在水处理工程中，去除放射性物质是一项极具挑战性的任务，涉及复杂的物理、化学和生物过程。随着核能利用的增加以及自然环境中放射性物质的释放，如何有效去除水体中的放射性污染物已成为全球关注的重点问题。

放射性物质主要来源于天然放射性同位素（如铀、镭、氡）和人工放射性核素（如铯-137、锶-90、碘-131）。这些物质一旦进入水体，可能通过食物链富集，对人体健康造成严重威胁，例如引发癌症或遗传损伤。因此，在饮用水处理、工业废水净化及核设施排水管理等领域，必须采取科学有效的措施来去除放射性物质。

目前，水处理工程中去除放射性物质的主要方法包括离子交换、吸附、膜分离、沉淀法、反渗透和生物处理等技术。每种方法都有其适用范围和局限性，实际应用中通常采用多种工艺组合以达到最佳去除效果。

离子交换法是一种广泛应用的技术，尤其适用于去除溶解态的放射性阳离子和阴离子。该方法通过离子交换树脂与水中放射性离子发生置换反应，从而将放射性物质固定在树脂上。这种方法效率高、操作简便，但树脂再生和废树脂处理成本较高，且对某些非离子态放射性物质去除效果有限。

吸附法则是利用具有高比表面积和丰富表面官能团的材料，如活性炭、沸石、氧化铁、二氧化钛等，将放射性离子吸附到材料表面。该方法成本较低、操作灵活，适合处理低浓度放射性废水。近年来，纳米材料和功能化吸附剂的发展显著提升了吸附容量和选择性，成为研究热点之一。

膜分离技术，如超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO），能够有效截留放射性粒子和溶解性放射性物质。其中，反渗透因其孔径极小，可去除绝大多数离子型放射性核素，适用于高纯度水质要求的场合。然而，膜技术存在能耗高、易污染、需定期更换膜组件等问题，限制了其大规模应用。

化学沉淀法是通过添加沉淀剂（如石灰、氢氧化钠、磷酸盐等）使放射性金属形成不溶性沉淀物，再通过固液分离去除。该方法适用于处理高浓度放射性废水，操作简单且成本低廉，但产生的污泥量较大，后续处理难度高，且对低浓度放射性物质去除效果不佳。

生物处理法作为新兴技术，正在受到越来越多的关注。一些微生物可以通过吸附、络合、还原等方式将放射性物质固定在其细胞表面或体内。例如，某些细菌和真菌对铀、锶等具有较强的富集能力。生物处理法环保、能耗低，但在实际工程应用中仍面临处理效率不稳定、运行条件控制复杂等问题。

此外，近年来还发展出了一些新型处理技术，如电化学法、光催化降解和高级氧化技术等。这些方法在特定条件下展现出良好的去除效果，但仍处于实验或小规模应用阶段，尚需进一步研究验证其工程可行性和经济性。

在实际工程中，单一技术往往难以满足高效、稳定、经济地去除放射性物质的需求。因此，通常采用多级处理工艺进行集成优化。例如，先通过混凝沉淀或吸附初步去除大部分放射性物质，再结合离子交换或膜分离实现深度净化。这种组合工艺不仅能提高去除效率，还能延长设备使用寿命，降低运行成本。

与此同时，放射性废水处理后的残渣和废弃物也必须妥善处置。常见的处理方式包括固化、深地质处置、焚烧灰烬封存等，确保不会对环境造成二次污染。

总之，水处理工程中去除放射性物质是一个系统性工程，需要根据水源特性、放射性种类和浓度、处理目标等因素综合选择合适的工艺路线。未来，随着新材料、新技术的发展，放射性废水处理技术将朝着更高效、更环保、更经济的方向不断进步。