CN112927833B - 一种用于放射性废水处理的方法、系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于放射性废水处理的方法，包括储液池和若干衰变池组，每个所述衰变池组包括存在高度差、呈纵向排列的若干衰变池，第一级所述衰变池连接于所述储液池，末级所衰变池上连接有回流池；本申请具有的效果：在末级衰变池后连接有一个回流池，放射性废水在经过末级衰变池衰变之后，若放射性浓度大于排放标准值，则将放射性废水排到回流池中，再同一回流到储液池中，一方面，不需要在每个末级衰变池中设置用于放射性废水回流的驱动装置；另一方面，回流到储液池中而不是回流到前一级衰变池中，减小对前一级衰变池中的放射性废水的放射性浓度的影响，方便估计衰变周期，无需对放射性废水的放射性浓度实时监测。

Description

一种用于放射性废水处理的方法、系统

技术领域

本申请涉及放射性废水处理的领域，尤其是涉及一种用于放射性废水处理的方法、系统。

背景技术

医疗机构的核医学科广泛使用同位素进行显像诊断和治疗，但诊断、治疗过程中患者服用和注射放射性同位素后所产生的排泄物带有放射性废水，针对放射性废水的处理，否则会严重的水污染。

相关技术中，放射性废水的处理一般采用三级衰变池来进行废水的衰变，废水从一级衰变池衰变后进入二级衰变池，在二级衰变池衰变后进入三级衰变池，三级衰变池衰变后进行排放。

针对上述中的相关技术，发明人认为，在放射性废水处理的过程中，一般按照放射性的半衰期估计衰变周期，在经过多级衰变之后，再对放射性废水检测放射性浓度，在浓度高于排放标准值的情况下，需要重新排到前级衰变池中进行再次衰变，一方面，针对三级衰变池而言，若第二级衰变池的衰变时间大于末级衰变池的衰变时间，则在末级衰变池中的放射性废水衰变结束之后，末级衰变池空闲；若第二级衰变池的衰变时间小于末级衰变池的衰变时间，第二级衰变池衰变结束之后，由于末级衰变池中未衰变结束，倒是第二级衰变池中的放射性废水无处可排放，导致废水处理效率降低。

另一方面，排到前级衰变池中会改变前级衰变池中的原放射性浓度，则对前级衰变池中的放射性废水的衰变周期难以估计，从而需要对衰变池中放射性废水的放射性浓度进行实时监测。

发明内容

为了改善回流末级衰变池中废水的问题，本申请提供一种用于放射性废水处理的方法、系统。

一方面，本申请提供的一种用于放射性废水处理的方法采用如下的技术方案：

一种用于放射性废水处理的方法，包括储液池和若干衰变池组，每个所述衰变池组包括存在高度差、呈纵向排列的若干衰变池，第一级所述衰变池连接于所述储液池，末级所衰变池上连接有回流池；

所述方法包括以下步骤：

对每个所述衰变池设定放射性阈值；将放射性废水排放进入所述储液池中，放射性废水从所述储液池中排放到所述衰变池中，在放射性废水的放射性浓度小于当前所述衰变池对应的放射性阈值的情况下，将放射性废水排放到下一级所述衰变池；

在末级所述衰变池中放射性废水的放射性浓度小于对应阈值的情况下，将放射性废水排出；在末级所述衰变池中放射性废水的放射性浓度大于对应阈值的情况下，将放射性废水排到所述回流池，回流池中的废水统一回流到所述出液池中。

通过采用上述技术方案，在末级衰变池后连接有一个回流池，放射性废水在经过末级衰变池衰变之后，若放射性浓度大于排放标准值，则将放射性废水排到回流池中，再同一回流到储液池中，一方面，不需要在每个末级衰变池中设置用于放射性废水回流的驱动装置；另一方面，回流到储液池中而不是回流到前一级衰变池中，减小对前一级衰变池中的放射性废水的放射性浓度的影响，方便估计衰变周期，无需对放射性废水的放射性浓度实时监测。

可选的，还包括对所述回流池的水位监测的步骤，包括：

设定所述回流池的第一最高水位，监测所述回流池中的放射性废水水位，在回流池的放射性废水水位高于或等于所述第一最高水位的情况下，停止将末级所述衰变池中的废水排放进入所述回流池，或加快所述回流池回流到所述储液池的放射性废水量。

通过采用上述技术方案，对回流池的水位进行监测，在回流池的水位高于第一最高水位的情况下，停止向回流池中排入放射性废水，准确控制回流池中放射性废水水位，减小出现放射性废水溢出的可能。

