專利名稱：醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放射性污水處理自動控制方法，特別涉及一種儲存式醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法。
本發(fā)明還涉及一種醫(yī)院放射性污水處理裝置，該裝置包括生物降解池和衰減池。
背景技術(shù)：
醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科在應(yīng)用核素進行診斷和治療過程中，會產(chǎn)生大量的含放射性污水，這些污水直接排放會對周圍環(huán)境產(chǎn)生較大影響，使污水流經(jīng)區(qū)域的群體受到有害輻射，對人體健康造成危害，為解決核素的有害輻射，必須對含放射性藥物的污水進行處理使其達標排放，放射性核素有一個共同的特點是隨著時間的延長，核素的放射性強度不斷降低，使其儲存足夠時間(十個半衰期左右)達到《醫(yī)用放射性廢物管理衛(wèi)生防護標準》然后排放。
目前，采用貯存方法處理放射性污水的醫(yī)院，通常是建一個生物降解池和三個衰減池，污水經(jīng)過生物降解池后從第一個衰減池的下部流入，上部有一出水管，與第二個衰減池的下部相連，當水位達到上部的出水管的位置，則沿著管道流入第二個衰減池，第二個衰減池的上部也有一條出水管，與第三個衰減池的下部相連，當?shù)诙€衰減池的水位達到上部的出水管的位置，則沿管道流入第三個衰減池，第三個衰減池的上部有一出水管，與外界的下水道相通，當?shù)谌齻€衰減池的水位達到出水管的位置則從出水管直接流入下水道內(nèi)。但是，由于每個衰減池之間是相連通的，衰減池下部新進入的污水很容易和上部的污水混合，沒有經(jīng)過衰減就從上部的排水管排出，達不到排放的標準，從而對周圍環(huán)境和人體健康造成危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法，其能準確的控制放射性污水的儲存時間，使其衰減達到排放標準后再進行排放，避免了對周圍環(huán)境的污染及對人體的危害。
本發(fā)明另一個要解決的技術(shù)問題是提供一種放射性污水處理裝置，它能有效防止放射性污水相混合，單獨儲存，單獨排放，使放射性污水衰減達到排放標準后再進行排放，避免了對周圍環(huán)境的污染及對人體的危害。
對于本發(fā)明的醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法來說，上述技術(shù)問題是這樣加以解決的打開衰減池的進水閥門，向池內(nèi)注水；檢測這個衰減池內(nèi)的液位是否達到95％，若檢測結(jié)果為否，則續(xù)繼注水；若檢測結(jié)果為是，則開始檢測下一衰減池是否為空，若檢測結(jié)果為否，則排空此池內(nèi)的污水；若檢測結(jié)果為是，則上一池續(xù)繼注水，直至注滿，然后關(guān)閉上一池的進水閥門，打開下一池的進水閥門，向池內(nèi)注水，開始下一個同樣的步驟。
對于本發(fā)明的醫(yī)院放射性污水處理裝置來說，上述技術(shù)問題是這樣加以解決的該裝置包括生物降解池和衰減池，所述的生物降解池與2-10個衰減池連接，每個衰減池有一進水口，分別與從生物降解池出來的進水管連接，還有一出水口，分別與排水管連接；每個衰減池的進水管處都有進水電動閥門，排水管處都有排水電動閥門；衰減池的側(cè)壁上安裝有液位傳感器；電動閥門、液位傳感器與現(xiàn)場控制器連接。
作為上述醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法的一種優(yōu)選方案是對只有三個衰減池的裝置的控制方法，這樣在確保放射性污水達標排放的基礎(chǔ)上，減少了控制步驟。
對于上述裝置中的現(xiàn)場控制器由可編程控制器組成，現(xiàn)場控制器與中央控制機之間通過信息線連接，中央控制機由工控微機組成，這樣中央控制機可設(shè)置在距離生物降解池和衰減池較遠的地點，能過工控微機屏幕上的人機交互界面可隨時顯示工作情況，并進行控制，大大減輕了管理人員的工作強度，也防止了放射性污水對工作人員身體的危害。
