一种核医学放射性废液智能处理监测设备的制作方法

1.本实用新型涉及核医学放射性废液处理技术领域，尤其涉及一种核医学放射性废液智能处理监测设备。


背景技术：

2.核医学是采用核技术来诊断、治疗和研究疾病的新兴学科。核医学在医院诊断和治疗中的应用日益普遍，核医学所使用的放射性药物一般封装在一次性容器内，会直接给病人注射或服用，病人在进行动态观察期间，会去卫生间排泄而产生放射性排泄物，这些在利用核技术进行诊断、治疗过程中所产生的放射性排泄物、封装过放射性药物的一次性容器、实验室清洗水等放射性废液必须通过衰变处理达标后才能够进行排放。
3.2021年11月1日前，核医学放射性废液的处理执行《医疗机构水污染物排放标准》gb18466-2005。在2021年11月1日后核医学放射性废液的处理执行《医疗机构水污染物排放标准》gb18466-2005和《核医学辐射防护与安全要求》hj1188-2021(2021年11月1日实施)。《核医学辐射防护与安全要求》hj1188-2021(2021年11月1日实施)对核医学放射性废液的处理和辐射监测更加明确和细化。对放射性废液在衰变池的贮存时间、排放检测、自动控制、智能管理等方面提出了新的要求，如含131i核素的放射性废液在衰变池内停留需超过180天。而《医疗机构水污染物排放标准》gb18466-2005中要求
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i核素的放射性废液在衰变池内仅停留81天(10个半衰期)等。
4.现有技术中，对核医学放射性废液的处理多采用传统的“化粪池+混凝土衰变池”处理形式，核医学放射性废液经管网收集，经过化粪池(材质为混凝土或玻璃钢)沉淀处理后，排入混凝土衰变池。在混凝土衰变池内通过放射性衰变，使得放射性废液中的核素衰变，降低废液放射性活度浓度。经过10个半衰期的衰变时间，经取样监测合格后排入市政污水管网。同时，传统的“化粪池+混凝土衰变池”处理工艺构筑物均在地下埋设，仅留检修和取样口。
5.传统的“化粪池+混凝土衰变池”处理形式存在以下问题：
6.(1)设有化粪池及混凝土衰变池，整个处理装置体积庞大、占用空间较大，尤其是在执行《核医学辐射防护与安全要求》hj1188-2021以后，放射性废液在衰变池的停留时间加长，需要进一步扩大衰变池的容积才能够满足《核医学辐射防护与安全要求》hj1188-2021中的停留时间要求，会造成处理装置体积的进一步增大，占用更多的空间。
7.(2)化粪池内的沉淀污泥以及混凝土衰变池内衰变清洁处理后的污泥均需要人工进行清掏，处理后出水水质监测需人工取样检测，一方面增加了人力成本，另一方面，也与《核医学辐射防护与安全要求》hj1188-2021中对于自动控制、智能管理方面的要求不符。
8.(3)化粪池内的沉淀污泥经人工清掏后仍需经专业的处理厂进行衰变清洁处理后才能和普通生物污泥一起处置，增加了核医学放射性废液处理程序的复杂性。


技术实现要素：

9.基于上述技术问题，本实用新型提供一种核医学放射性废液智能处理监测设备，设备包括自动控制装置、汽水反冲洗装置以及废液收集处理箱，其中：
10.废液收集处理箱，内部设有进液管道、衰变清洁室、放射性核素监测装置，衰变清洁室通过竖直设置的滤网分隔成放射性污泥衰变区以及废液衰变区，衰变清洁室内部还设有液位监测装置；
11.进液管道一端穿出废液收集处理箱与废液收集管道连接，另一端穿入衰变清洁室的放射性污泥衰变区，进液管道上设有进液控制阀；
12.放射性污泥衰变区底部设有污泥排放口，废液衰变区底部设有废液排放口，污泥排放口通过设有污泥排水泵的第一泵送管道与市政污水管网连接，废液排放口通过设置有废液排水泵的第二泵送管道与市政污水管网连接，第一泵送管道设有排污控制阀，第二泵送管道设有排水控制阀；
13.放射性核素监测装置，通过废液取样管道与废液排放口连接；
14.汽水反冲洗装置，通过汽水反冲洗管道与放射性污泥衰变区底部设置的排气排水管连接；