可选的，还包括对储液池中放射性废水的放射性浓度调节的步骤：

设定所述储液池中放射性废水的可衰变阈值，在所述储液池中的放射性废水的放射性浓度小于所述可衰变阈值的情况下，将放射性废水排入第一级所述衰变池；

在所述储液池中的放射性废水的放射性浓度大于所述可衰变阈值的情况下，向所述储液池中排入回流的放射性废水直至放射性浓度低于所述可衰变阈值。

通过采用上述技术方案，首先在储液池中对放射性废水的放射性浓度进行调节，减小放射性浓度过大而导致衰变周期长的问题，提高总体放射性废水的处理效率。

可选的，所述衰变池组的数量在3--5组，每组所述衰变池组的第一级衰变池与所述储液池连接，每组所述衰变池组的末级衰变池与所述回流池连接。

通过采用上述技术方案，设置有多组衰变池组，同时储液池向多组衰变池组中排入放射性废水，放射性废水在多个衰变池中进行衰变，提高放射性废水的衰变效率。

可选的，所述对每个所述衰变池设定放射性阈值包括：

依次对每个衰变池设定对应的放射性阈值，放射性阈值随所述衰变池排列次序而递减，末级所述衰变池对应的放射性阈值小于或等于排放标准值。

通过采用上述技术方案，放射性阈值随着衰变池排列而逐级递减，使得废水依次经过每级衰变池之后放射性浓度逐级减小，从而提高对放射性废水的处理效率。

还包括对每组衰变池组的衰变池的放射性废水水位进行监测：

设定所述衰变池的第二最高水位和最低水位，向上一级所述衰变池中排水，同时停止向下一级衰变池中排水，监测所述衰变池中的放射性废水水位，在衰变池的放射性废水水位到达所述第二最高水位的情况下，停止向上一级所述衰变池中排水；

在上一级所述衰变池中的放射性废水浓度小于对应放射性阈值、且下一级所述衰变池的放射性废水水位低于所述最低水位的情况下，上级所述衰变池将废水排放到下一级所述衰变池中。

通过采用上述技术方案，在上一级衰变池中放射性废水的放射性浓度小于对应的放射性阈值的情况下才能排放到下一级衰变池中，提高末级放射性废水的放射性浓度降到排放标准值的可能。

另一方面，本申请提供的一种用于放射性废水处理的系统采用如下的技术方案：

一种采用所述放射性废水处理的方法的系统，包括储液池、衰变池组、回流池和排水单元以及控制单元；

衰变池组包括若干个衰变池；

所述储液池用于储存需要衰变的放射性废水，并通过管道连接有衰变池组的第一级衰变池，衰变池之间通过管道依次连接，末级所述衰变池连接于所述回流池，所述回流池通过管道连接到所述储液池；

所述回流池内设置有驱动单元，所述驱动单元用于驱动放射性废水从所述回流池中回流到所述储液池中；

在每个所述衰变池中设置有放射性检测单元，所述放射性检测单元用于检测衰变池中的放射性废水的放射性浓度；

所述排水单元用于控制所述储液池、衰变池与回流池之间放射性废水的流通或截止，所述排水单元受控于所述控制单元；

所述控制单元用于根据所述放射性检测单元的放射性浓度，在放射性浓度低于对应放射性阈值的情况下控制所述排水单元开启，使得当前衰变池中的放射性废水排到下一级衰变池中。

通过采用上述技术方案，在末级衰变池后连接有一个回流池，放射性废水在经过末级衰变池衰变之后，若放射性浓度大于排放标准值，则将放射性废水排到回流池中，再同一回流到储液池中，一方面，不需要在每个末级衰变池中设置用于放射性废水回流的驱动装置；另一方面，回流到储液池中而不是回流到前一级衰变池中，减小对前一级衰变池中的放射性废水的放射性浓度的影响，方便估计衰变周期，无需对放射性废水的放射性浓度实时监测。

可选的，所述储液池中设置有所述放射性检测单元，所述放射性检测单元用于检测储液池中放射性废水的放射性浓度。

通过采用上述技术方案，首先在储液池中对放射性废水的放射性浓度进行调节，减小放射性浓度过大而导致衰变周期长的问题，提高总体放射性废水的处理效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、在末级衰变池后连接有一个回流池，放射性废水在经过末级衰变池衰变之后，若放射性浓度大于排放标准值，则将放射性废水排到回流池中，再同一回流到储液池中，一方面，不需要在每个末级衰变池中设置用于放射性废水回流的驱动装置；另一方面，回流到储液池中而不是回流到前一级衰变池中，减小对前一级衰变池中的放射性废水的放射性浓度的影响，方便估计衰变周期，无需对放射性废水的放射性浓度实时监测。

