核医学衰变池废液全自动处理系统 |
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| 申请号 | CN202310915174.X | 申请日 | 2023-07-25 | 公开(公告)号 | CN117116521B | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 上海核工程研究设计院股份有限公司; 上海国核科技发展有限公司; | 发明人 | 黄晓冬; 鲍文杰; 徐雨芳; 高真; 邱志靓; 曹以洁; 李年辉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了 核医学 衰变池废液全自动处理系统，包括： 串联 设置的多个衰变池，衰变池内连接有进液管和出液管，进液管和出液管上设有 泵 体，进液管延伸至衰变池的底部，出液管底端伸入衰变池上部，进液管与相邻衰变池的出液管连接；深度调节单元，连接于衰变池顶端，用于调节出液管底端的高度；助凝剂添加单元，连接于衰变池内壁，用于向衰变池内添加助凝剂。本发明采用串联式衰变池，将废液依次通过多级衰变池进行处理，实现了废液的多级衰变，有效减少废液中 放射性 元素的含量，并在衰变过程中添加助凝剂，废液与助凝剂混合后杂质能够快速沉淀，使衰变池集成沉淀功能，减少系统占用空间，提高系统的集成度和废液的处理效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.核医学衰变池废液全自动处理系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 核医学衰变池废液全自动处理系统技术领域背景技术[0002] 医院等医疗建筑中产生的放射性废水主要源自核医学科注射、服用放射性核素药物的患者所产生的排泄物及生活污水，以及放射性核素药物分装、配置过程中清洗、倾倒药 物产生的污水。衰变池是核医学科放射性废水处理的重要设施，其作用是将核医学排放的 具有放射性的废水储存在其中，经过一定半衰期后再作为医疗废水排放。现有的核医学废 水处理系统通常采用沉淀池和衰变池组合的处理方式。 [0003] 现有技术中，如申请号为202122303290.5的中国专利，公开了一种核医学衰变池废液全自动处理系统，包括：两个沉淀池、三个衰变池、集水井、电气控制系统、医院污水处 理中心和若干管道，两个沉淀池并联设置，两个沉淀池的输出端与三个衰变池连接，三个衰 变池串联设置，衰变池的内部设置有螺旋进液的进液管，进液管的底部设置有倾斜的扁形 管嘴，扁形管嘴的内部设置有扁形通道，进液管的顶部与用来向衰变池内输送医废的管道 连接，衰变池之间设置有提液管，提液管的一端设置有伸缩管，伸缩管的底部设置有浮板和 中心稳流锥，衰变池的内壁设置有边缘稳流组件。此装置采用沉淀池和衰变池组合的方式 进行废水处理，沉淀池和衰变池分开设置，系统集成度较差，处理效率低。 [0004] 因此，有必要提出核医学衰变池废液全自动处理系统，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。 发明内容[0005] 在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的 关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。 [0006] 为至少部分地解决上述问题，本发明提供了核医学衰变池废液全自动处理系统，包括： [0008] 深度调节单元，连接于衰变池顶端，用于调节出液管底端的高度； [0009] 助凝剂添加单元，连接于衰变池内壁，用于向衰变池内添加助凝剂。 [0011] 优选的是，深度调节单元包括：液压杆和卡套，液压杆连接于衰变池顶端，且液压杆的输出端能够沿竖直方向移动，卡套连接于液压杆输出端，且卡套与出液管卡接。 [0012] 优选的是，所述核医学衰变池废液全自动处理系统，还包括：放射检测仪，放射检测仪的进水端与最末端衰变池的出液管上，放射检测仪用于检测排出的废液中放射性元素 的含量，放射检测仪的两个出水端分别与集水井和循环管路连接，循环管路的另一端与最 前端衰变池的进液管连通。 [0013] 优选的是，助凝剂添加单元包括： [0014] 电机，电机连接于衰变池顶端； [0015] 转架，转架转动连接于衰变池内壁顶端且与电机输出端连接； [0016] 转箱，两个转箱对称连接于转架两侧端，转箱内开设有用于容纳助凝剂的腔体一和腔体二，腔体二单向连通于腔体一下方，腔体二内滑动连接有压板，腔体二外侧端开设有 多个单向出口，压板上连接有压杆并穿过转箱内侧，压板与腔体二内侧壁之间连接有多个 弹簧和气囊。 [0017] 优选的是，助凝剂添加单元还包括： [0018] 中柱，中柱连接于衰变池内壁顶端中心并穿过转架设置，中柱中心开设有通槽； [0019] 转杆，两个转杆对称铰接于通槽内且铰接点处设有卷簧； [0021] 磁块二，两个磁块二间隔连接于转箱内侧壁，磁块二与磁块一相互吸引。 [0022] 优选的是，球体一空心设置，球体一内容纳有两个球体二。 [0023] 优选的是，衰变池顶端开设有与进液管连通的腔体三，中柱上部开设有主管路，主管路通过管路与腔体三连通，主管路底端连接有多个支路，支路底端贯穿中柱底端设置。 [0024] 优选的是，主管路上连接有随动启闭单元，随动启闭单元包括： [0026] 圆盘和调节盘，圆盘和调节盘同心设置于环体内壁，圆盘与环体上部连接，调节盘与环体下部连接，调节盘外侧的滑块滑动连接于挡板的滑槽内；圆盘与调节盘形成相对转 动结构，且圆盘与调节盘上对应开设有多个通孔。 [0027] 优选的是，随动启闭单元还包括： [0028] 随动板，随动板连接于调节盘外壁，随动板与传动腔滑动连接，挡板和随动板之间连接有弹性件，传动腔、挡板、随动板和调节盘在弹性件处形成密封结构，气囊通过管路与 密封结构连通； [0029] 限位块，限位块连接于传动腔内壁并位于随动板远离挡板的一侧； [0030] 凹槽，凹槽开设于调节盘边沿并位于随动板远离挡板的一侧，凹槽内铰接有楔形块且铰接处设有卷簧，楔形块与限位块抵接。 [0031] 相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果： [0032] 本发明提供的核医学衰变池废液全自动处理系统，采用串联式衰变池，将废液依次通过多级衰变池进行处理，实现了废液的多级衰变，有效减少废液中放射性元素的含量， 并在衰变过程中添加助凝剂，废液与助凝剂混合后杂质能够快速沉淀，使衰变池集成沉淀 功能，减少系统占用空间，提高系统的集成度和废液的处理效率； [0033] 采用液位传感器检测衰变池内的液面高度，依据液面高度实时调节液压杆的高度，深度调节单元使用时，启动液压杆动作，带动卡套在竖直方向上移动，从而带动出液管 上下移动，调节出液管的高度，根据采集到的液面高度值确定液压杆输出端的伸出距离，提 高了出液管高度调节的准确性，使出液管底端位于液面下预设距离处，出液管对上部已经 处理完成的废液进行抽取，避免已处理完成的废液与新进入废液的过度混合； [0034] 采用放射检测仪对处理后的废水中放射性元素的含量进行检测，当放射性元素含量超过排放标准时，将废液通过循环管路回流至最前端的衰变池内，进行循环处理，当放射 性元素含量低于排放标准时，将废液通入集水井内集中排放，能够对处理后的废液进行评 估，形成循环处理系统，使排出的废液中放射性元素含量复合排放标准，保证废液处理效 果。 [0037] 图1为本发明核医学衰变池废液全自动处理系统的结构示意图； [0038] 图2为本发明核医学衰变池废液全自动处理系统中衰变池的剖面结构示意图； [0039] 图3为本发明核医学衰变池废液全自动处理系统图2中A处局部放大结构示意图； [0040] 图4为本发明核医学衰变池废液全自动处理系统中转箱的剖面结构示意图； [0041] 图5为本发明核医学衰变池废液全自动处理系统图4中B处局部放大结构示意图； [0042] 图6为本发明核医学衰变池废液全自动处理系统中球体一的剖面结构示意图； [0043] 图7为本发明核医学衰变池废液全自动处理系统中中柱的剖面结构示意图； [0044] 图8为本发明核医学衰变池废液全自动处理系统中随动启闭单元的剖面结构示意图； [0045] 图9为本发明核医学衰变池废液全自动处理系统中调节盘的剖面结构示意图。 [0046] 图中：1.衰变池；2.进液管；3.出液管；4.液压杆；5.卡套；6.放射检测仪；7.循环管路；11.电机；12.转架；13.转箱；14.腔体一；15.腔体二；16.压板；17.单向出口；18.压杆； 19.中柱；20.通槽；21.转杆；22.球体一；23.磁块一；24.磁块二；25.球体二；26.腔体三；27. 主管路；28.支路；31.环体；32.传动腔；33.圆盘；34.调节盘；35.滑块；36.通孔；37.随动板； 38.挡板；39.弹性件；40.限位块；41.凹槽；42.楔形块；43.气囊。 具体实施方式[0047] 下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。 [0048] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。 [0049] 实施例1： [0050] 如图1所示，本发明提供了核医学衰变池废液全自动处理系统，包括： [0051] 串联设置的多个衰变池1，衰变池1内连接有进液管2和出液管3，进液管2和出液管3上设有泵体，进液管2延伸至衰变池1的底部，出液管3底端伸入衰变池1上部，进液管2与相 邻衰变池1的出液管3连接； [0052] 深度调节单元，连接于衰变池1顶端，用于调节出液管3底端的高度； [0053] 助凝剂添加单元，连接于衰变池1内壁，用于向衰变池1内添加助凝剂。 [0054] 上述技术方案的工作原理及有益效果为： [0055] 核医学衰变池废液全自动处理系统使用时，采用多个串联设置的衰变池1，将废液通过进液管2通入最前端的衰变池1内，废液在衰变池1内衰变后，在泵体的作用下，衰变废 液经过出液管3进入下一级衰变池1的进液管2内，并通入下一级衰变池1内进行衰变。废液 处理过程中，衰变池1内的液面高度会随着进液和出液发生变化；通过深度调节单元调节出 液管3的高度，使出液管3底端位于液面下预设距离处，出液管3能够对上部已经处理完成的 废液进行抽取，避免下部新进入的废液还未完全沉淀就被出液管3抽出；通过助凝剂添加单 元箱衰变池1内添加助凝剂，助凝剂与废水混合后杂质发生沉淀，沉淀有衰变池1的排污口 排出，使衰变池1集成沉淀功能。 [0056] 本发明提供核医学衰变池废液全自动处理系统，采用串联式衰变池1，将废液依次通过多级衰变池1进行处理，实现了废液的多级衰变，有效减少废液中放射性元素的含量， 并在衰变过程中添加助凝剂，废液与助凝剂混合后杂质能够快速沉淀，使衰变池1集成沉淀 功能，减少系统占用空间，提高系统的集成度和废液的处理效率。 [0057] 实施例2： [0058] 如图3所示，在上述实施例1的基础上，衰变池1内连接有液位传感器，用于检测衰变池1内的液面高度。 [0059] 深度调节单元包括：液压杆4和卡套5，液压杆4连接于衰变池1顶端，且液压杆4的输出端能够沿竖直方向移动，卡套5连接于液压杆4输出端，且卡套5与出液管3卡接。 [0060] 上述技术方案的工作原理及有益效果为： [0061] 采用液位传感器检测衰变池1内的液面高度，依据液面高度实时调节液压杆4的高度，深度调节单元使用时，启动液压杆4动作，带动卡套5在竖直方向上移动，从而带动出液 管3上下移动，调节出液管3的高度，根据采集到的液面高度值确定液压杆4输出端的伸出距 离，提高了出液管3高度调节的准确性，使出液管3底端位于液面下预设距离处，出液管3对 上部已经处理完成的废液进行抽取，避免已处理完成的废液与新进入废液的过度混合。 [0062] 实施例3： [0063] 如图1所示，在上述实施例1的基础上，所述核医学衰变池废液全自动处理系统，还包括：放射检测仪6，放射检测仪6的进水端与最末端衰变池1的出液管3上，放射检测仪6用 于检测排出的废液中放射性元素的含量，放射检测仪6的两个出水端分别与集水井和循环 管路7连接，循环管路7的另一端与最前端衰变池1的进液管2连通。 [0064] 上述技术方案的工作原理及有益效果为： [0065] 采用放射检测仪6对处理后的废水中放射性元素的含量进行检测，当放射性元素含量超过排放标准时，将废液通过循环管路7回流至最前端的衰变池1内，进行循环处理，当 放射性元素含量低于排放标准时，将废液通入集水井内集中排放。采用放射检测仪6对处理 后的废液进行评估，形成循环处理系统，使排出的废液中放射性元素含量复合排放标准，保 证废液处理效果。 [0066] 实施例4： [0067] 如图2、4、5所示，在上述实施例1的基础上，助凝剂添加单元包括： [0068] 电机11，电机11连接于衰变池1顶端； [0069] 转架12，转架12转动连接于衰变池1内壁顶端且与电机11输出端连接； [0070] 转箱13，两个转箱13对称连接于转架12两侧端，转箱13内开设有用于容纳助凝剂的腔体一14和腔体二15，腔体二15单向连通于腔体一14下方，腔体二15内滑动连接有压板 16，腔体二15外侧端开设有多个单向出口17，压板16上连接有压杆18并穿过转箱13内侧，压 板16与腔体二15内侧壁之间连接有多个弹簧和气囊43。 [0071] 上述技术方案的工作原理及有益效果为： [0072] 助凝剂添加单元使用时，启动电机11，电机11的输出端转动带动转架12转动，转架12两端的转箱13随之转动；转架12用于支撑转箱13，转箱13的腔体一14和腔体二15内容纳 有助凝剂，当需要添加助凝剂时，通过驱动机构按压压杆18，带动压板16在腔体二15内壁滑 动，压板16挤压腔体二15内的助凝剂，使其通过单向出口17流出至废液中，然后驱动机构停 止按压18，压板16在弹簧的作用下复位，并产生负压将腔体一14内的助凝剂吸入腔体二15 内进行补充，腔体一14内设置有弹性活塞板用于保持腔体一14助凝剂的压力；随着转箱13 的转动将废液搅动，使助凝剂与废液充分接触，提高了废液中杂质的沉淀效率。 [0073] 实施例5： [0074] 如图2、6所示，在上述实施例4的基础上，助凝剂添加单元还包括： [0075] 中柱19，中柱19连接于衰变池1内壁顶端中心并穿过转架12设置，中柱19中心开设有通槽20； [0076] 转杆21，两个转杆21对称铰接于通槽20内且铰接点处设有卷簧； [0077] 球体一22，球体一22连接于转杆21底端，球体一22外壁连接有磁块一23； [0078] 磁块二24，两个磁块二24间隔连接于转箱13内侧壁，磁块二24与磁块一23相互吸引。 [0079] 上述技术方案的工作原理及有益效果为： [0080] 助凝剂添加单元使用时，转箱13以中柱19为中心转动，当转箱13转动至与中柱19的通槽20对应时，转箱13上的磁块二24吸引球体一22上的磁块一23，带动球体一22向上转 动并靠近转箱13，并对铰接点处的卷簧蓄能，球体一22转动至与压杆18接触后挤压压杆18， 使其能够推动压板16移动，即实现对压杆18的驱动；将磁块二24设置为两个，能够对球体一 22提供足够的吸引力；随着转箱13的转动，当转箱13转动至与中柱19的通槽20分开预设距 离后，磁块二24对磁块一23距离变大使吸引力变弱，球体一22在卷簧和重力的作用下向下 转动复位，两个球体一22对称设置，当两个球体一22落下时发生碰撞产生振动波，将废液中 的泡沫震碎。 [0081] 通过上述结构设计，采用磁力作用实现对压杆18的驱动，实现助凝剂的间歇式加注，并在动作时间歇式产生振动波，避免废液泡沫堆积在废液表面，影响废液的抽吸和沉 降；振动波在废液中传递，使助凝剂发生震荡，提高了助凝剂和废液的接触和反应效果。 [0082] 实施例6： [0083] 如图6所示，在上述实施例5的基础上，球体一22空心设置，球体一22内容纳有两个球体二25。 [0084] 上述技术方案的工作原理及有益效果为： [0085] 在球体一22内设置有两个球体二25，在球体一22向上转动时，两个球体二25在重力作用下位于球体一22的下部，当球体一22向下转动时，在惯性作用下球体二25与球体一 22相对滑动，两个球体一22先发生碰撞，然后两个球体一22内的球体二25靠近并碰撞，并且 单个球体一22内两个球体二25也发生碰撞，碰撞过程中产生了多次振动波，振动波能够呈 阶梯式向废液中扩散，提高了消泡和混合效果。 [0086] 实施例7： [0087] 如图7‑9所示，在上述实施例5的基础上，衰变池1顶端开设有与进液管2连通的腔体三26，中柱19上部开设有主管路27，主管路27通过管路与腔体三26连通，主管路27底端连 接有多个支路28，支路28底端贯穿中柱19底端设置。 [0088] 主管路27上连接有随动启闭单元，随动启闭单元包括： [0089] 环体31，环体31连接于中柱19内壁，环体31下部同心开设有传动腔32，且传动腔32内对称连接有两个挡板38； [0090] 圆盘33和调节盘34，圆盘33和调节盘34同心设置于环体31内壁，圆盘33与环体31上部连接，调节盘34与环体31下部连接，调节盘34外侧的滑块35滑动连接于挡板38的滑槽 内；圆盘33与调节盘34形成相对转动结构，且圆盘33与调节盘34上对应开设有多个通孔36； [0091] 随动板37，随动板37连接于调节盘34外壁，随动板37与传动腔32滑动连接，挡板38和随动板37之间连接有弹性件39，传动腔32、挡板38、随动板37和调节盘34在弹性件39处形 成密封结构，气囊43通过管路与密封结构连通； [0092] 限位块40，限位块40连接于传动腔32内壁并位于随动板37远离挡板38的一侧； [0093] 凹槽41，凹槽41开设于调节盘34边沿并位于随动板37远离挡板38的一侧，凹槽41内铰接有楔形块42且铰接处设有卷簧，楔形块42与限位块40抵接。 [0094] 上述技术方案的工作原理及有益效果为： [0095] 当进液管2向衰变池内注液时，将预设量的废液注入到腔体三26内，然后腔体三26内的废液通过主管路27进入到支路28内，然后通过支路28输送至衰变池底部，实现进液操 作。 [0096] 初始状态时圆盘33上的通孔36与调节盘34上的通孔36错开布置，主管路27不连通；当压杆18被挤压推动压板16移动时，气囊43的长度被拉长，使气囊43内的空间扩大产生 负压，气囊43与密封结构连通，在负压的作用下带动随动板37在传动腔32内壁滑动，使密封 结构内的空间减小，带动调节盘34发生转动，并对弹性件39蓄能；调节盘34转动后，调节盘 34上的通孔36与圆盘33上的通孔36正对，使主管路27连通，废液通过通孔36流动至支路28 内。当压板16复位时，随动板37在弹性件39作用下复位，将密封结构空间变大复位。 [0097] 调节盘34上设置凹槽41和楔形块42，当调节盘34转动时，楔形块42在限位块40的挤压下转动至凹槽41内并对卷簧蓄能，不影响调节盘34的转动，当调节盘34转动复位时，楔 形块42在卷簧的作用下向外展开，为调节盘34复位起辅助作用；当弹性件39疲劳或压板16 无法正常复位时，通过卷簧的作用仍能够使楔形块42展开，楔形块42的楔形面与限位块40 相对滑动，使调节盘34恢复到初始位置。 [0098] 通过上述结构设计，在进行助凝剂加注的同时实现间歇式进液，使助凝剂和废液的加注量能够按照预设比例添加，实现助凝剂与废液的精确配比，提高助凝剂利用率，并能 够实现调节盘34的快速准确复位，可靠性高。 [0099] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0100] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以 是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的 普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 |
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