15.自动控制装置，分别与汽水反冲洗装置、放射性核素监测装置、液位监测装置、进液控制阀、污泥排水泵、废液排水泵、排污控制阀、排水控制阀电连接。
16.进一步的，设备还包括显示装置，显示装置与自动控制装置电连接。
17.进一步的，设备还包括曝气装置，曝气装置通过曝气管道与放射性污泥衰变区底部设置的排气排水管连接，并且曝气装置与自动控制装置电连接。
18.进一步的，放射性污泥衰变区内部的进液管道为盘旋形管道，盘旋形管道上设有多个出水口。
19.进一步的，放射性污泥衰变区底部从下至上依次设有细砾物填充层以及粗砾物填充层，排气排水管设置在细砾物填充层与粗砾物填充层之间，排气排水管为穿孔管。
20.进一步的，排气排水管包括一个排气排水总管以及分别与排气排水总管连接的多个排气排水支管，多个排气排水支管均匀排布在细砾物填充层与粗砾物填充层之间。
21.进一步的，衰变清洁室顶部设有排气管道，排气管道一端设有进气口，进气口位于放射性污泥衰变区，另一端依次穿出衰变清洁室以及废液收集处理箱，以将衰变清洁室内部的废气从排气口排出。
22.进一步的，设备还包括排气净化处理装置，排气净化处理装置与排气管道的排气口连接，并且排气净化处理装置与自动控制装置电连接。
23.进一步的，放射性污泥衰变区顶部、废液衰变区顶部及底部均设有清洗管道，清洗管道上设有多个喷水口，清洗管道上还设有喷水控制阀门，喷水控制阀门与自动控制装置电连接。
24.进一步的，废液收集处理箱包括多个，以分别对不同或相同种类的放射性废液进行收集处理。
25.本实用新型提供的核医学放射性废液智能处理监测设备，至少具有以下有益效果：
26.(1)取消了传统处理装置中的化粪池，仅设置衰变清洁室，减小了整个智能处理监
测装置的体积，占用更少的空间。
27.(2)衰变清洁室包括放射性污泥衰变区以及废液衰变区，放射性污泥衰变区用于对放射性污泥进行衰变，废液衰变区用于对放射性废液中的液体及小颗粒废物进行衰变，从而实现了将放射性污泥与废液一同进行衰变清洁处理，放射性污泥排出之后无需再经过专业的处理厂进行衰变清洁，可以直接排放至市政污水管网，简化了核医学放射性废液处理程序。
28.(3)通过设置有自动控制装置、放射性核素监测装置、液位监测装置、进液控制阀、污泥排水泵、废液排水泵、排污控制阀、排水控制阀，实现了核医学放射性废液的智能处理及达标排放，整个过程无需人工参与，节省大量人力成本，兼具安全性、环保性、智能性和便利性，更为符合《核医学辐射防护与安全要求》hj1188-2021中对于自动控制、智能管理方面的要求。
29.(4)设备还设有汽水反冲洗装置、曝气装置，其中，汽水反冲洗装置能够进行汽水反冲洗，避免放射性污泥板结，便于衰变之后的放射性污泥顺利排出；曝气装置能够进行好氧曝气，避免放射性污泥产生厌氧生物反应。
附图说明
30.为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
31.图1为本实用新型一种实施例的废液收集处理箱平面示意图；
32.图2为图1的a-a剖面图；
33.图3为本实用新型一种实施例的中的核医学放射性废液智能处理监测设备控制原理示意图；
34.1-自动控制装置、2-汽水反冲洗装置、3-废液收集处理箱、301-进液管道、302-衰变清洁室、303-放射性核素监测装置、304-滤网、305-放射性污泥衰变区、306-废液衰变区、307-进液控制阀、308-污泥排水泵、309-废液排水泵、310-排污控制阀、311-排水控制阀、312-排气排水管、313-排气管道、314-清洗管道、315-液位监测装置、4-显示装置、5-曝气装置。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
36.在本实用新型的一种实施例中，如图1-3所示，提供一种核医学放射性废液智能处理监测设备，设备包括自动控制装置1、汽水反冲洗装置2以及废液收集处理箱3，其中：
