技术领域
[0001] 本
发明涉及
核医学废
水处理领域，具体涉及一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置、系统及方法。
背景技术
[0002] 核医学又称
原子医学。是指放射性同位素、由
加速器产生的射
线束及放射性同位素产生的核
辐射在医学上的应用。在医疗上，放射性同位素及核辐射可以用于诊断、
治疗和医学科学研究；在药学上，可以用于药物作用原理的研究、药物活性的测定、药物分析和药物的辐射消毒等方面。医院核医学科应用核素开展PET和SPECT诊断和甲亢、甲癌治疗，在诊断和治疗过程中产生一定数量的受污染的废液，这些污水如果渗入地下或直接排入下水道，其放射性元素会对周围环境造成污染，使群体收到不必要的辐射，影响群体的安全和健康。因此，为防止治疗类较长寿命的核素超出排放限值，故每次排放前，需要对放射性废水进行处理，以达到排放标准。现有的传统排放工艺是按照《GB8978-1996,放射性废液综合排放标准》推荐的三级衰减池的原理设置，修建三个连续的连通的地下
混凝土池(其容量需计算获得)，通过延长废液停留在衰减池的时间，废液
内核素衰减至达到排放标准后，自然排放。上述现有的放射性废水处理方法，存在如下缺点：
[0003] 1.没有考虑
流体力学原理，当三个衰减池都满水时，最后进入一号池的废液不会自动沉入池底，理想化的将上层的水挤入二号池；真实的情况是最后连续进入的废液会通过水池上部连通管平流至二号池，同理进入三号池，反而是后进先出，并没有达到延长
停留时间的效果；
[0004] 2.上部连通管采用向下弯头，管口贴近池底，这种做法没有考虑
排水管是无压力管道，底部的废液排放口所受的水压力各向相等，废液无法排出，只能从上部缝隙溢流；
[0005] 3.传统衰减池是连续方式，其容量为当时设计容量，一旦患者增加，无法按模
块化方式增加废液处理单元，必须重新修建；而排放口的检测也必须时时监测，无法做到定期监测，减少工作量。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于针对上述
现有技术中存在的问题，提出了一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置、系统及方法，通过采用模块化独立单元格式，每一个独立的单元根据
流体力学U型管的原理，独特的回型引流板设计，按收集核素的
半衰期分类，收集核素的半衰期，做成一个
化粪池单元加上二至三个U型单元，达到独立存储，排放，清洁的目的。
[0007] 为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：
[0008] 本发明公开一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置,包括一个集水池和至少一个衰减池与集水池的废水出口连通，所述衰减池包括有一个化粪池和至少三个U型单元依次
串联，所述化粪池进水口连通衰减池的进水管道，化粪池顶部的溢流口连通U型单元的进水口，所述U型单元包括左池、右池和隔离左右池的隔离墙，所述隔离墙底部设有联通左右池的流通口，所述左池在非隔离墙的上
侧壁上设有U型单元的进水口，所述右池在非隔离墙的上侧壁上设有U型单元的顶部溢流口。
[0009] 所述衰减池为长方形串联形式、或者正方形串联形式或者圆形串联形式；所述长方形串联形式为化粪池串联的各U型单元的各隔离墙相互平行，且各U型单元依次在首端的进水口和尾端的顶部溢流口上串联；所述正方形串联形式为各U型单元围绕着化粪池相互串联；所述圆形串联形式为扇形柱体的各U型单元在扇形柱体侧面串联，并与化粪池构成圆柱体。
[0010] 根据
权利要求1或2所述的自动控制医用放射性废水衰减排放装置，其特征在于，所述U型单元的左池和右池分别设有上下方向的回型引流隔板，所述回型引流隔板为至少2个隔板在左池或右池的相对两池壁的错位设置。
[0011] 本发明还公开一种自动控制医用放射性废水衰减排放系统，包括上述的自动控制医用放射性废水衰减排放装置,还包括废水进水系统、取样检测系统、衰减计时系统和排水系统；所述废水进水系统包括进水管和进水
