CN117116520B - 一种强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，包括：对纤维进行功能化改性；洗涤后将纤维填充进玻璃层析柱中，使用溴化钠溶液完全透过装有纤维的玻璃层析柱，得到活化的强碱性离子交换纤维；将废水通过装有强碱性离子交换纤维的玻璃层析柱，收集废水；使用氯盐作为解析剂将纤维从废水中吸附的铀解析回收；将收集的废水通过使用改性聚四氟乙烯作为膜材料的真空膜蒸馏装置以深度除少量的铀及大量的氟，收集出水，强碱性高氟铀废水处理完毕。本发明选取聚丙烯为纤维的基底材料，经过功能化改性后，纤维具有三甲氨基等官能团，改性后的纤维理化性质稳定；本发明组合工艺方法对强碱性高氟铀废水的处理效果良好。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法。
背景技术
随着世界各国核电的快速发展，铀资源作为目前主流核燃料被大量开采利用，在核燃料循环前端，会产生不同类型的含铀废水，如在纯化及转化、铀浓缩、燃料元件生产等工况下，将产生一类高氟含铀废水，该类废水在铀吸附回收过程中，高含量的氟离子-对铀的吸附会产生强烈干扰，尤其是氟离子浓度大于15g/L的超高浓度氟、铀废水。目前，国内铀转化生产线所产生的含氟废水主要有UO2氢氟化尾气冷凝液、UF4氟化尾气淋洗液、电解制氟阴极气体淋洗液、排风厂房淋洗液和设备清洗残液。其中多数碱性含氟废水中的F-含量在5-20g/L之间，酸性含氟废水中的F-含量在100-300g/L之间，需要对其进行处理，达标后方可排放。CN104835545A中报告了目前最高的氟铀体系中除氟技术，其中氟离子浓度为15g/L的。此技术涉及3个处理工段和7个处理单元，过程相对复杂。国内铀转化生产线主要采用简单地向含氟废水中添加石乳或可溶性CaCl2溶液，然后利用压滤机进行固液分离法进行含氟废水处理，或是向污水中加入大量的酸用来除氟，两种工艺均会增加处理成本同时还会引入新的杂质，不利于后续铀的回收提纯。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，包括以下步骤：
步骤一、对纤维进行功能化改性；
步骤二、对功能化改性的纤维使用去离子水洗涤，将纤维放入玻璃层析柱中，使用溴化钠溶液完全透过装有纤维的玻璃层析柱，得到活化的强碱性离子交换纤维；
步骤三、将废水通过装有强碱性离子交换纤维的玻璃层析柱，收集废水，并使用盐酸作为解析剂将纤维从废水中吸附的铀解析回收；
步骤四、将步骤三中收集的废水通过真空膜蒸馏装置以深度除少量的铀及大量的氟，收集出水，强碱性高氟铀废水处理完毕。
优选的是，其中，所述步骤一中，对纤维进行功能化改性的方法包括：
S1、将聚丙烯母料熔融纺丝，得到聚丙烯纤维，将纺制的聚丙烯纤维剪成10～60mm，在丙酮中浸泡一定时间，去除有机溶剂，用蒸馏水洗涤，再用超声波清洗，在烘箱烘干，得到未改性的原始聚丙烯纤维；
S2、将聚丙烯纤维在二溴乙烷中溶胀一定时间，再放入苯乙烯接枝溶液中浸渍一定的时间，然后在一定的温度下接枝，就可以得到具有一定接枝率的接枝苯乙烯纤维；其中，苯乙烯接枝溶液是以正辛醇和甲醇作为苯乙烯的溶剂，加入适量的BPO引发剂和DVB交联剂；
S3、取一定体积的溴甲醚于反应器中，加入适量的催化剂溴化锌，在室温下静置0.5～2h，使催化剂溴化锌能够部分溶解，再加入一定量的接枝苯乙烯的纤维，使其充分浸渍于溴甲醚溶液里，再在室温下静置0.5～2h，然后将反应器放入水浴锅中缓慢升温至指定温度，每隔0.5～2h搅拌一次；
