自然界中，水迴圈是一個全球性的過程，透過蒸發、降水、徑流等途徑完成整體水量平衡。在核電站，由於處理廢水的量大、放射性物質濃度較高，都建有專門的放射性汙水處理系統，其常用的工藝是蒸發和過濾。廢水中的大多數放射性元素都不具有揮發性，利用這一特性，科學家對廢水進行加熱令其蒸發再將留下的無法蒸發的放射性物質作濃縮處理。這個方法有兩個優點，其一，核電站執行過程中本身就有很多無用的廢熱，加熱廢水不會多耗能源；其二，蒸發法基本不需要使用其他物質，不會像其他方法因為汙染物的轉移而產生其他形式的汙染物；另一種方法是過濾法原理我們日常生活中使用的淨水器。
1、過濾法。
基本原理與大家平時應用的淨水器原理基本一致。關鍵是在放射性廢水流過的部位安裝能夠吸附放射性元素的原材料，合理消化吸收水裡的放射性元素，吸附原材料中儲存放射性元素。等候一段時間後，原材料中的放射性元素做到飽和狀態態，換掉新的吸附原材料就可以。更換出來的充斥著放射性2、元素的原材料再做幹固密閉式處理。
廢水的處理系統將低放、以及高放射性各自開展蒐集，依照廢水的來源於與放射性尺寸歸類排進相匹配的儲存箱中，那樣就可以使在其中短使用壽命的放射性元素迅速核衰變。秦山第三核電站中兩個儲存箱儲放的中、高放廢水，3個儲存箱儲放低放廢水。
假如儲存箱中的廢水位至一定高寬比時，在其中的短使用壽命放射性元素獲得徹底核衰變，此刻開啟廢液儲存箱的迴圈水泵，使其不斷執行超出1小時，那樣就可以使儲存箱中的廢水混和充足。抽樣剖析箱中的廢水，假如檢驗在其中的各類指標值做到環保標準，則能夠將在其中廢水直接排出外界。
放射性中等水平的廢水歷經處理後，假如其不符合直接排出的規範，則務必再度歷經淨化處理除汙的處理步驟。放射性廢水的淨化處理控制迴路生產流程所示1所顯示。假如機器裝置運作中，系統的過濾裝置口的壓力差異常時，說明了過濾裝置中存有了阻塞，此刻務必立即的更換系統過濾芯。假如消化吸收原材料無效時，則必須拆換原材料，抽樣剖析是決策淨化處理迴圈系統頻次與淨化處理實際效果的直接參照。
3、吸附法。
2011年5月第5期《城市道橋與防洪》有一條不張揚的資訊，一項可迅速、高效率吸附、過慮核環境汙染廢水的新技術應用在中國研製，可用以預防放射性元素碘一131以及他放射性碘放射性核素的外擴散，可廣泛運用於核安全事故緊急、核廢水處理、核裝置安全防護、診療放射性廢水處理等層面。此項新科技重特大科研成果，將在河南漯河市快速轉換為生產主力和經濟收益。這類原材料對碘一131的吸附高效率之高是令人吃驚的。將20g運用這一新技術性製做的新型材料——催化反應微生物陶顆粒物，泡浸在含有12640Bq/L的放射性碘一131的核廢水中20min，能夠吸附固定不動達到99.97%的放射性元素碘一13l。檢驗表明，運用這類新型材料過慮放射性達到185萬Bq/L的碘一125廢水，僅用5rain，放射性碘一125汙泥負荷達到2%。這類新型材料稱為催化反應微生物陶，但它並不是一般實際意義上的瓷器，也有別於傳統式的吸附原材料。運用這類新技術應用製做的顆粒物，是一種具備定向選擇男性性功能的高效率吸附原材料，能夠迅速、簡單、高效率地吸附固定不動放射性元素碘一131和碘一125等碘放射性正離子。這一技術性的核心一部分是在原材料上完成定項、可選擇性吸附和固定不動作用。
4、多核素去除裝置(ALPS）：
2015年，日本東京電力企業交付使用“多核素去除裝置(ALPS)”機器裝置，據該企業有關責任人詳細介紹稱，除開無法消除的氚，ALPS能夠將放射性元素去除到日本國家行業標準下列。剩餘的實際操作難題就取決於如何去除氚。該責任人表明，以目前的技術性，全世界都無法徹底消除氚，只有將其濃度值稀釋到一定水平後向空氣中或海洋中排出。小量氚被覺得對人們身心健康傷害較小，全世界全國各地核電站都是有將氚釋放出來入海口的國際慣例。國際原子能機構也覺得，核廢水處理後入海口從技術上是“行得通的”，但是在排出時必須開展單獨輻射監測以向群眾確保其排出可能遵照國家標準。針對廢水入海口，日本東京電力企業覺得，這一舉動並不會對本地居民健康導致危害，也不會危5、害魚種品質。
截止2020年8月，經ALPS處理後的73%的核廢水仍帶有放射性物質，必須開展二次處理。《科學》雜誌期刊強調，如鍶90等放射性物質必須更長期核衰變，很有可能對自然環境與身體產生延遲時間更長、更繁雜的潛在性風險性。
6、蒸發。
把核廢水送進加熱爐裡燒，那般被核輻射源環境汙染的水不就蒸發了，排到氣體裡來到嗎?但用這一計劃方案，核廢水會空氣的汙染。2020年2月，日本政府部門承擔處理核廢水難題的有關聯合會公佈分析報告稱，除排進海洋外，蒸氣釋放出來也是行得通的計劃方案。先前，美國三里島核安全事故後就將核廢水蒸發排進過空氣。
7、核送到地底去。
從土層打洞，隨後搞一根深層次地底達2500米的管道，把核廢水統統排進地底2500米最深處。但用這一計劃方案，核廢水會環境汙染地表水。
8、電解。
將核廢水歷經電解變為氡氣和co2，隨後再排出進空氣。
9、混入水泥，埋進土裡。
將核廢水和水泥混和，產生那樣一個個混凝土塊，隨後再埋進地底。
放射性廢水處理是指為了改變放射性廢物的物理和化學狀態的操作過程，包括收集、濃縮、固化、貯存以及廢物的轉運等。
放射性廢水主要來自核反應堆，鈾礦開採，核研究機構的同位素實驗室，應用放射性物質的醫療、工業或其他實驗室，接觸放射性材料的工作人員所用的防護服裝的洗滌等。放射性廢水通常分為低活性和高活性兩類。低活性廢水處理常用稀釋法、混凝沉澱法、離子交換法、生物處理法；高活性廢水處理處理常用貯存法、蒸發法等。衡量這些方法脫除活性的效果時，通常不用百分率表示而是用指數比表示，例如104：1（或簡化為104）。