阀，所述废水进水系统的进水管与集水池的进水口连通；所述取样检测系统包括至少两个取样阀、取样水管和检测槽，所述各U型单元分别通过取样水管和取样阀输出废水样品，以供运维人员采集检测；所述衰减计时系统用以计算核素衰减时间,根据核素衰减周期的不同，分别设置排水系统应用于长周期或短周期衰减池操作，所述排水系统根据预设衰减时间将衰减池废水排出。
[0012] 进一步，还包括反应池
反冲洗阀和集水池反
冲洗阀，所述反应池反冲洗阀设于各衰减池与集水池之间的进水管上，所述集水池反冲洗阀设于集水池出水口与集水池之间的反冲洗管路上。
[0013] 进一步，还包括控制屏和
控制器，所述进水阀、取样阀、反应池反冲洗阀和集水池反冲洗阀的控制回路为并行控制回路；所述控制屏上设置各控制回路的
开关，从而通过控制器控制各并行控制回路的关断。
[0014] 本发明还公开一种自动控制医用放射性废水衰减排放方法，包括如下步骤：
[0015] 步骤1，在集水池临时收集废水；
[0016] 步骤2，计算集水池核素半衰期，并判断废水中核素为短周期核素还是长周期核素；
[0017] 步骤3，若为短周期核素，则执行短半衰期废水操作，采用动态存储排放方式，即从临时池排放的废液进入1#化粪池，经过溢流口依次进入1号--N号U型单元，最后一个N号单元废水达到高水位，同时N号池收集废水的时间T，当(N-1)*T>5*核素半衰期时，抽水
泵工作，当N号池液面降到低水位时，抽水泵停止工作，N号池开始蓄水。当1#化粪池需要清理时，切换到2#化粪池，不影响系统的连续使用；
[0018] 步骤4，为长周期核素，则执行长半衰期废水操作，即临时废水收集池抽水进入衰减池系统1号池时，1号池前端的
电磁阀自动开启，其余衰减池电磁阀关闭。废液进入化粪池内，溢流至下一个U型单元，在最后一个U型单元设置水位液面探测器，当液面探测器检测到高水位时，1号池电磁阀关闭，同时2号池电磁阀打开，其余衰减池电磁阀都关闭，废液进入2号池；当1号池废液存储时间达到系统预设天数时，系统给出指令，打开1号池排水管路的电磁阀排水，直到1号池液面到低水位时关闭；同时等待最后一个衰减池存储完毕后，再打开前端进口电磁阀开始蓄水。以此类推，按顺序1号池蓄水完毕，2号池开始蓄水；2号池蓄水完毕，3号池开始蓄水……直至最后一个池完成蓄水后，再从1号池开始；1号池排水的条件是，蓄水天数达到系统预设值，而开始重新开始蓄水的条件是最后一个池蓄水完成；以此类推，设置其余衰减池开关的条件；
[0019] 步骤5，当需要取样检测废水中核素衰减状态时，将自动控制医用放射性废水衰减排放系统切换至手动控制，打开取样阀
门采集废水样本。
[0020] 进一步，还包括步骤6，当需要清洗系统时，打开市政管道电磁阀，进行冲洗，当集水池或衰减池的页面到高水位时即可排除清洗水。
[0021] 进一步，还包括步骤7，当医院放射性废水处理量增加，原系统容量不够时，增加各衰减池的U型单元数量，并在自动控制医用放射性废水衰减排放系统中增加该U型单元的阀门控制回路。
[0022] 本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置、系统及方法，具有如下效果：
[0023] 自动化：通过医用放射性废液处理
软件系统，达到医用放射性废液从收集，存储，衰减，检验，排放全流程的全自动控制，避免工作人员直接
接触辐射，确保人员身心健康；
[0024]
可视化：通过医用放射性废液处理软件系统的主控界面，可以时时清楚的看到废液处理的全部过程，每个独立的单元是否处在正常或者故障状态，每个系统的处理废液能力是否满足计划要求，紧急状况报警提示，可选手动操作；
[0025] 模块化/标准化：医用放射性废液处理软件系统有预设
接口，当废液的处理量增加时，原有衰减池容量不够，可新增独立单元废液衰减池，同时软件接口增加相应的控制回路，设置相应核素的参数，快速无限扩容；同时可根据核素半衰期不同，选择标准和简化版系统；
