衰变池的容积
在计算衰变池的容积时,首先要确定核医学科的废水量以及衰变池的数量。
不同核素其半衰期也不同,比如18F的半衰期仅为110min,而131I的半衰期是8.3天,差别很大。一般要求至少存10个半衰期后或达到检测标准后才可排放。另外,各个地方的标准也不同。例如,对于131I,一般地方规定放射性废水在衰变池中的存放时间大于90天,而北京地区则要求大于180天。
据调查,地区不同、季节不同,核医学科患者的用水量有很大差别。比如,北方地区比南方地区用水量小,南方地区冬季比夏季用水量小。一般地,如果按照每个患者每天大便1~2次(约用水6~12L)、小便8~12次(约用水6~12L)、洗澡1次,再加上洗脸、刷牙、漱口,总用水量约为80L-100L。如果洗澡次数增加,可相应增加用水量。用每个患者一天的用水量×患者人数×放射性废水在衰变池内的储存天数,即可算出衰变池的总容量。衰变池的容量要能够满足最大用水量时的使用要求,所以要有一定的富余量。如果某段时间内的废水量超出计算时的数值,那么就会造成废水在衰变池中的停留时间小于设计的时间。
表1 传统推流衰变池与自动化间歇衰变池对比
用途 | 造价 | 排放达标度 | 建造时水平位置限制 | 维护 | |
连续推流式衰变池 | 适用于核医学科产生的短半衰期放射性污水的衰变处理 | 低 | 由于在衰变池中的污水是流动的,无法保证后进来的污水不和先进来的污水混合,从而无法保证排放的污水达到国家标准的排放要求。 | 进水和排水全部依靠重力,也就是产生放射性污水的位置要高于衰变池进水口,衰变池排入的污水管道位置要低于衰变池排水口。 | 由于是重力排水,重力排水是污水从衰变池的顶部自然流走的,衰变池内会产生沉淀物,沉淀物清理是要停用衰变池。 |
间歇储存式衰变池 | 适用于核医学科产生的所有放射性污水的衰变处理 | 高 | 每个池体的污水都是灌满以后就封闭,待到到达设定时间以后再排放,只要实际产生的污水量不大于设计衰变池时估算的污水量,就可以保证排放的污水达到国家标准的排放要求。 | 进水和排水都可以采用压力排水,对污水水源和排放的污水管道无水平高度要求。 | 由于是压力排水,压力排水是污水从池底抽水的,衰变池内的沉淀物可以排走。 |
在废水量一定的情况下,衰变池的个数越多,单个衰变池的容积越小,所有衰变池的总容积也越小。例如,某医院核医学科每天产生废水1立方米,按储存90天计算,如果设计两个衰变池,则每个衰变池的容积至少为90立方米,两个衰变池的总容积为180立方米;如果设计3个衰变池,则每个衰变池至少为45立方米,3个衰变池的总容积为135立方米。
从建设成本、运行维护等角度综合考虑,由于衰变池位于地下,而且废水具有放射性,维护起来比较麻烦,因此,在建设时要选在优质材料,以减少运维成本。