對于上述裝置中的衰減池側(cè)壁上還安裝有活度檢測儀，與現(xiàn)場控制器連接，這樣可隨時檢測各衰減池中污水的活度值，當達到排放標準時，可隨時排放。
對于上述裝置中的排水管出口處連接至少一臺排放泵，與現(xiàn)場控制器連接，這樣可加快污水的排放速度。
對于上述裝置中還有一條排氣管，排氣管的一端分別與每個衰減池的頂部相連，另一端伸出，這樣可以把污水儲存過程中產(chǎn)生的有害氣體排出，保護整個裝置的安全。
對于上述裝置中還有一條溢水管，分別與每個衰減池的上部相通，這樣一旦控制失靈而此時管理人員又不在，沒有及時打開排水閥門排放，這時污水可通過溢水管流到其他空池中，避免放射性污水外溢對周圍環(huán)境和人體的危害，提高的裝置的安全性能。
作為上述裝置的一種優(yōu)選方案是衰減池的數(shù)量為三個，這樣在確保放射性污水達標排放的基礎(chǔ)上，減少了控制步驟，并方便現(xiàn)場安裝和施工。
由于上述的醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法中，整個處理過程實現(xiàn)了電腦控制全自動化運行，能準確控制其儲存時間，通過微機屏幕的人機交互界面隨時顯示工作情況，大大減輕了管理人員的勞動強度；醫(yī)院放射性污水處理裝置中每個衰減池都有獨自的進水口和排水口，單獨儲存，單獨排放，避免了污水的混合，并且使放射性污水衰減符合排放標準后再進行排放，避免了對周圍環(huán)境和人體的危害。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法及其裝置作進一步詳細說明。
圖1為醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法流程圖。
圖2為醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法優(yōu)選實施例流程圖。
圖3為醫(yī)院放射性污水處理裝置第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為醫(yī)院放射性污水處理裝置的方框圖。
圖5為醫(yī)院放射性污水處理裝置第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為醫(yī)院放射性污水處理裝置第三種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
圖1是對相鄰兩個衰減池控制方法的流程圖，首先打開衰減池的進水閥門；向池內(nèi)注水，檢測池中是否已注水到95％，若檢測結(jié)果為否，則續(xù)繼注水；若檢測結(jié)果為是，則開始檢測下一衰減池是否為空，若檢測結(jié)果為否，則打開此池的排水閥門和排放泵排空池內(nèi)的污水；若檢測結(jié)果為是，則上一池續(xù)繼注水，直至注滿，然后關(guān)閉上一池的進水閥門，打開下一池的進水閥門，向池內(nèi)注水，以后重復(fù)同樣的步驟。
參見圖2，醫(yī)院放射性污水處理裝置的自動控制方法優(yōu)選實施例的流程圖，包括一個生物降解池和三個衰減池。步驟300為初始動作。在步驟301中，關(guān)閉各衰減池的進、排水閥和排放泵。步驟302中，打開1號衰減池的進水閥。在步驟303中，檢測1號衰減池的液位是否還到上限位。若為是，則在步驟304中關(guān)閉1號衰減池的進水閥和步驟305中打開2號衰減池的進水閥。若步驟303中為否，則回到步驟302。在步驟306中，檢測2號衰減池的液位是否達到上限位。若為是，則步驟307中關(guān)閉2號衰減池的進水閥和步驟308中打開3號衰減池進水閥，向3號池里注水。若步驟306中為否，則回到步驟305。在步驟309中，檢測3號衰減池的液位是否達到標定的95％。若為是，則步驟310中打開1號衰減池的排水閥和排放泵，從1號衰減池向外排水。步驟309中若為否，則回到步驟308。步驟311中檢測1號衰減池是否排空。若為是，則步驟312中關(guān)閉1號衰減池的排水閥、3號衰減池的進水閥和排放泵，則時步驟313中打開1號衰減池的進水閥，向其內(nèi)注水。若步驟311中為否，則回到步驟310。