[0026] 数据精准化：通过在医用放射性废液处理软件系统中对不同核素的半衰期的设置，以及废液池的容量，预设出独立单元内废液存储天数，完全封闭，定期排放，完全做到废液衰减达标后排放，避免传统衰减池连续排放的模糊处理；
[0027] 简易化：操作简易，可在系统柜
触摸屏或者在电脑上操作，
硬件结构施工简易，硬件根据现场条件，预先在工厂订做，现场组装成品，施工周期短；
[0028] 持续监控：医用放射性废液处理软件系统所有数据可定期保存至电脑
硬盘，随时作为医院内部、卫计委、环保部相关监督部门检查的依据。
附图说明
[0029] 图1为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置的U型单元结构示意图。
[0030] 图2为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置的衰减池结构示意图。
[0031] 图3a为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置的长方形U型单元平面示意图。
[0032] 图3b为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置的正方形U型单元平面示意图。
[0033] 图3c为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置的圆形U型单元平面示意图。
[0034] 图4为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放系统的短周期核素下的系统结构图。
[0035] 图5为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放系统的长周期核素下的系统结构图。
[0036] 图6为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放系统的控制屏的控制界面示意图。
[0037] 图7为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放系统的控制屏的数据展示页面示意图。
[0038] 图8为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放系统的控制
流程图。。
具体实施方式
[0039] 下面结合附图和
实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。
[0040] 参看图1和图2所示的U型单元和由U型单元串接组成的衰减池结构示意图，本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置，包括有一个集水池和至少一个衰减池与集水池的废水出口连通；所述衰减池包括化粪池2和至少两个U型单元依次串联，参看图2，在本实施例中,采用N个作为示例,分别为1-1号U型单元、1-2号U型单元至1-N号U型单元，其中N为大于2的整数；所述U型单元包括左池11、右池12和隔离左右池的隔离墙13，所述隔离墙13底部设有联通左右池的流通口15，所述左池11在非隔离墙的上侧壁上设有U型单元的进水口14，所述右池12在非隔离墙的上侧壁上设有U型单元的顶部溢流口16；
[0041] 作为U型单元的一个具体实施例，在所述左池和右池内分别设置上下方向的回型引流隔板17，其起到控制液体流向、增加时间的作用；所述回型引流隔板17为至少2个隔板在左池和/或右池的相对两池壁的错位设置；
[0042] 所述回型引流隔板17为玻璃板、塑料板或者耐
腐蚀金属板。
[0043] 参看图3a至图3c，分别为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放装置的长方形U型单元、正方形U型单元和圆形U型单元的平面示意图。所述衰减池为为长方形串联形式、正方形串联形式或者圆形串联形式；所述长方形串联形式为化粪池串联的各U型单元的各隔离墙相互平行，且各U型单元依次在首端的进水口和尾端的顶部溢流口上串联；所述正方形串联形式为各U型单元围绕着化粪池相互串联；所述圆形串联形式为扇形柱体的各U型单元在扇形柱体侧面串联，并与化粪池构成圆柱体。根据上述长方体、正方体、圆柱体等几何形状设定，可以确定U型单元个数和所需隔板数量，而其尺寸大小可根据废液量来确定，；