37.废液收集处理箱3，在实际使用时埋设在地下，内部设有进液管道301、衰变清洁室302、放射性核素监测装置303，衰变清洁室302通过竖直设置的滤网304分隔成放射性污泥
衰变区305以及废液衰变区306，同时衰变清洁室内部还设有液位监测装置315，其中液位监测装置315可以为现有技术中常用的液位监测装置，本实用新型对此不做限制。进液管道301一端穿出废液收集处理箱3与废液收集管道(图中未示出)连接，另一端穿入衰变清洁室32的放射性污泥衰变区305，进液管道301上设有进液控制阀307。
38.废液处理收集箱3用来收集、处理核医学放射性废液并对核医学放射性废液中的放射性核素进行监测。其中，核医学放射性废液经由进液管道301进入到衰变清洁室302中的放射性污泥衰变区305中，由于放射性污泥衰变区305与废液衰变区306之间仅通过滤网304分隔，核医学放射性废液中的液体以及小颗粒废物可通过滤网304进入到废液衰变区306中进行衰变清洁，大颗粒废物将被拦截在放射性污泥衰变区305中进行衰变清洁。具体的，滤网304上的滤孔大小由技术人员根据实际需求自行设定，本实用新型对此不做限制。
39.放射性污泥衰变区305底部设有污泥排放口，废液衰变区306底部设有废液排放口，污泥排放口通过设有污泥排水泵308的第一泵送管道与市政污水管网连接，废液排放口通过设置有废液排水泵309的第二泵送管道与市政污水管网连接，第一泵送管道设有排污控制阀310，第二泵送管道设有排水控制阀311。
40.当进液控制阀307、排污控制阀310、排水控制阀311关闭时，整个衰变清洁室302即为一个密封结构，从而进行放射性废液的衰变清洁。
41.放射性核素监测装置303，通过废液取样管道与废液排放口连接；放射性核素监测装置303可以为现有技术中常用的核素监测装置，用以监测废液中的总α、总β、
131
i的放射性活度。进一步的，在废液取样管道中可以设置取样抽吸泵，用以抽吸监测样本进行核素监测。更进一步的，废液取样管道中还可以设置取样控制阀，取样控制阀与自动控制装置1电连接，可以在自动控制装置1的控制下开启或关闭。
42.汽水反冲洗装置2，通过汽水反冲洗管道与放射性污泥衰变区305底部设置的排气排水管312连接；汽水反冲洗装置2用于进行汽水反冲洗，通过汽水反冲洗管道将气体或者水压送至排气排水管312中，从而对放射性污泥衰变区305中沉积的污泥进行汽水反冲洗，防止污泥板结，便于衰变清洁完成后将污泥顺利排出。进一步的，排气排水管312与汽水反冲洗管道连接的位置处可以设置排气排水控制阀，排气排水控制阀与自动控制装置1电连接，在自动控制装置1的控制下开启和关闭，以保证当不进行汽水反冲洗时衰变清洁室302的密封。
43.自动控制装置1，分别与汽水反冲洗装置2、放射性核素监测装置303、液位监测装置315、进液控制阀307、污泥排水泵308、废液排水泵309、排污控制阀310、排水控制阀311电连接。用以控制整个核医学放射性废液智能处理监测设备自动运行。具体的，自动控制装置可以为plc控制器，或者其他种类的控制器，本实用新型对此不做限制。
44.进一步的，为了对废液收集处理箱3进行漏液监测，可以对废液收集处理箱3设置检漏层，在检漏层中设置液位监测装置对检漏层中的液位进行监测，检漏层中的液位监测装置同样与自动控制装置1电连接，用于将检漏层中的液位数据发送给自动控制装置1，从而实现漏液监测。更进一步的，可以设置报警装置，报警装置与自动控制装置1电连接，当监测到检漏层中的液位达到预设液位阈值，由自动控制装置1控制报警装置进行报警。
45.本实施例中提供的核医学放射性废液智能处理监测设备的工作过程为：自动控制装置1控制进液控制阀307处于开启状态，控制污泥排水泵308、废液排水泵309、排污控制阀
