衰变池是核设施专用放射性废水处理设备,主体为钢筋混凝土池体,内壁设耐腐衬里,外部配厚重屏蔽层防辐射渗漏。集成耐辐射管道系统,搭载液位、辐射监测装置,通过 PLC 控制柜实现自动化操作,具备异常报警联锁功能,确保废水安全暂存与衰变处理。以下是其核心工作原理和流程、组成结构、应用场景说明介绍:
一、工作流程
1、废液收集
放射性废液(如医疗、实验室废水)通过管道或容器集中导入衰变池。
2、储存衰变
半衰期依赖:废液在池中停留时间根据核素半衰期设计(通常为10个半衰期以上),确保放射性活度降至安全阈值。
自然衰变:放射性核素通过α、β或γ衰变转化为稳定或低活度物质。
3、分层监测
池内设置多格或多级分区,逐级监测放射性活度。
未达标废液回流至前级继续衰变。
4、安全排放
达标后,废液经环保检测确认无害,排入常规污水处理系统。
二、组成结构
主体结构通常包括钢筋混凝土池体或不锈钢箱体,池体内部根据功能划分成进水区、储存区和出水区,通过导流装置实现水流有序流动,避免死水区形成。
配套系统是衰变池安全运行的重要保障,主要包含管道系统、监测系统和控制系统。管道系统采用耐辐射的无缝钢管,配备专用阀门实现废水的输送、分流和排放控制。
监测系统包括液位传感器、辐射剂量探测器和水质取样装置,实时监控池内液位、辐射水平及水质变化。
控制系统通过 PLC 控制柜实现自动化操作,可远程控制进水、排水及循环搅拌等功能,同时具备超液位、超剂量等异常情况的报警和联锁保护机制,确保运行安全。
三、应用场景
医疗机构:处理核医学产生的碘-131、锝-99m等废液。
科研实验室:处理低放射性实验废水。
核设施:辅助处理短半衰期核废料。
废液收集 → 储存衰变(多级分区) → 监测 → 达标排放
关键点:衰变池依赖时间与半衰期的物理规律,无需化学处理,但需严格设计储存时长和屏蔽措施。