在步驟314中，檢測1號衰減池的液位是否達到標定的95％。若為是，則步驟315中打開2號衰減池的排水閥和排放泵，從2號池中向外排水。在步驟314中若為否，則回到步驟313。步驟316中檢測2號衰減池是否排空。若為是，則步驟317中關(guān)閉2號衰減池的排水閥、1號衰減池的進水閥和排放泵，同時步驟318中打開2號衰減池的進水閥，向2號池內(nèi)注水。在步驟319中檢測2號衰減池的液位是否已達上限位的95％。若為是，則步驟320中打開3號衰減池的排水閥和排放泵，從3號池中向外排水。若步驟319為否，則回到步驟318。步驟321中檢測3號衰減池是否排空。若為否，則回到步驟320。若步驟321為否，則回到步驟320，續(xù)繼向外排水。若步驟321為是，則步驟322中關(guān)閉3號衰減池的排水閥、2號衰減池的進水閥和排放泵，同時回到步驟308中打開3號衰減池的進水閥，向內(nèi)注水，開始下一個循環(huán)。
圖3是醫(yī)院放射性污水處理裝置第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置是由生物降解池30與三個衰減池31組成，每個衰減池31都有一進水口，分別與從生物降解池30出來的進水管32相連，每個衰減池31下部都有一出水口，分別與排水管33相連；每一進水口和排水口處分別安接有進水電動閥門34和排水電動閥門40；每個衰減池31的側(cè)壁上安裝有液位傳感器35，液位傳感器35隨時把衰減池31的液面高度數(shù)值傳到現(xiàn)場控制器和中央控制機，顯示在文本顯示器和人機交互界面上；每個衰減池30的側(cè)壁上可以選擇安裝活度檢測儀36，污水活度可顯示在系統(tǒng)的顯示器上，隨時檢測各污水池的活度值，當活度值符合排放標準時，可隨時啟動排水閥40和排放泵37進行排放；排水管33的出口處設(shè)有排放泵37，排放泵電機功率在2.5千瓦以上，必要時可加至兩臺以上；每個衰減池的頂壁上都有排氣口，與排氣管38相連，排氣管38的出口伸出，另處還有一條溢水管39，分別與每個衰減池31的上部相連；每個衰減池31的頂壁上還開有人孔41，出故障時人員可進入池內(nèi)檢修，側(cè)壁上有一取樣閥接口，安有水龍頭，可隨時取水檢測經(jīng)過衰減的污水是否達標。
圖4是醫(yī)院放射性污水處理裝置的方框圖，進水電動閥門35、排水電動閥門40、液位傳感器35、活度檢測儀36、排放泵37通過控制線與現(xiàn)場控制器2連接，現(xiàn)場控制器2由可編程控制器21組成，現(xiàn)場控制器2與中央控制機1之間通過信息線連接，中央控制機1由工控微機11和打印機12組成。中控微機采用Windows98/XP/NT/2000作為操作系統(tǒng)，人機交互界面以友好的動態(tài)圖形界面，使用直觀的圖形、數(shù)字、文字實時動態(tài)的反映污水處理系統(tǒng)的現(xiàn)場情況，如每個衰減池的液位、進出水閥的開關(guān)狀態(tài)、已存儲的天數(shù)、排放泵的運行狀態(tài)，并可用鼠標或鍵盤向現(xiàn)場發(fā)布各種命令，以上的數(shù)據(jù)都會形成歷史數(shù)據(jù)庫，供運行和管理人員隨時查詢，并可以報表的形式由打印機輸出，如果某個衰減池的液位達到了超高限位，微機上會發(fā)出聲光報警信號，屏幕上對應(yīng)池的高位報警燈會閃爍；現(xiàn)場控制器2由可編程控制器21組成，現(xiàn)場控制器上裝有一塊TD200文本顯示器，能夠以漢字和數(shù)字方式實時顯示每個衰減池的實時液位、進出水閥的實時狀態(tài)、已存儲的實時天數(shù)、排放泵的運行或故障狀態(tài)、高限位報警狀態(tài)。現(xiàn)場控制器2與中央控制機1之間通過工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線或雙絞屏蔽線連接，雙絞屏蔽線距離可達1200米，加設(shè)多個中繼器可增至9600米，方便中央控制機的位置設(shè)置。