S4、胺化反应，将经过溴甲基化反应后的纤维放入N,N-二甲基乙二胺水溶液中，在一定温度下反应一定时间，反应过程中要每0.5～2h搅拌一次，得到功能化改性的聚丙烯纤维。
优选的是，其中，所述步骤三中，废水与强碱性离子交换纤维的质量比为100～1000:1。
优选的是，其中所述纤维材料采用湿法填装到一级或多级玻璃层析柱中，并采用串联方式进行吸附，废水进入玻璃层析柱采用下进上出方式，通过调节蠕动泵，控制废水的流量在1～10mL/min。
优选的是，其中，所述步骤四中，真空膜蒸馏装置的膜材料为改性聚四氟乙烯，真空膜蒸馏装置进液温度60～80℃，进液流速50～250rpm，真空度-0.07～-0.095MPa，冷凝温度5～15℃，膜组件长度25～60cm，膜组件根数8～16根。
优选的是，其中，所述步骤二中，溴化钠溶液的浓度为0.1～1mol/L；
所述步骤三中，盐酸的浓度为0.1～1mol/L，铀解吸率为80～90％，纤维循环利用次数为3～8次。
优选的是，其中，所述S1中，聚丙烯纤维在丙酮中的浸泡时间为8～24h，烘干温度为45～60℃。
优选的是，其中，所述S2中，聚丙烯纤维在二溴乙烷中的溶胀时间为0.5～1h；聚丙烯纤维在苯乙烯接枝溶液中的浸渍时间为4～8h；BPO引发剂、DVB交联剂和苯乙烯的质量比为0.015:0.025:1；
所述S3中，溴甲基醚、催化剂溴化锌和接枝苯乙烯的纤维的质量比为10～20:1:1；将反应器升温至恒定温度为50～60℃；
所述S4中，N,N-二甲基乙二胺水溶液中N,N-二甲基乙二胺与水的体积比为1:40，反应温度为30～40℃。
优选的是，其中，所述步骤四还包括对纤维进行减量化处理，具体包括：将等质量的纤维和净化高氟铀废水后的纤维在电炉进行碳化预处理；将碳化预处理的纤维放入马弗炉煅烧进行减量化处理；首先将纤维材料进行预处理，用天平称取0.5g～5.0g预处理后的纤维材料，盛入坩埚中，接着对纤维进行碳化处理，将带有样品坩埚在电炉上加热至无烟后，放入马弗炉内在600～800℃煅烧100min～300min，设置马弗炉升温段温度600℃～800℃，升温时间为100min，恒温段温度为600℃～800℃，恒温时间为100min～300min。
优选的是，其中，所述步骤四还包括对真空膜蒸馏装置的改性聚四氟乙烯膜材料进行减量化处理，具体包括：将膜材料在通风橱中碳化至无烟状态后，再转移至马弗炉中煅烧；将改性聚四氟乙烯膜材料装入坩埚加盖后，并放入马弗炉中，设定马弗炉加热程序，使马弗炉以8℃/min加热速率升高到预设600～2000℃，在非厌氧条件下进行煅烧，恒温1h，待灰化反应结束后，取出带样品的坩埚，冷却至室温后，立刻迅速称量灰分质量，并计算减量率。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)本发明选取聚丙烯为纤维的基底材料，经过功能化改性后，使纤维具有三甲氨基等官能团，且改性后的纤维理化性质稳定；本发明对真实强碱性高氟铀废水的处理效果良好；
(2)本发明使用的铀废水集成工艺可实现氟和铀的同时去除；
(3)本发明使用的装置运行不需要加其它化学物质，不会引入新的杂质，很少有后续废物的产生；
(4)经过功能化改性的纤维和使用改性的聚四氟乙烯作为膜材料的真空膜蒸馏装置抗离子干扰能力强。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明提供的废水处理装置结构示意图；
图2为本发明实施例1强碱性离子交换纤维吸附氟铀废水前的SEM图；
图3为本发明实施例1强碱性离子交换纤维吸附氟铀废水后的SEM图；
图4为实施例1聚四氟乙烯膜改性前的SEM图；
