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连续性衰变池设计及工程实例说明
连续性衰变池设计及工程实例说明发布日期:2022-11-16  浏览次数:135

1、连续式衰变池

连续式衰变池就是采用连续进水式,在对衰变池进行分格,利用水力学中的推流原理,将放射废水的贮留和衰变过程结合在一个池子中连续进行,目前常见做法将衰变池分为3格。连续式衰变池的有效容积根据医院的放射性废水流量和最长半衰期同位素的10个半期计算,衰变池各个格子的有效容积根据总容积进行均分。连续式衰变池相比于间歇式衰变池的优点在于操作简单,不需要设置阀门和潜污泵,利用了水力学原理,同时在池体分格中设置导流墙,这样避免短流现象的同时也保证了放射性废水的水力停留时间。

2、水力停留时间及衰变池容积的确定

衰变池容积V可按下式进行计算:

V=Q×T

V:衰变池容积,m3;

Q:医院放射性废水排放流量,m/d;

T:放射性废水水力停留时间,d;

放射性废水的水力停留时间可按最长半衰期同位素的10个半个衰期或者按同位素的衰变公式计算。目前大部分医院都是按最长半衰期同位素的10个半衰期来计算放射性废水的水力停留时间。据调查,医学上常用治疗的放射性同位素有131I、99mTC、18F等,其中131I的半衰期约为8天、99mTC的半衰期约为6.05h、18F的半衰期约为110min,由此可见以131I最常用且半衰周期最长,碘131的半衰期约为8天,10个半期约为81天,故放射性废水的水力停留时间约为81天。

3、衰变池工程实例

本衰变池池主要收集的是核医学科PETCT/CT室医护人员配药时产生的放射性废水及病人服用放射性同位素(如131I、99mTC等)后产生的排泄物。由于在含有放射性核素源区域设有大便器,因此其放射性废水和污水需单独收集,且收集放射性污废水的管道应采用耐腐蚀的特种管道,一般为塑料管,在管的外围包铅皮以防止核辐射泄漏。收集的生活污水应先进入化粪池再进入衰变池,而放射性废水可以直接进入衰变池。

3.1衰变池容积及医院放射性污废水流量的计算

以该院核医学科每天治疗59人(最多人数保守估计),每人每天大约产生5-10L废水,病人在医院短暂停留,取平均产生废水量7L/人计。

医院拟扩大核医学科衰变池容积至49.5m3(共分三格衰变池,每个池容积为16.5m3),装满第一个衰变池需要40.0个工作日(56天),装满第二个衰变池需要79.9工作日(111.86天),装满第三个衰变池需要119.9个工作日(167.9天)。

I131衰变时间T1/2=8天,十个半衰期后(81天,总共57.86个工作日),从以上保守估算可知,装满第二个衰变池时间已长于核素十个半衰期的时间,在此规模下该衰变池设计容量可行。

3.2衰变池结构形式

本工程采用连续式衰变池,且在衰变池前面设置化粪池。根据本工程衰变池的服务病人人数,装置的化粪池采用有效容积为2m3的玻璃钢化粪池已能满足国家标准技术规范及广州市地方性技术规范要求。衰变池根据其容积平均分成3格,并在每格上方开检查口,以方便检修及放射量检测。在衰变池的出口处设置检查井,用来检测其出水是否达到国家标准。本工程衰变池原理图如下图3:

3.3注意事项

由于放射性同位素污废水一般具有酸碱性、且有较大的环境污染,所以衰变池的结构设计中应加强防腐、防水处理,做到不渗不漏;其衰变池前后的管道、阀门应用面耐腐蚀材料,避免放射性的泄漏,造成二次污染。