[0044] 上述各U型单元与化粪池构成整体结构的衰减池，所述衰减池外层可选择200mm
钢筋混凝土结构，也可以选择钢结构
外壳，中间铅板防护层，玻璃钢或
不锈钢板作为内胆层以及U型单元隔板；
[0045] 参看图4和图5，分别为本发明的一种自动控制医用放射性废水衰减排放系统的短周期核素下的系统结构图和长周期核素下的系统结构图，其采用上述自动控制医用放射性废水衰减排放装置的衰减池结构，还包括有废水进水系统3、取样检测系统、衰减计时系统和排水系统；
[0046] 所述废水进水系统包括进水管和进水阀，所述废水进水系统的进水管与集水池的进水口连通；
[0047] 所述取样检测系统包括至少两个取样阀、取样水管和检测槽，所述各U型单元分别通过取样水管和取样阀输出废水样品，以供运维人员采集检测；所述衰减计时系统用以计算核素衰减时间，所述排水系统根据预设衰减时间将衰减池废水排出。
[0048] 作为一种自动控制医用放射性废水衰减排放系统的一个实施例，还包括控制屏和控制器，所述进水阀、取样阀、反应池反冲洗阀和集水池反冲洗阀的控制回路为并行控制回路；所述控制屏上设置各控制回路的开关，从而通过控制器控制各并行控制回路的关断；
[0049] 作为另一实施例，还包括反应池反冲洗阀和集水池反冲洗阀，所述反应池反冲洗阀设于各衰减池与集水池之间的进水管上，所述集水池反冲洗阀设于集水池出水口与集水池之间的反冲洗管路上，当衰减池排水时，液位达到设定低液位时，系统处于反冲洗阶段，待临时废水收集池低液位时，衰减池及临时废水收集池同时进行反冲洗；当衰减池反冲洗到达设定液位时，排放阀自动打开，衰减池排水，当液位到达设定低位时，排水阀关闭。
[0050] 参看图6和图7，所述衰减池分为7个状态：
[0051] 等待阶段：1～N#衰减池会自动轮流进水，当某衰减池处于空闲状态时，会自动显示等待阶段；
[0052] 进水阶段：当被激活的衰减池显示为进水阶段时，该衰减池的进
水电磁阀会自动打开，当临时废水收集池液位达到设定时，
提升泵会将水抽进该衰减池，其余的处于等待状态，3个衰减池中有且只有一个池处于进水阶段；
[0053] 开始计时：当衰减池的进水液位到达设定，进水电磁阀会自动关闭，液体停留开始计时；
[0054] 排水阶段：当衰减池液体停留时间达到“手动停留设定时间”时，点击衰减池，会出现衰减池控制面板，点击控制屏上的绿色按钮，衰减池开始排水，点击停止按钮，衰减池停止排水；
[0055] 反冲洗阶段：当衰减池排水时，液位达到设定低液位时，系统处于反冲洗阶段，待临时废水收集池低液位时，衰减池及临时废水收集池同时进行反冲洗；
[0056] 反冲洗排水：当衰减池反冲洗到达设定液位时，排放阀自动打开，衰减池排水，当液位到达设定低位时，排水阀关闭；
[0057] 检修中：当在设定控制屏的画面选择某衰减池不启用时，衰减池状态会显示检修中；，参看图8,本发明还公开一种自动控制医用放射性废水衰减排放方法，包括如下步骤：
[0058] 步骤1，在集水池临时收集废水；
[0059] 步骤2，计算集水池核素半衰期，并判断废水中核素为短周期核素还是长周期核素；
[0060] 步骤3，若为短周期核素，则执行短半衰期废水操作，采用动态存储排放方式，参看图4的短周期核素下的系统结构图，即从临时池排放的废液进入1#化粪池，经过溢流口依次进入1号--N号U型单元，最后一个N号单元废水达到高水位，同时N号池收集废水的时间T，当(N-1)*T>5*核素半衰期时，抽水泵工作，当N号池液面降到低水位时，抽水泵停止工作，N号池开始蓄水；当1#化粪池需要清理时，切换到2#化粪池，不影响系统的连续使用；