图5为实施例1聚四氟乙烯膜改性前的EDS图
图6为实施例1聚四氟乙烯膜改性后的SEM图；
图7为实施例1聚四氟乙烯膜改性后的EDS图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本实施例提供了一种强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，包括以下步骤：
步骤一、对纤维进行功能化改性，具体包括：
S1、将聚丙烯母料熔融纺丝，得到聚丙烯纤维，将纺制的聚丙烯纤维剪成10～60mm，在丙酮中浸泡24h，去除有机溶剂，用蒸馏水洗涤，再用超声波清洗，于45℃烘箱烘干；
S2、将聚丙烯纤维在二溴乙烷中溶胀1h，再放入苯乙烯接枝溶液中浸渍6h，然后在90℃条件下接枝，就可以得到具有接枝率30％的接枝苯乙烯纤维；其中，苯乙烯接枝溶液是以正辛醇和甲醇作为苯乙烯的溶剂，加入适量的BPO引发剂和DVB交联剂，BPO引发剂、DVB交联剂与苯乙烯的质量比为0.015:0.025:1；
S3、加入和纤维质量比为10:1的溴甲醚于反应器中，再加入与纤维质量比为1:1的催化剂溴化锌，在室温下静置0.5h，使催化剂溴化锌能够部分溶解，再加入一定量的接枝苯乙烯的纤维，使其充分浸渍于溴甲醚溶液里，再在室温下静置0.5～2h，然后将反应器放入水浴锅中缓慢升温至50℃，每隔1h搅拌一次，以保证其反应更加均匀充分；
S4、胺化反应，将经过溴甲基化反应后的纤维放入三甲胺和水体积为1:40的水溶液中，在30℃下反应14h，反应过程中要每1h搅拌一次，以保证反应的充分性和均匀性，得到功能化改性的聚丙烯纤维。
步骤二、对功能化改性的纤维使用去离子水洗涤，将20g烘干后的功能化改性纤维放入玻璃层析柱中，使用5％质量分数的溴化钠溶液完全透过装有纤维的玻璃层析柱，至溴化钠溶液完全浸湿功能化改性纤维，玻璃层析柱中的纤维变为活化的强碱性离子交换纤维；
步骤三、调整蠕动泵流速为2mL/min，通入强碱性高氟铀废水(pH＝12.8,铀浓度为28mg/L，氟浓度为40g/L)至内径为5cm有效高度为20cm的玻璃层析柱，收集废水，完成强碱性高氟铀废水深度净化；并使用0.1mol/L的盐酸作为解析剂将纤维从废水中吸附的铀解析回收；
步骤四、使用循环水式真空泵用于将真空膜蒸馏装置抽至目标真空度，通过智能蠕动泵将废水抽入真空膜蒸馏装置中将步骤三中收集的废水通过真空膜蒸馏装置，调整真空膜蒸馏装置的进液温度为75℃，进液流速250rpm，真空度-0.09MPa，冷凝温度为10℃，废水在真空膜蒸馏装置中蒸馏净化，蒸发通过中空膜组件的馏出液在废水罐-智能蠕动泵-真空蒸馏装置进行多次循环，然后通过冷凝管的冷凝被收集在馏出液收集瓶中；含铀的浓缩液流出真空膜蒸馏装置的出水口，完成对铀资源的回收，收集出水，最后出水铀浓度≤0.05mg/L，氟浓度≤0.01g/L。真空膜蒸馏装置的膜材料为改性聚四氟乙烯，其制备方法包括：
步骤a、在直径20cm蒸发皿里装入100ml无水乙醇，裁剪10根长60cm的PTFE中空纤维膜，放入蒸发皿里浸泡30min，去除表面残留的化学试剂，放入50℃烘箱干燥；
步骤b、配制第一步改性试剂，包括：采用溶胶凝胶法，制备改性二氧化硅颗粒；将100mL无水乙醇，8mL正硅酸乙酯，2mL3-氨丙基三乙氧基硅烷，氨水0.4mL装入直径20cm蒸发皿，常温磁力搅拌30min，转速600rpm；之后放入步骤a的PTFE中空纤维膜，直接浸泡在改性液里12h，所产生的改性二氧化硅微纳米颗粒逐渐沉积粘附于外表面及镶嵌膜孔内部，取出膜丝组件并于70℃烘箱固化12h。
