近年来,核医学诊断技术得到了快速发展,导致作为核医学诊断试剂重氧水用量大增。同时,重氧水价格昂贵,造成诊断费用较高,制约了核医学诊断技术的广泛应用；此外,重氧水在核医学应用过程中的利用率很低,会产生一定量低丰度重氧水的废液,浪费很大。因此,如何回收利用这些废液具有非常重要的意义。 首先研究了核医学诊断试剂重氧水废液的回收工艺,并建立了重氧水中氧-18同位素丰度的分析测试方法；通过试验研究,确定了适宜的重氧水废液的回收再利用工艺,其回收工艺包括重氧水废液的净化处理和净化处理后的重氧水的富集。其次选择了棉芯过滤、活性炭吸附、紫外氧化、反渗透、离子交换、简单蒸发六种处理工艺,进行了重氧水废液的净化处理研究；通过实验分别测定经过不同的处理工艺步骤在不同循环处理次数下得到的物料样品的电导率、总有机碳含量、氧-18丰度等参数值以及物料损耗值,确定了适宜的重氧水废液净化纯化处理工艺；重氧水废液经棉芯过滤、活性炭吸附、紫外氧化和简单蒸发的处理过程,可满足重氧水废液处理的净化指标要求。最后,建立了H2O16-H2O17-H2O18汽液平衡数据库及相关算法,利用PRO II流程模拟软件进行工业模拟计算,其模拟结果与工业数据吻合较好,验证该H2O16-H2O17-H2O18汽液平衡数据库和相关算法可以用于重氧水的富集过程的预测和计算,为重氧水的分离富集提供可靠的设计理论基础。同时,采用简单可行的纯物理方式的分离富集过程-水精馏过程,利用所建立的H216O-H217O-H218O模拟数据库,进行了重氧水的富集过程的模拟,确定了适宜的富集操作流程,搭建了恒压串联双塔重氧水的富集实验装置,对经过纯化处理的重氧水废液进行了富集浓缩实验。通过实验取得重氧水小型富集装置的分离富集数据,证明了该小型浓缩装置完全适合用于经过提纯的核医学上低丰度的重氧水废液的再浓缩回收利用,提高了重氧水的使用价值。