2、首先在储液池中对放射性废水的放射性浓度进行调节，减小放射性浓度过大而导致衰变周期长的问题，提高总体放射性废水的处理效率。

附图说明

图1是本申请所述的用于放射性废水处理系统示意图。

图2是本申请所述的用于放射性废水处理系统废水流经示意图。

图3是本申请所述的用于放射性废水处理系统的单元模块示意图。

图4是本申请所述的用于放射性废水处理系统中衰变池及回流池示意图。

图5是本申请所述的用于放射性废水处理系统的衰变池组示意图。

图6是本申请所述的用于放射性废水处理方法的流程图。

附图标记：100、第一液位传感器；200、第二液位传感器；300、电控阀门。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

本申请实施例公开一种用于放射性废水处理的系统。

一种用于放射性废水处理的系统，包括储液池、若干组衰变池组、回流池、排水单元和控制单元。

如图1所示，衰变池组包括若干个衰变池，衰变池组的数量在3-5组之间，本实施例中，衰变池组的数量为3组，且每个衰变池组包括有3个相同的衰变池；衰变池呈纵向排列，且每个衰变池之间存在高度差，即，第一级衰变池下方通过管道连接有第二级衰变池，第二级衰变池下方通过管道连接有第三级衰变池，第三级衰变池作为末级衰变池。

储液池通过管道连接有每组衰变池组的第一级衰变池，每组衰变池组的末级衰变池通过管道向下连接到回流池中，回流池通过管道连接到储液池。

如图2所示，排水单元包括设置于储液池到每个第一级衰变池之间的管道上、每两级衰变池之间的管道上、每个末级衰变池与回流池之间的管道上以及回流池到储液池之间的管道上的电控阀门，电控阀门用于管道中放射性废水流通或截止，电控阀门受控于控制中心。其中，每个末级衰变池与回流池之间的管道上设置的电控阀门为三通阀，用于放射性废水排入回流池中或向外排出。

如图3所示，回流池内设置有驱动单元，驱动单元是指设置于回流池中水泵，用于驱动回流池中放射性废水到储液池中，水泵受控于控制中心。

如图3所示，放射性检测单元：包括设置于储液池中、每个衰变池中的放射性检测仪，放射性检测计连接于控制单元，控制单元获取每个放射性检测仪的检测数值。估计衰变周期，对每个衰变池估计衰变周期，衰变周期通过人为估计，在估计的衰变周期内定期检测每个衰变池中的放射性废水的放射性浓度。

如图3、4所示，水位监测单元：包括设置于每个衰变池中的第一液位传感器，第一液位传感器设置于每个衰变池的底部侧壁上，用于检测每个衰变池中的最低水位，其中，在每组衰变池组的每个第一级衰变池中和回流池中还设置有第二液位传感器，第二液位传感器设置于每个第一级衰变池及回流池顶部侧壁上，用于检测回流池的第一最高水位、每个衰变池的第二最高水位，本实施例中，第一液位传感器与第二液位传感器均为光电式液位传感器，均连接有控制单元。

如图3所示，控制单元：控制单元通过逻辑执行实现控制，可采用CPU、MCU或FPGA等具有数据处理、控制能力的处理芯片。控制单元分别连接有每个放射性检测仪和每个第一液位传感器、第二液位传感以及每个管道上设置的电控阀门。

在控制程序中设定储液池的可衰变阈值，控制单元获取储液池中的放射性检测仪，获取检测数值，在检测数值低于可衰变阈值且第一级衰变池的废水水费低于最低水位的情况下，控制单元控制储液池与第一级衰变池之间的电控阀门开启，使得废水从储液池排入第一级衰变池中进行衰变。在检测数据高于可衰变阈值的情况下，向储液池中排入回流的放射性废水或生活污水以稀释放射性废水，其中用回流放射性废水稀释的优先级更高。

在控制程序中设定每个衰变池对应的放射性阈值，控制单元获取每个放射性检测仪的检测数值，并与每个衰变池对应的放射性阈值对比，在当前衰变池中的放射性浓度低于对应的放射性阈值的情况下，且下一级衰变池中的废水水位低于最低水位，控制单元控制当前衰变池与下一级衰变池之间的电控阀门开启，使得废水从当前衰变池排入下一衰变池中继续自然衰变。