步骤c、配置第二步涂覆试剂，低表面能修饰剂可用于继续增大改性膜丝的水接触角，包括：将50mL无水乙醇和0.5mL全氟辛基三乙氧基硅烷混合，常温磁力搅拌30min，转速300rpm；将第步骤b得到的膜丝组件直接浸泡在低表面能修饰剂里10h后，取出组件并于70℃烘箱固化12h后，取出组件并于70℃烘箱干燥12h从而制得改性聚四氟乙烯。
图2为实施例1强碱性离子交换纤维吸附氟铀废水前的SEM图，图3为实施例1强碱性离子交换纤维吸附氟铀废水后的SEM图。由图2和图3可看出，未吸附前的纤维表面光滑，吸附后的纤维表面有物质附着且表面变的粗糙。图4为实施例1改性前聚四氟乙烯膜SEM/EDS图，图5为实施例1改性后聚四氟乙烯SEM/EDS图。由图四和图五可看出，改性前膜表面致密，改性后表面因为Si的附着有微米大小的成团颗粒产生，由EDS可看出，Si成功改性到了膜上。
实施例2
本实施例提供了一种强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，包括：
步骤一、对纤维进行功能化改性，具体包括：
S1、将聚丙烯母料熔融纺丝，得到聚丙烯纤维，将纺制的聚丙烯纤维剪成10～60mm，在丙酮中浸泡24h，去除有机溶剂，用蒸馏水洗涤，再用超声波清洗，于45℃烘箱烘干；
S2、将聚丙烯纤维在二溴乙烷中溶胀1h，再放入苯乙烯接枝溶液中浸渍6h，然后在90℃条件下接枝，就可以得到具有接枝率30％的接枝苯乙烯纤维；其中，苯乙烯接枝溶液是以正辛醇和甲醇作为苯乙烯的溶剂，加入适量的BPO引发剂和DVB交联剂，BPO引发剂、DVB交联剂与苯乙烯的质量比为0.015:0.025:1；
S3、加入和纤维质量比为10:1的溴甲醚于反应器中，再加入与纤维质量比为1:1的催化剂溴化锌，在室温下静置0.5h，使催化剂溴化锌能够部分溶解，再加入一定量的接枝苯乙烯的纤维，使其充分浸渍于溴甲醚溶液里，再在室温下静置0.5h，然后将反应器放入水浴锅中缓慢升温至50℃，每隔1h搅拌一次，以保证其反应更加均匀充分；
S4、胺化反应，将经过溴甲基化反应后的纤维放入三甲胺和水体积为1:40的水溶液中，在30℃下反应14h，反应过程中要每1h搅拌一次，以保证反应的充分性和均匀性，得到功能化改性的聚丙烯纤维。
步骤二、对功能化改性的纤维使用去离子水洗涤，将20g烘干后的功能化改性纤维放入玻璃层析柱中，使用5％质量分数的溴化钠溶液完全透过装有纤维的玻璃层析柱，至溴化钠溶液完全浸湿功能化改性纤维，玻璃层析柱中的纤维变为活化的强碱性离子交换纤维；
步骤三、调整蠕动泵流速为2mL/min，通入强碱性高氟铀废水(pH＝11.0,铀浓度为20mg/L，氟浓度为30g/L)至内径为5cm有效高度为20cm的玻璃层析柱中，收集废水，完成强碱性高氟铀废水深度净化；并使用0.1mol/L的氯盐作为解析剂将纤维从废水中吸附的铀解析回收；
步骤四、使用循环水式真空泵用于将真空膜蒸馏装置抽至目标真空度，通过智能蠕动泵将废水抽入真空膜蒸馏装置中将步骤三中收集的废水通过真空膜蒸馏装置，调整真空膜蒸馏装置的进液温度为75℃，进液流速250rpm，真空度-0.09Mpa，冷凝温度为10℃，废水在真空膜蒸馏装置中蒸馏净化，蒸发通过中空膜组件的馏出液在废水罐-智能蠕动泵-真空蒸馏装置进行多次循环，然后通过冷凝管的冷凝被收集在馏出液收集瓶中；含铀的浓缩液流出真空膜蒸馏装置的出水口，完成对铀资源的回收，收集出水，最后出水铀浓度≤0.05mg/L，氟浓度≤0.01g/L。真空膜蒸馏装置的膜材料为改性聚四氟乙烯，其制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，包括：