310、排水控制阀311处于关闭状态，核医学放射性废液经由进液管道301进入到衰变清洁室302的放射性污泥衰变区305中，核医学放射性废液中的液体以及小颗粒废物可通过滤网304进入到废液衰变区306中进行衰变清洁，将大颗粒废物拦截在放射性污泥衰变区305中进行衰变清洁。液位监测装置实时监测衰变清洁室302的液位并将液位监测数据发送至自动控制装置1，自动控制装置1在衰变清洁室302中的液位达到预设最高液位时(也即放射性污泥衰变区305与废液衰变区306中已满)，则自动控制装置1控制进液控制阀307关闭，使放射性废液在放射性污泥衰变区305以及废液衰变区306中放置进行衰变清洁，同时放射性核素监测装置303监测废液排放口处的废液的放射性活度，并将检测结果传输至自动控制装置1，自动控制装置1将检测到的放射性活度与预设活度阈值进行比较，若放射性活度低于预设活度阈值，且放射性废液在放射性污泥衰变区305以及废液衰变区306中的放置时间满足《核医学辐射防护与安全要求》hj1188-2021(2021年11月1日实施)中规定的时间，则自动控制装置控制污泥排水泵308、废液排水泵309、排污控制阀310、排水控制阀311开启，进行污泥及废液的排放。
46.同时，在放射性废液放置在衰变清洁室302中进行衰变清洁时，自动控制装置每隔一段时间(具体时间间隔可由技术人员自行设置)开启汽水反冲洗装置2进行汽水反冲洗，防止污泥板结。
47.本实施例中所提供的核医学放射性废液智能处理监测设备，取消了传统处理装置中的化粪池，仅设置衰变清洁室，减小了整个智能处理监测装置的体积，占用更少的空间；同时，衰变清洁室包括放射性污泥衰变区以及废液衰变区，放射性污泥衰变区用于对放射性污泥进行衰变，废液衰变区用于对从放射性废液中过滤的废液进行衰变，从而实现了将放射性污泥与废液一同进行衰变清洁处理，放射性污泥排出之后无需再经过专业的处理厂进行衰变清洁，可以直接排放至市政污水管网，简化了核医学放射性废液处理程序；此外，通过设置有自动控制装置、放射性核素监测装置、液位监测装置、进液控制阀、污泥排水泵、废液排水泵、排污控制阀、排水控制阀，实现了核医学放射性废液的智能处理及达标排放，整个过程无需人工参与，节省大量人力成本，兼具安全性、环保性、智能性和便利性，更为符合《核医学辐射防护与安全要求》hj1188-2021中对于自动控制、智能管理方面的要求；最后，设备还设有汽水反冲洗装置，能够进行汽水反冲洗，避免放射性污泥板结，便于衰变之后的放射性污泥顺利排出。
48.在本实用新型的又一种实施例中，如图3所示，设备还包括显示装置4，显示装置4与自动控制装置1电连接。其中，显示装置4可以为led显示屏。显示装置4可以用来显示放射性核素监测装置303监测到的放射性核素的放射性活度，便于工作人员能够随时了解衰变清洁情况。
49.在本实用新型的又一种实施例中，如图3所示，设备还包括曝气装置5，曝气装置5通过曝气管道与放射性污泥衰变区307底部设置的排气排水管310连接，并且曝气装置5与自动控制装置1电连接。曝气装置5用于进行好氧曝气，提供加压空气至排气排水管310，从而进入衰变清洁室，避免放射性污泥产生厌氧生物反应，厌氧发酵产生有害气体。曝气装置5可以为现有技术中常用的曝气装置，本实用新型对此不做限制。
50.在本实用新型的又一种实施例中，放射性污泥衰变区305内部的进液管道301为盘旋形管道，盘旋形管道上设有多个出水口。进液管道301为盘旋形管道，设置在放射性污泥
衰变区305顶部，且管道上设有多个出水口，从而保证放射性废液均匀进入到放射性污泥衰变区305中，进而保证污泥沉积均匀。当然，进液管道也可以包括一个进液总管，以及与进液总管相连的多个进液支管，进液支管均匀排布在放射性污泥衰变区305顶部，从而保证放射性废液均匀进入到放射性污泥衰变区305中。
51.在本实用新型的又一种实施例中，放射性污泥衰变区305底部从下至上依次设有细砾物填充层以及粗砾物填充层，排气排水管312设置在细砾物填充层与粗砾物填充层之间，排气排水管312为穿孔管。设置粗砾物在排气排水管312上方，使得沉淀污泥不会直接沉积在排气排水管312上，以免堵塞排气排水管312，影响汽水反冲洗效果。