[0061] 步骤4，若为长周期核素，则执行长半衰期废水操作，参看图5的长周期核素下的系统结构图，即临时废水收集池抽水进入衰减池系统1号池时，1号池前端的电磁阀自动开启，其余衰减池电磁阀关闭；废液进入化粪池内，溢流至下一个U型单元，在最后一个U型单元设置水位液面探测器，当液面探测器检测到高水位时，1号池电磁阀关闭，同时2号池电磁阀打开，其余衰减池电磁阀都关闭，废液进入2号池；当1号池废液存储时间达到系统预设天数时，系统给出指令，打开1号池排水管路的电磁阀排水，直到1号池液面到低水位时关闭。同时等待最后一个衰减池存储完毕后，再打开前端进口电磁阀开始蓄水；以此类推，按顺序1号池蓄水完毕，2号池开始蓄水；2号池蓄水完毕，3号池开始蓄水……直至最后一个池完成蓄水后，再从1号池开始；1号池排水的条件是，蓄水天数达到系统预设值，而开始重新开始蓄水的条件是最后一个池蓄水完成。以此类推，设置其余衰减池开关的条件；
[0062] 步骤5，当需要取样检测废水中核素衰减状态时，将自动控制医用放射性废水衰减排放系统切换至手动控制，打开取样阀门采集废水样本。
[0063] 所述步骤1在自动控制医用放射性废水衰减排放系统执行临时废水收集程序：放射性废水首先通过废水管进入临时废水收集池，该池设置水位液面探测器，两个管道提升泵(一用一备)，一个市政给水管道。液面探测器控制池内高低水位，当液面达到高水位，系统触发水泵抽水，当液面达到低水位，系统控制水泵停止工作。当废液收集池需要清洗时，控制软件给出打开市政给水管道进行清洗的指令。
[0064] 所述步骤3在自动控制医用放射性废水衰减排放系统中执行短半衰期废水操作如下：当只有短半衰期核素时，可采用动态存储排放方式，即从临时池排放的废液进入1#化粪池，经过溢流口依次进入1号--N号U型单元，最后一个N号单元废水达到高水位，同时N号池收集废水的时间T，当(N-1)*T>5*核素半衰期时，抽水泵工作，当N号池液面降到低水位时，抽水泵停止工作，N号池开始蓄水；当1#化粪池需要清理时，切换到2#化粪池，不影响系统的连续使用。
[0065] 所述步骤4在自动控制医用放射性废水衰减排放系统中执行长半衰期废水处理程序：独立的衰减池单元设置水位液面探测器，电磁阀，流量计，在总排水管路上设置两个管道提升泵(一用一备)；当临时废水收集池抽水进入衰减池系统1号池时，1号池前端的电磁阀自动开启，其余衰减池电磁阀关闭。废液进入化粪池内，溢流至下一个U型单元，在最后一个U型单元设置水位液面探测器，当液面探测器检测到高水位时，1号池电磁阀关闭，同时2号池电磁阀打开，其余衰减池电磁阀都关闭，废液进入2号池；当1号池废液存储时间达到系统预设天数时，系统给出指令，打开1号池排水管路的电磁阀排水，直到1号池液面到低水位时关闭。同时等待最后一个衰减池存储完毕后，再打开前端进口电磁阀开始蓄水；以此类推，按顺序1号池蓄水完毕，2号池开始蓄水；2号池蓄水完毕，3号池开始蓄水……直至最后一个池完成蓄水后，再从1号池开始。1号池排水的条件是，蓄水天数达到系统预设值，而开始重新开始蓄水的条件是最后一个池蓄水完成。以此类推，设置其余衰减池开关的条件。
[0066] 所述步骤5在自动控制医用放射性废水衰减排放系统中执行取样检测程序如下：当需要取样检测时，切换到手动控制，打开取样阀门即可。
[0067] 进一步，还包括步骤6，当需要清洗系统时，打开市政管道电磁阀，进行冲洗，当集水池或衰减池的页面到高水位时即可排除清洗水。
[0068] 进一步，还包括步骤7，当医院放射性废水处理量增加，原系统容量不够时，增加各衰减池的U型单元数量，并在自动控制医用放射性废水衰减排放系统中增加该U型单元的阀门控制回路,达到快速扩容的目的。
[0069] 清洗程序：当需要清洗系统时，打开市政管道电磁阀，进行冲洗，当液面到高水位时，进水阀停止，排水阀自动排水。
[0070] 通过对时间，流量的统计，可设定为定期发送数据至
指定邮箱地址。
[0071] 上述实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本
说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行
修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