步骤一、对纤维进行功能化改性，具体包括：
S1、将聚丙烯母料熔融纺丝，得到聚丙烯纤维，将纺制的聚丙烯纤维剪成10～60mm，在丙酮中浸泡24h，去除有机溶剂，用蒸馏水洗涤，再用超声波清洗，于45℃烘箱烘干；
S2、将聚丙烯纤维在二溴乙烷中溶胀1h，再放入苯乙烯接枝溶液中浸渍6h，然后在90℃条件下接枝，就可以得到具有接枝率30％的接枝苯乙烯纤维；其中，苯乙烯接枝溶液是以正辛醇和甲醇作为苯乙烯的溶剂，加入适量的BPO引发剂和DVB交联剂，BPO引发剂、DVB交联剂与苯乙烯的质量比为0.015:0.025:1；
S3、加入和纤维质量比为10:1的溴甲醚于反应器中，再加入与纤维质量比为1:1的催化剂溴化锌，在室温下静置0.5h，使催化剂溴化锌能够部分溶解，再加入一定量的接枝苯乙烯的纤维，使其充分浸渍于溴甲醚溶液里，再在室温下静置0.5h，然后将反应器放入水浴锅中缓慢升温至50℃，每隔1h搅拌一次，以保证其反应更加均匀充分；
S4、胺化反应，将经过溴甲基化反应后的纤维放入三甲胺和水体积为1:40的水溶液中，在30℃下反应14h，反应过程中要每1h搅拌一次，以保证反应的充分性和均匀性，得到功能化改性的聚丙烯纤维。
步骤二、对功能化改性的纤维使用去离子水洗涤，将5g烘干后的功能化改性纤维放入玻璃层析柱中，使用5％质量分数的溴化钠溶液完全透过装有纤维的玻璃层析柱，至溴化钠溶液完全浸湿功能化改性纤维，玻璃层析柱中的纤维变为活化的强碱性离子交换纤维；
步骤三、调整蠕动泵流速为0.5mL/min，通入强碱性高氟铀废水(pH＝12.8,铀浓度为28mg/L，氟浓度为40g/L)至内径为2cm有效高度为10cm的玻璃层析柱中，收集废水，完成强碱性高氟铀废水深度净化；并使用0.1mol/L的氯盐作为解析剂将纤维从废水中吸附的铀解析回收；
步骤四、使用循环水式真空泵用于将真空膜蒸馏装置抽至目标真空度，通过智能蠕动泵将废水抽入真空膜蒸馏装置中将步骤三中收集的废水通过真空膜蒸馏装置，调整真空膜蒸馏装置的进液温度为75℃，进液流速250rpm，真空度-0.09Mpa，冷凝温度为10℃，废水在真空膜蒸馏装置中蒸馏净化，蒸发通过中空膜组件的馏出液在废水罐-智能蠕动泵-真空蒸馏装置进行多次循环，然后通过冷凝管的冷凝被收集在馏出液收集瓶中；含铀的浓缩液流出真空膜蒸馏装置的出水口，完成对铀资源的回收，收集出水，最后出水铀浓度≤0.05mg/L，氟浓度≤0.01g/L。真空膜蒸馏装置的膜材料为改性聚四氟乙烯，其制备方法与实施例1相同。
实施例4
对实施例1中净化完高氟铀废水的聚丙烯纤维进行减量化处理，具体方法包括：
称取聚丙烯纤维与吸附铀后的废弃纤维各1.0g，将纤维放入坩埚内，在电炉上先进行碳化处理，将碳化后的纤维盛入坩埚内，放入马弗炉内进行减量化处理，马弗炉的设置程序为升温段温度800℃，升温时间为100min，恒温段温度为800℃，恒温时间为300min。
同时对实施例1中净化完高氟铀废水的改性聚四氟乙烯膜材料进行煅烧减量化处理，具体处理方法包括：
将膜材料在通风橱中碳化至无烟状态后，再转移至马弗炉中煅烧；将改性聚四氟乙烯膜材料装入坩埚加盖后，并放入马弗炉中，设定马弗炉加热程序，使马弗炉以8℃/min加热速率升高到预设800℃，在非厌氧条件下进行煅烧，恒温1h，待灰化反应结束后，取出带样品的坩埚，冷却至室温后立刻迅速称量灰分质量，并计算减量率，精确到万分之一克。聚四氟乙烯中空纤维膜煅烧后，材料完全分解成气体，即CF4、CO2、C2F4。
对比例
