其中无机材料混合物为活性炭与纳米Fe(也可以为其他类似矿物与纳米金属的混合物)，其质量比为4：1(也可以为其它比例)，上述混合无机材料与废液固液比为1：3(也可以为其它比例)；植物基有机吸附材料与死体微生物混合物分别为薇甘菊干粉、酵母菌(也可以为其它类似干粉、微生物或二者的混合物)，二者按质量比为7：4均匀混合，上述混合剂与废液固液比为1：3(也可以为其它比例)。经方式B处理的废液再采用方式C后续处理，其中活体耐辐射微生物为枯草芽孢杆菌，死体微生物为硫细菌，活体非耐辐射微生物为表皮葡萄球菌，上述三种微生物由吸附塔进水端到出水端依次垛叠成组合微生物层组，其质量比为6：5：3(也可以为其它比例)，上述组合微生物层组与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式C处理的废液再采用方式D后续处理，其中混合微生物为活体耐辐射微生物耐辐射奇球菌、基因工程菌pET8-recA DH5α大肠杆菌、蜡状芽孢杆菌的混合剂，其质量比为5：3：2(也可以为其它比例)，上述微生物混合剂与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式D处理的废液再采用方式E后续处理，其中所用单一死体微生物为氧化铁硫杆菌(也可以为其它死体微生物)，其与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经上述组合方式处理后，废液放射性总活度＜1Bq/L，末端尾水达到国家环境排放标准，如可溶性铀离子浓度小于0.05mg/L。
实施例5采用AEF组合层位递降方式来处理高放废液：处理方式A用于处理进水端的原始高放废液，选用的无机材料为石墨烯(也可以为其他类似矿物或者二者的混合物)，固液比为1：1(也可以为其它比例)；植物基有机吸附材料为蔗糖渣(也可为其他类似糖类物质或二者的混合物)，固液比为1：2(也可以为其它比例)；死体微生物为酵母菌(也可为其他死体微生物)，固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式A处理的废液再采用方式E处理，其中所用单一死体微生物为氢细菌(也可以为其它死体微生物)，其与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式E处理的废液再采用方式F后续处理，采用的混合微生物为活体非耐辐射微生物大肠杆菌和死体微生物担子菌的混合剂，按质量比3:7(也可以为其它比例)均匀混合，上述微生物混合剂与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经上述组合方式处理后，废液放射性总活度＜1Bq/L，末端尾水达到国家环境排放标准，如可溶性铀离子浓度小于0.05mg/L。
实施例6采用BDE组合层位递降方式来处理高放废液：处理方式B用于处理进水端的原始高放废液，其中无机材料混合物为纳米Al2O3与纳米Mg(OH)2(也可以为其它类似纳米氧化物和纳米氢氧化物的混合物)，其质量比为2：3(也可以为其它比例)，上述混合无机材料与废液固液比为1：1(也可以为其它比例)；植物基有机吸附材料与死体微生物混合物为紫茎泽兰干粉、玉米淀粉、根霉菌，其中植物基吸附材料紫茎泽兰干粉和玉米淀粉的质量比为7：3(也可以为其它比例)，上述植物基混合材料与根霉菌按质量比10:3(也可以为其它比例)均匀混合，其与废液固液比为1：2(也可以为其它比例)。经方式B处理的废液再采用方式D后续处理，其中混合微生物为活体耐辐射微生物耐辐射奇球菌-蜡状芽孢杆菌融合菌与死体微生物表皮葡萄球菌的混合剂，其质量比为3：1(也可以为其它比例)，上述微生物混合剂与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经方式D处理的废液再采用方式E后续处理，其中所用非耐辐射一般微生物为铁细菌(也可为其他类似一般微生物)，其与废液固液比为2：1(也可以为其它比例)。经上述组合方式处理后，废液放射性总活度＜1Bq/L，末端尾水达到国家环境排放标准，如可溶性铀离子浓度小于0.05mg/L。
上述实施例中高放废液的初始放射性总活度≥3.7×109Bq/L，折算为单一放射性核素137Cs初始质量浓度≥1.16mg/L或90Sr初始质量浓度≥0.71mg/L；采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式可实现选择性吸附，直到吸附后废液的放射性总活度达到低放标准；其中无机吸附材料、植物基有机吸附材料和死体-活体微生物的种类选择、组合的先后次序、层位厚度与层数组合、选择性等依据放射性总活度高低与放射性核素种类确定。
