核燃料循环、伴生放射性矿（如稀土、钒矿）冶炼及医院同位素应用等，会产生含有天然铀（U）、铯-137（Cs-137）、锶-90（Sr-90）等放射性核素的废水。这些核素的化学性质与对应的稳定同位素相同，但具有放射性危害，在环境中持久存在。处理这类废水的目标，不仅是要将水中的放射性浓度降至国家标准以下（如总α<1Bq/L，总β<10Bq/L）以安全排放，还须将截留下的放射性核素最大限度地浓缩在最小体积的固废中（即减容），以便于后续的安全固化与深地质处置。一套梯度分级的去除方案，正是实现高去污因子和高减容比的关键。

  第一级是大宗化学沉淀，这是实现减容的核心步骤。针对大多数锕系元素（如铀）和部分锶，碱性条件下的石灰-苏打软化沉淀或磷酸盐沉淀是非常有效的。高pH会使铀形成极难溶的多核氢氧化物或磷酸铀酰沉淀，锶则与钙共沉淀。通过投加絮凝剂，生成的大量沉淀物会网捕放射性核素，形成放废污泥。这一步能去除绝大部分的α核素，并将污染物从大体积水中转移到小体积泥饼中。产出的上清液，已基本去除了α放射性，但可能仍含有溶解性的铯（一价阳离子，化学性质极活泼）和部分锶，以及较高的盐度。

  第二级采用高选择性的无机离子交换剂，进行“精狙式”精准去除。针对Cs⁺，目前最特效、应用最广的是不溶性的过渡金属亚铁氰化物（如亚铁氰化钴钾、亚铁氰化镍），其晶体结构中的微孔就像一个专为水合铯离子定制的“笼子”，能从高钾、高钠背景中极高效地选择性捕获铯离子，分配系数Kd可达10⁵mL/g以上。针对Sr²⁺，则常用人工合成的斜发沸石、钛硅酸盐分子筛（如CST）或磷钼酸铵。这些无机离子交换剂耐辐射、选择性极高，交换饱和后，含有高浓度放射性铯锶的废交换剂体积已极小，可以直接作为高放废固进行水泥固化或玻璃固化。最终，出水再经过反渗透（RO）进行最后一道兜底截留，确保任何残留的微量核素和离子态物质都被拦截在浓水中，其产水达到了近零放射性检出。整个梯度流程，使得最终需要作为放射性废物永久处置的固体体积，仅为原始废水量的万分之几，实现了极高的减容比和环境安全性。

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