本对比例提供了一种深度净化强碱性高氟铀废水的方法，其实施步骤一、步骤二和步骤三与实施例1相同，不同的是仅采用双级玻璃层析柱作为净化处理结构，不将经过玻璃层析柱处理的废水通入实施例1中的真空膜蒸馏装置，结果表面，最后处理得到的废水中，对铀的吸附可达到90％，铀浓度＜3mg/L,对氟的吸附效果＜5％，对高氟铀废水的净化结果不及实施例1。对比例使用的高氟铀废水净化装置包括：
废水进水槽，其通过管道连接有蠕动泵；
两级玻璃层析交换柱，其中一级玻璃层析交换柱的下端与所述蠕动泵通过管道相接，另一级玻璃层析交换柱的上端连接有废水罐；
废水罐，其进水口与所述玻璃层析交换柱通过管道相接，出水口连接有智能蠕动泵。
其中实施例1-实施例3使用的深度净化强碱性高氟铀废水的装置如图1所示，其结构包括：
废水进水槽，其通过管道连接有蠕动泵；
两级玻璃层析交换柱，其中一级玻璃层析交换柱的下端与所述蠕动泵通过管道相接，另一级玻璃层析交换柱的上端连接有废水罐；
废水罐，其进水口与所述玻璃层析交换柱通过管道相接，出水口连接有智能蠕动泵；
真空膜蒸馏装置，其中空纤维膜组件的下端进液口与所述智能蠕动泵相接，中空纤维膜组件的上端与废水罐相接；所述中空纤维膜组件的出液口连接有冷凝管，所述冷凝管通过管道依次连接有冷却液低温循环机、馏出液收集瓶和循环水式真空泵。
废水进水槽用于盛放高氟铀废水，高氟铀废水通过蠕动泵泵入两级蚌蜊层析交换柱中，进行层析净化，且高氟铀废水是从下端进入两级玻璃层析柱，再从第二级玻璃层析柱的下端流出至废水罐中；废水罐中的废水通过智能蠕动泵泵入真空膜蒸馏装置中，经过蒸馏净化，并在废水罐-智能蠕动泵-真空蒸馏装置进行多次循环，然后流入冷凝管中；冷却液低温循环机用于对冷却液进行低温循环，馏出液收集瓶用于收集冷凝出来的废水，循环水式真空泵用于将真空膜蒸馏装置抽至目标真空度。整个净化装置，结合功能化改性的聚丙烯纤维的使用，实现了对高氟铀废水的深度净化，能够使得最后的出水中铀浓度≤0.05mg/L，氟浓度≤0.01g/L。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、对纤维进行功能化改性，对纤维进行功能化改性的方法包括：
S1、将聚丙烯母料熔融纺丝，得到聚丙烯纤维，将纺制的聚丙烯纤维剪成10~60 mm，在丙酮中浸泡一定时间，去除有机溶剂，用蒸馏水洗涤，再用超声波清洗，在烘箱烘干，得到未改性的原始聚丙烯纤维；
S2、将聚丙烯纤维在二溴乙烷中溶胀一定时间，再放入苯乙烯接枝溶液中浸渍一定的时间，然后在一定的温度下接枝，就可以得到具有一定接枝率的接枝苯乙烯纤维；其中，苯乙烯接枝溶液是以正辛醇和甲醇作为苯乙烯的溶剂，加入适量的BPO引发剂和DVB交联剂；
S3、取一定体积的溴甲醚于反应器中，加入适量的催化剂溴化锌，在室温下静置0.5~2h，使催化剂溴化锌能够部分溶解，再加入一定量的接枝苯乙烯的纤维，使其充分浸渍于溴甲醚溶液里，再在室温下静置0.5~2 h，然后将反应器放入水浴锅中缓慢升温至指定温度，每隔0.5~2 h搅拌一次；
S4、胺化反应，将经过溴甲基化反应后的聚丙烯纤维放入N,N-二甲基乙二胺水溶液中，在一定温度下反应一定时间，反应过程中要每0.5~2 h搅拌一次，得到功能化改性的聚丙烯纤维；
步骤二、对功能化改性的聚丙烯纤维使用去离子水洗涤，将洗涤后的功能化改性的聚丙烯纤维放入玻璃层析柱中，使用溴化钠溶液完全透过装有功能化改性的聚丙烯纤维的玻璃层析柱，得到活化的强碱性离子交换纤维；
步骤三、将强碱性高氟铀废水通过装有强碱性离子交换纤维的玻璃层析柱，收集强碱性高氟铀废水，并使用氯盐作为解析剂将强碱性离子交换纤维从强碱性高氟铀废水中吸附的铀解析回收；