控制单元通过第二液位传感器获取回流池液位高度，在回流池液位高度达到第一最高水位的情况下，控制单元控制末级衰变池到回流池之间的电控阀门关闭，即，在回流池液位高度达到第一最高水位，末级衰变池的衰变时间达到估计周期时间的情况下，末级衰变池到回流池之间的电控阀门控制关闭。

控制单元控制水泵工作，将回流池中的放射性废水持续回流到储液池中。

本申请实施例一种用于放射性废水处理的方法的实施原理为：

本申请将具有放射性废水收集到储液池中，首先检测储液池中的放射性废水，在放射性浓度低于可衰变阈值的情况下排入到多个衰变池组中进行自然衰变，每个衰变池中放射性废水的放射性浓度低于对应的放射性阈值时，将放射性废水排入下级衰变池中继续衰变，检测末级衰变池中放射性废水的放射性浓度，在检测值低于排放标准的情况下将废水排出；在检测值高于排放标准的情况下将废水排入回流池中，并通过驱动单元回流到储液池中。

实施例2：

本申请实施例公开一种用于放射性废水处理的方法。

一种用于放射性废水处理的方法，应用于实施例1所述的放射性废水处理系统中，包括以下步骤：

如图5所示，放射性废水排入储液池中，再从储液池中排放到衰变池组的各级衰变池中进行自然衰变，在经过衰变池衰变之后，放射性浓度低于排放标准值则排出放射性废水，放射性浓度高于排放标准则排入回流池中统一回流到储液池。

将放射性废水从产生源头排放到储液池中，首先设定储液池中放射性废水的可衰变阈值，可衰变阈值是指放射性废水的放射性浓度在低于可衰变阈值的情况下可通过自然衰变处理，放射性废水的放射性浓度大于可衰变阈值的情况下，由于衰变周期过长则不适合自然衰变处理。对储液池中的放射性废水进行放射性浓度检测，检测值大于可衰变阈值的情况下通过向储液池中排入回流的放射性废水或生活污水以稀释放射性废水，其中用回流放射性废水稀释的优先级更高。

如图6所示，设定每一级衰变池的放射性阈值，放射性阈值的设定随着衰变池的排列而逐级递减，末级衰变池的放射性阈值为国家规定的排放标准值或小于国家规定的排放标准值。

设定每个衰变池的最低水位，设定回流池的第一最高水位以及设定每组衰变池组的第一级衰变池的第二最高水位。

首先将放射性废水从储液池中排放到第一级衰变池中，此时储液池与第一级衰变池之间的电控阀门开启，第一级衰变池到下一级衰变池之间的电控阀门关闭，直到放射性废水水位到达第二最高水位时，不再向第一级衰变池中排入放射性废水，放射性废水在第一级衰变池中自然衰变。

估计衰变周期，对每个衰变池估计衰变周期，衰变周期通过人为估计，在估计的衰变周期内定期检测每个衰变池中的放射性废水的放射性浓度。在第一级衰变池中的放射性废水放射性浓度低于对应的放射性阈值的情况下，且下一级的衰变池中的废水水位低于最低水位，则控制第一级衰变池与下一级衰变池之间的电控阀门开启，废水排入下一级衰变池中。

针对末级衰变池，同样的检测末级衰变池中放射性废水的放射性浓度，将检测值与对应的放射性阈值（末级放射性阈值为排放标准值）进行对比，若检测值低于排放标准值，则将经过衰变后的放射性废水以普通废水排放；

其中，还包括对回流池的液位监测的过程，监测回流池中的放射性废水水位是否到达第一最高水位，若回流池中的废水到达第一最高水位，则末级衰变池中的放射性废水不排入回流池中，即，在回流池液位高度达到第一最高水位，末级衰变池的衰变时间达到估计周期时间的情况下，末级衰变池到回流池之间的电控阀门控制关闭。

在回流池的放射性废水水位低于第一最高水位且末级衰变池的衰变时间达到估计的衰变周期时间的情况下，将末级衰变池中的放射性废水排放到回流池中，回流池将放射性废水回流到储液池中。