按上述各实施例并按照前述处理方法即可将高放废液处理至环境达标排放标准，并使放射性核素灰化减容回收或减容回收与固化处理，达到本发明目的。本发明的实施例均可实施，本发明不限于这些实施例。

Claims (9)

1.一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
高放废液处理采用无机-植物基-微生物吸附材料组合体系处理高放废液：
处理方式A：首先在吸附塔进水端采用无机材料碳黑、纳米材料和天然矿物材料降低高放废液的放射性总活度；接着采用纤维素类再次降低上述废液的放射性总活度；最后采用死体微生物来处理上述废液，直到吸附处理后废液的放射性总活度降至3.7×106~3.7×109Bq/L，达到中放废液水平，折算为单一放射性核素 137Cs质量浓度1.16×10-3~1.16 mg/L或90Sr质量浓度0.71×10-3~0.71 mg/L；处理方式B：首先采用无机吸附材料在吸附塔进水端处理高放废液；接着再采用或者直接采用混合有机吸附材料处理上述废液，直至放射性废液达到中放水平；所述混合有机吸附材料为纤维素类植物基有机吸附材料与死体微生物的混合剂，按质量比1:2~25:1均匀混合；收集吸附后的碳黑、活性炭、纳米材料和天然矿物材料用于后续灰化回收或减容固化处理，吸附后的植物基有机材料和微生物用于后续灰化回收；
高放废液处理中采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式可实现选择性吸附，直到吸附后废液的放射性总活度达到中放标准；上述处理的技术参数为：吸附塔高度H=5 m，吸附塔有效高度h=4 m，吸附塔内径D=600 mm，流速=20~50 cm/s；所述高放废液的初始放射性总活度≥3.7×109 Bq/L，折算为单一放射性核素137Cs初始质量浓度≥1.16 mg/L或90Sr初始质量浓度≥0.71 mg/L；
中放废液处理采用死体、活体耐辐射和非耐辐射一般微生物组合体系处理上述达到中放水平的废液，降低其放射性总活度；
处理方式C：在吸附塔中采用单一活体耐辐射微生物、死体微生物、非耐辐射活体微生物首次降低上述中放废液的放射性总活度；接着采用上述三类微生物材料两两组合或三者组合微生物层组来处理上述中放废液，或者采用每一类微生物它们各自的组合进行处理，直到吸附后废液的放射性总活度降至＜3.7×106 Bq/L，折算为单一放射性核素137Cs质量浓度＜1.16×10-3mg/L或90Sr质量浓度＜0.71×10-3 mg/L，达到低放标准；处理方式D：在吸附塔中采用单一活体耐辐射微生物、死体微生物、非耐辐射活体微生物处理上述中放废液；接着采用上述每一类微生物中两种或三种微生物混合剂来处理上述废液，或者采用上述三类微生物两两组合或三者组合的微生物混合剂进行处理，直到吸附后废液的放射性总活度达到低放标准；
中放废液处理中采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式可达到选择性吸附，直到吸附后废液的放射性总活度达到低放标准；
微生物深度净化处理采用植物基材料、单一活体或死体微生物、活体-死体微生物层位组合方式或活体-死体混合微生物对上述达到低放标准的废液进行深度净化处理；
处理方式E：采用植物基材料、单一耐辐射微生物、非耐辐射一般微生物和死体微生物处理上述低放废液，降低废液的放射性总活度直至＜1 Bq/L，末端尾水达到国家环境排放标准；处理方式F：采用活体-死体微生物两两组合的层位组合方式对低放废液进行净化处理；或者采用活体-死体微生物均匀混合方式对低放废液进行净化处理；采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式可实现选择性吸附，直到放射性总活度降至＜1 Bq/L；收集上述微生物吸附材料用于后续灰化回收；
微生物灰化回收将吸附后的微生物和植物基有机吸附材料收集起来于微波炉中，进行灰化至恒重；将灰化处理后含有放射性核素的残余物质进行回收；微波灰化温度为600～1600℃，微波加热时长为10～60 min；