52.在本实用新型的又一种实施例中，如图1所示，排气排水管312包括一个排气排水总管以及与排气排水总管连接的多个排气排水支管，排气排水支管均匀排布在细砾物填充层与粗砾物填充层之间，且每个排气排水支管上均设有多个排气排水口，能够均匀进行汽水反冲洗。当然，排气排水管312也可以为盘旋形管道，铺设在细砾物填充层与粗砾物填充层之间。排气排水管312成盘旋形管道，上设有多个排气排水口，能够均匀进行汽水反冲洗，当然，排气排水管312也可以成其他形状，本实用新型对此不做限制。
53.在本实用新型的又一种实施例中，衰变清洁室302顶部设有排气管道313，排气管道313一端设有进气口，进气口位于放射性污泥衰变区305，另一端依次穿出衰变清洁室302以及废液收集处理箱3，以将衰变清洁室302内部的废气从排气口排出。
54.如图2所示，排气管道313设有进气口的一端位于放射性污泥衰变区305，设有排气口的一端经过废液衰变区306穿出衰变清洁室302以及废液收集处理箱3。进一步的，排气管道313中可以设置排气控制阀，排期控制阀与自动控制装置1电连接，用以在不需排气时保证衰变清洁室302的密封。
55.在本实用新型的又一种实施例中，如图3所示，设备还包括排气净化处理装置6，排气净化处理装置6与排气管道313的排气口连接，并且排气净化处理装置6与自动控制装置1电连接。排气净化处理装置6用于对排气管道313排出的气体进行净化处理，以进行气体达标排放。
56.在本实用新型的又一种实施例中，如图2所示，放射性污泥衰变区305顶部、废液衰变区306顶部及底部均设有清洗管道314，清洗管道314上设有多个喷水口，清洗管道上还设有喷水控制阀门，喷水控制阀门与自动控制装置1电连接。具体的，顶部的清洗管道以及底部的清洗管道可以包括一个清洗总管以及分别与清洗总管连接的多个清洗支管，每个清洗支管上均设有多个喷水口，从而达到更好的清洗效果。
57.自动控制装置1在将放射性污泥及废液排出之后，可以开启清洗管道314上的喷水控制阀门，以对衰变清洁室302进行清洗，其中，废液衰变区306的放射性废液主要为沉淀后的上清液，所含颗粒物较少，浊度较低。在衰变清洁后，沉淀至废液衰变区306下部的污泥极少，废液排放后经过清洗即可去除。清洗水源可以接自无污染的自来水，清洗后的排水可直接排至市政污水管网。
58.在本实用新型的又一种实施例中，废液收集处理箱3包括多个，以分别对不同或相同种类的放射性废液进行收集处理。
59.根据放射性废液所含
131
i核素、
99m
tc核素、
18
f核素的不同，可以将放射性废液分为长半衰期放射性废液和短半衰期放射性废液。只含
131
i核素的为长半衰期放射性废液，只
含
99m
tc核素和
18
f核素的为短半衰期放射性废液。含
131
i核素和
99m
tc核素、
131
i核素和
18
f核素为长半衰期放射性废液。含
131
i核素、
99m
tc和
18
f核素的为长半衰期放射性废液。
60.长半衰期放射性废液和短半衰期放射性废液所需的衰变清洁时间不同。因此，在放射性废液收集时，可以利用不同的管网系统将核医学科室中的长半衰期放射性废液和短半衰期放射性废液分别收集至不同的废液收集处理箱中进行衰变清洁处理。
61.此外，在实际使用时，可以设置至少2个废液收集处理箱均收集长半衰期放射性废液或者短半衰期放射性废液，以实现同种类型的放射性废液的间歇式处理。也即，先由自动控制装置控制其中1个废液收集处理箱进液，当处理箱已满，则开始衰变清洁，再控制下一个废液收集处理箱进液，至少2个废液收集处理箱交替进行衰变清洁，满足放射性废液的处理需求。
62.以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定。本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。