本申请实施例一种用于放射性废水处理的方法的实施原理为：

本申请将具有放射性废水收集到储液池中，首先检测储液池中的放射性废水，在放射性浓度低于可衰变阈值的情况下排入到多个衰变池组中进行自然衰变，每个衰变池中放射性废水的放射性浓度低于对应的放射性阈值时，将放射性废水排入下级衰变池中继续衰变，检测末级衰变池中放射性废水的放射性浓度，在检测值低于排放标准的情况下将废水排出；在检测值高于排放标准的情况下将废水排入回流池中，并通过驱动单元回流到储液池中。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于放射性废水处理的方法，其特征在于：包括储液池和若干衰变池组，每个所述衰变池组包括存在高度差、呈纵向排列的若干衰变池，第一级所述衰变池连接于所述储液池，末级所衰变池上连接有回流池；

所述衰变池组的数量在3--5组，每组所述衰变池组的第一级衰变池与所述储液池连接，每组所述衰变池组的末级衰变池与所述回流池连接；

所述方法包括以下步骤：

对每个所述衰变池设定放射性阈值；将放射性废水排放进入所述储液池中，放射性废水从所述储液池中排放到所述衰变池中，在放射性废水的放射性浓度小于当前所述衰变池对应的放射性阈值的情况下，将放射性废水排放到下一级所述衰变池；

在末级所述衰变池中放射性废水的放射性浓度小于对应阈值的情况下，将放射性废水排出；在末级所述衰变池中放射性废水的放射性浓度大于对应阈值的情况下，将放射性废水排到所述回流池，回流池中的废水统一回流到所述储液池中；

还包括对储液池中放射性废水的放射性浓度调节的步骤：

设定所述储液池中放射性废水的可衰变阈值，在所述储液池中的放射性废水的放射性浓度小于所述可衰变阈值的情况下，将放射性废水排入第一级所述衰变池；

在所述储液池中的放射性废水的放射性浓度大于所述可衰变阈值的情况下，向所述储液池中排入回流的放射性废水直至放射性浓度低于所述可衰变阈值。

2.根据权利要求1所述的一种用于放射性废水处理的方法，其特征在于：还包括对所述回流池的水位监测的步骤，包括：

设定所述回流池的第一最高水位，监测所述回流池中的放射性废水水位，在回流池的放射性废水水位高于或等于所述第一最高水位的情况下，停止将末级所述衰变池中的废水排放进入所述回流池，或加快所述回流池回流到所述储液池的放射性废水量。

3.根据权利要求1所述的一种用于放射性废水处理的方法，其特征在于：所述对每个所述衰变池设定放射性阈值包括：

依次对每个衰变池设定对应的放射性阈值，放射性阈值随所述衰变池排列次序而递减，末级所述衰变池对应的放射性阈值小于或等于排放标准值。

4.根据权利要求1所述的一种用于放射性废水处理的方法，其特征在于：还包括对每组衰变池组的衰变池的放射性废水水位进行监测：

设定所述衰变池的第二最高水位和最低水位，向上一级所述衰变池中排水，同时停止向下一级衰变池中排水，监测所述衰变池中的放射性废水水位，在衰变池的放射性废水水位到达所述第二最高水位的情况下，停止向上一级所述衰变池中排水；

在上一级所述衰变池中的放射性废水浓度小于对应放射性阈值、且下一级所述衰变池的放射性废水水位低于所述最低水位的情况下，上级所述衰变池将废水排放到下一级所述衰变池中。

5.一种采用如权利要求1中所述放射性废水处理的方法的系统，其特征在于：包括储液池、衰变池组、回流池和排水单元以及控制单元；

衰变池组包括若干个衰变池；

所述储液池用于储存需要衰变的放射性废水，并通过管道连接有衰变池组的第一级衰变池，衰变池之间通过管道依次连接，末级所述衰变池连接于所述回流池，所述回流池通过管道连接到所述储液池；

所述回流池内设置有驱动单元，所述驱动单元用于驱动放射性废水从所述回流池中回流到所述储液池中；

在每个所述衰变池中设置有放射性检测单元，所述放射性检测单元用于检测衰变池中的放射性废水的放射性浓度；

所述排水单元用于控制所述储液池、衰变池与回流池之间放射性废水的流通或截止，所述排水单元受控于所述控制单元；

所述控制单元用于根据所述放射性检测单元的放射性浓度，在放射性浓度低于对应放射性阈值的情况下控制所述排水单元开启，使得当前衰变池中的放射性废水排到下一级衰变池中。

6.根据权利要求5所述的一种用于放射性废水处理的系统，其特征在于：所述储液池中设置有所述放射性检测单元，所述放射性检测单元用于检测储液池中放射性废水的放射性浓度。

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