减容回收与固化处理将吸附处理后的活性炭、石墨和煤在微波炉中600～1400℃下进行燃烧灰化，最后使放射性核素实现减容富集回收；将吸附处理后的无机纳米和天然矿物材料在微波活性坩埚中于400～1600℃下进行煅烧处理，使其失去吸附水、结晶水或有机成分碳化、气化挥发，所含的组分转化成氧化物，直至吸附的放射性核素进一步富集；对不能回收或放射性核素浓度很低的上述吸附后、减容后或处理后的材料加入锂盐或硼酸盐进行玻璃或陶瓷固化处理；所述固化处理可以是硼硅酸盐玻璃固化，或者是纳米烧结固化，或者是原位陶瓷固化。
2.根据权利要求1所述的一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于，高放水平的废液采用处理方式A或处理方式B；高放废液采用无机-植物基-微生物吸附材料层位组合处理方式，首先采用无机吸附材料与废液固液比为1：1~50的比例在吸附塔进水端层位处理原始高放废液，使其放射性总活度降低；接着再用纤维素类、淀粉基或者糖类植物基有机吸附材料，按照有机材料与废液固液比为1：10~50的比例来处理上述废液，进一步降低废液的放射性总活度，最后采用死体微生物与废液固液比为1：2~20的比例来处理上述废液；上述材料组合层位或串连塔的处理方式可实现选择性吸附，直至放射性废液达到中放标准；采用无机吸附材料与废液固液比为1：1~50的比例在吸附塔进水端层位处理原始高放废液，使其放射性总活度降低；接着再采用或者直接采用混合有机吸附材料以固液比为1：2~50处理上述废液，上述材料组合层位或串连塔的处理方式实现选择性吸附，直至放射性废液达到中放水平；所述混合有机吸附材料为纤维素植物基有机吸附材料，其与死体微生物按质量比1:2~25:1均匀混合。
3.根据权利要求1所述的一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于，中放水平的废液采用处理方式C或处理方式D；中放废液采用死体-活体耐辐射微生物-活体非耐辐射微生物三类微生物材料两两组合，或三者组合微生物层位组合方式来进行，组合微生物与废液的固液比为1：2~20，死体微生物与活体耐辐射微生物、死体微生物与非耐辐射活体微生物或者耐辐射微生物与非耐辐射活体微生物质量比为 1~99： 99~1；所述的三者组合微生物层组其质量百分比分别介于0.5%~99.5%之间，三者质量总和为100%；可采用上述材料组合层位或串连塔的处理方式，直至放射性废液达到低放标准；死体-活体微生物组合的先后次序、层位厚度与层数组合、选择性依据放射性总活度高低与放射性核素种类确定。
4.根据权利要求1所述的一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于，低放水平的废液采用处理方式E或处理方式F；低放废液采用植物基材料、单一活体或死体微生物、活体-死体微生物组合方式或活体-死体混合微生物进行净化处理，或配合离子交换纤维处理、化学配合沉降反应，进行选择性吸附，直至放射性总活度＜1 Bq/L，实现末端尾水达到国家环境标准排放；同时收集吸附后的微生物、高中放废液中处理后的有机类吸附材料进行分类和选择性微波灰化处理，将灰化减容后含有放射性核素的残余物质进行回收；所述的死体-活体组合微生物与废液的固液比为1：2~20；所述混合微生物为活体微生物与死体微生物质量比为1~99：99~1，均匀混合，混合微生物与废液固液比为1：2~20。
5.根据权利要求1所述的一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于，对高放废液的处理，采用吸附性强的无机吸附材料进行吸附处理，所述无机吸附材料可以是碳黑、活性炭、石墨烯、煤、煤焦油渣和焦油渣及它们二者或以上的混合物，或者是纳米金属及它们二者或以上的混合物；或者是纳米氧化物和纳米氢氧化物及它们二者或以上的混合物；或者是天然矿物材料及它们二者或以上的混合物；所述无机吸附材料性质如下：碳黑、活性炭，比表面积1400~3000 m2/g，灰分3%~6% ，孔径< 300 nm；纳米吸附材料，粒径1 nm~500 nm，比表面积80~200 m2/g，吸附容量30~200 mg/g；天然矿物吸附材料，阳离子交换容量80~200 meq/g，粒径0.5 ~10μm ，比表面积500~2000 m2/g。
6.根据权利要求1所述的一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于，对高放废液的处理，采用植物基有机吸附材料进行吸附处理，所述植物基有机材料是纤维素类农林废弃物干粉，树叶杂草干粉，入侵物种水生植物干粉，藻类干粉；或者是淀粉类；或者是小分子糖类，也可以是上述两种材料的组合；所述有机吸附材料性质比表面积100~500 m2/g，吸附容量30~200 mg/g。