步骤四、将步骤三中收集的强碱性高氟铀废水通过真空膜蒸馏装置以深度除少量的铀及大量的氟，收集出水，强碱性高氟铀废水处理完毕。
2.如权利要求1所述的强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，其特征在于，所述步骤三中，强碱性高氟铀废水与强碱性离子交换纤维的质量比为100~1000:1。
3.如权利要求1所述的强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，其特征在于，所述强碱性离子交换纤维采用湿法填装到一级或多级玻璃层析柱中，并采用串联方式进行吸附，强碱性高氟铀废水进入玻璃层析柱采用下进上出方式，通过调节蠕动泵，控制强碱性高氟铀废水的流量在1~10 mL/min。
4.如权利要求1所述的强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，其特征在于，所述步骤四中，真空膜蒸馏装置的膜材料为改性聚四氟乙烯，真空膜蒸馏装置进液温度60~80 ℃，进液流速50~250 rpm，真空度-0.07~-0.095 MPa，冷凝温度5~15℃，膜组件长度25~60 cm，膜组件根数8~16根。
5.如权利要求1所述的强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，其特征在于，所述步骤二中，溴化钠溶液的浓度为0.1~1 mol/L；
所述步骤三中，盐酸的浓度为0.1~1 mol/L，铀解吸率为80~90%，强碱性离子交换纤维循环利用次数为3~8次。
6.如权利要求1所述的强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，其特征在于，所述S1中，聚丙烯纤维在丙酮中的浸泡时间为8~24 h，烘干温度为45~60 ℃。
7.如权利要求1所述的强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，其特征在于，所述S2中，聚丙烯纤维在二溴乙烷中的溶胀时间为0.5~1 h；聚丙烯纤维在苯乙烯接枝溶液中的浸渍时间为4~8 h；BPO引发剂、DVB交联剂和苯乙烯的质量比为0.015:0.025:1；
所述S3中，溴甲基醚、催化剂溴化锌和接枝苯乙烯的纤维的质量比为10~20:1:1；将反应器升温至恒定温度为50~60 ℃；
所述S4中，N,N-二甲基乙二胺水溶液中N,N-二甲基乙二胺与水的体积比为1:40，反应温度为30~40 ℃。
8.如权利要求1所述的强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，其特征在于，所述步骤四还包括对强碱性离子交换纤维进行减量化处理，具体包括：将等质量的强碱性离子交换纤维和净化强碱性高氟铀废水后的强碱性离子交换纤维在电炉进行碳化预处理；将碳化预处理的强碱性离子交换纤维放入马弗炉煅烧进行减量化处理。
9.如权利要求1所述的强碱性高氟铀废水深度净化及铀资源回收的方法，其特征在于，所述步骤四还包括对真空膜蒸馏装置的改性聚四氟乙烯膜材料进行减量化处理，具体包括：将膜材料在通风橱中碳化至无烟状态后，再转移至马弗炉中煅烧；将改性聚四氟乙烯膜材料装入坩埚加盖后，并放入马弗炉中，设定马弗炉加热程序，使马弗炉以8℃/min加热速率升高到预设600~2000℃，在非厌氧条件下进行煅烧，恒温1 h，待灰化反应结束后，取出带样品的坩埚，冷却至室温后，立刻迅速称量灰分质量，并计算减量率。
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