7.根据权利要求1所述的一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于，对于高中放废液采用了死体微生物、活体耐辐射微生物和非耐辐射一般微生物来处理，所述的死体微生物为体积大的微生物，是青霉菌、根霉菌、毛霉菌、担子菌、酵母菌，或是耐辐射菌，或者是上述两种及以上微生物的组合；所述的活体耐辐射微生物为吸附性强且耐辐射的微生物，是耐辐射奇球菌、枯草芽孢杆菌、基因工程菌pET8-recADH5α 大肠杆菌、耐辐射奇球菌-蜡状芽孢杆菌融合菌，或是上述两种及以上微生物的组合；所述的非耐辐射一般微生物是酵母菌、大肠杆菌、葡萄球菌、担子菌异养微生物，或是氢细菌、硫细菌、铁细菌、氧化硫硫杆菌、氧化铁硫杆菌自养微生物，或是上述两种及以上微生物的组合；所述微生物的性质是微生物细胞壁结构成分中含有可与放射性核素离子相结合的主要官能基团如羧基、磷酰基、羟基、硫酸酯基、氨基和酰胺基，死体微生物体积1～10 μm，活体耐辐射微生物的辐照耐受限为急性吸收剂量10000~15000 Gy，慢性辐照吸收剂量率30~60 Gy/h。
8.根据权利要求1所述的一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于，对于中低放废液采用死体、活体微生物各自组合或死体-活体微生物组合来处理，所述的微生物组合为：
A、活体耐辐射微生物：活体耐辐射微生物两两组合——耐辐射奇球菌/枯草芽孢杆菌、耐辐射奇球菌/基因工程菌pET8-recA DH5α 大肠杆菌、耐辐射奇球菌/蜡状芽孢杆菌；活体耐辐射微生物三种组合——耐辐射奇球菌/枯草芽孢杆菌/基因工程菌pET8-recA DH5α 大肠杆菌、耐辐射奇球菌/蜡状芽孢杆菌/基因工程菌pET8-recA DH5α 大肠杆菌；
B、活体非耐辐射异氧微生物：活体非耐辐射异氧微生物两两组合——酵母菌/大肠杆菌、酵母菌/葡萄球菌、酵母菌/担子菌、大肠杆菌/葡萄球菌、大肠杆菌/担子菌、葡萄球菌/担子菌；活体非耐辐射异氧微生物三种组合——酵母菌/大肠杆菌/葡萄球菌、酵母菌/大肠杆菌/担子菌、担子菌/大肠杆菌/葡萄球菌；活体非耐辐射异氧微生物四种组合——酵母菌/大肠杆菌/葡萄球菌/担子菌；
C、活体非耐辐射自养微生物：活体非耐辐射自养微生物两两组合——氢细菌/硫细菌、氢细菌/铁细菌、氢细菌/氧化硫硫杆菌、氢细菌/氧化铁硫杆菌；活体非耐辐射自养微生物三种组合——氢细菌/硫细菌/铁细菌、氢细菌/硫细菌/氧化硫硫杆菌、氢细菌/硫细菌/化铁硫杆菌；活体非耐辐射自养微生物四种组合——氢细菌/硫细菌/铁细菌/氧化硫硫杆菌、氢细菌/硫细菌/铁细菌/氧化铁硫杆菌、硫细菌/铁细菌/氧化硫硫杆菌/氧化铁硫杆菌；
D、死体微生物：上述活体耐辐射微生物和活体非耐辐射微生物均可用于死体组合中；真菌类死体微生物两两组合——青霉菌/根霉菌、青霉菌/担子菌、青霉菌/酵母菌、青霉菌/毛霉菌、根霉菌/担子菌、根霉菌/酵母菌、根霉菌/毛霉菌、担子菌/酵母菌，真菌类死体微生物三种组合——青霉菌/根霉菌/酵母菌、青霉菌/根霉菌/担子菌、根霉菌/酵母菌/担子菌；真菌类死体微生物四种组合——青霉菌/根霉菌/酵母菌/担子菌、青霉菌/根霉菌/毛霉菌/担子菌、根霉菌/酵母菌/担子菌/毛霉菌。
9.根据权利要求1所述的一种放射性总活度-质量浓度梯度组合递降处理高中放废液的方法，其特征在于，对于高放废液的处理，采用的无机吸附材料可用于后续的固化处理；所述固化处理是硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐玻璃固化，即将减容后组分与玻璃基料二氧化硅或其他硅酸盐和三氧化二硼或其他硼酸盐或磷酸盐在600~1800℃高温下熔融，浇铸成玻璃固化体，实现固化处理；或者是纳米烧结固化，即把减容后包含各种纳米氧化物包括SiO2，Al2O3，Fe2O3，CuO和TiO2成分的物质在400~1800℃下微波烧结1~12 h，使其成为单相和多相陶瓷体实现纳米烧结固化；或者是原位固化处理，即把天然矿物如蒙脱石、沸石和蛭石减容后的组分与特种助晶剂或反应剂包括Li、Na、Ca、Mg、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn一种或多种金属的氧化物或盐在600~1800℃下微波烧结1~12 h，实现原位陶瓷固化。
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