圖5是醫(yī)院放射性污水處理裝置第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置是由生物降解池30與兩個衰減池31組成，衰減池31的上部有進水口，分別連接從生物降解池30出來的進水管32，下部有出水口，分別連接排水管33；每一進水口和排水口處分別安接有進水動閥門34和排水電動閥門40；衰減池的側(cè)壁上安裝有液位傳感器35和活度檢測儀36，隨時把衰減池的液面高度數(shù)值和污水活度值傳到現(xiàn)場控制器和中央控制機，排水管33的出口處設(shè)有排放泵37，排放泵37電機功率在2.5千瓦以上，必要時可加至兩臺以上；每個衰減池的頂壁上都有排氣口，與排氣管38相連，排氣管38的出口伸出，另處還有一條溢水管39，分別與衰減池31的上部相連；衰減池31的頂壁上還開有人孔41，出故障時人員可進入池內(nèi)檢修。該裝置的控制方法為下列步驟首先當兩個衰減池都為空時，先打開1號衰減池的進水閥門，其他閥門均為關(guān)閉狀態(tài)，放射性污水進入1號池中；當1號池中污水已滿時，關(guān)閉1號池進水閥門的同時打開2號池的進水閥門；當2號池內(nèi)的污水已達上限位的95％時，打開1號池的排水閥門和排放泵，向處排水，此時污水仍可進入2號池內(nèi)，當1號池已被排空時，關(guān)閉1號池的排水閥門和排放泵和2號池進水閥門的同時，打開1號池的進水閥門，向內(nèi)注水，以后按照此方法不斷的循環(huán)。
圖6是醫(yī)院放射性污水處理裝置第三種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置是由生物降解池30與六個衰減池31組成，其中三個衰減池31疊放在另外三個池的上面，中間有支架支撐，每個池的上部有進水口分別與進水管32相連，下部有出水口分別與排水管相連33，進水口和出水口處安裝進水電動閥門34和排水電動閥門40，每個衰減池31的側(cè)壁上安裝有液位傳感器35和活度檢測儀36，排水管33處有排放泵37，排氣管38與每個衰減池相連，高度相同的池子問有溢水管39相連。該裝置的控制方法為當六個池子都為空時，先打開1號衰減池的進水閥門，其他閥門均為關(guān)閉狀態(tài)，放射性污水進入1號池中；當1號池中污水已滿時，關(guān)閉1號池進水閥門的同時打開2號池的進水閥門，向內(nèi)注水，以此方法當6號池內(nèi)的污水達上限位的95％時，打開1號池的排水閥門和排放泵，向外排水，此時污水仍可進入6號池內(nèi)，當1號池已被排空時，關(guān)閉1號池的排水閥門和排放泵和6號池進水閥門的同時，打開1號池的進水閥門，向內(nèi)注水，以后按照此方法不斷的循環(huán)。
醫(yī)院放射性污水處理裝置還可以由生物降解池與十個衰減池組成，每個池子的連接和控制方法與上述的第三種實施方式相同。
醫(yī)院放射性污水處理裝置中的衰減池的排列方式不受以上所述的限制，根據(jù)實際安裝場地來定，醫(yī)院每天排放的放射性污水量如果較大，增加池子的數(shù)量，可將池子疊放，以減少占地面積，有效利用空間。
該醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法及裝置是根據(jù)放射性物質(zhì)隨時間進行衰減的原理制成的，將放射性污水收集到衰減池中集中儲存，儲存時間為十個半衰期，達到排放標準即可。現(xiàn)在醫(yī)院用的放射性藥物主要是和多種碘同位素的標記物，在碘同位素中以125I半衰期最長但用量較少，以131I最多，99mTc半衰期6小時，131I半衰期為8.04天，因99mTc半衰期較短，按照放射性污水儲存超過10個半衰期即可直接排放的要求，只要超過60小時，大概兩天半的時間即可排放，對環(huán)境不會造成影響，因此主要考慮的是含131I污水的處理，131I的十個半衰期大概是80天，衰減池的容積根據(jù)具體的排污量設(shè)計，衰減池的個數(shù)不限(至少兩個)，只要在最后一個衰減池進滿水前，第一個衰減池儲存污水達到排放標準即可。
假定每天排入衰減池的廢液中含有活度為N0的放射性核素，經(jīng)過一定時間t后其放射性活度變?yōu)镹t＝Noe-λt公式中N0為每天排入污池的核素活度Nt為N0經(jīng)過t時間后的活度、t為時間λ為衰變常數(shù)，不同的核素λ值不同，131I的λ常數(shù)為0.0862當t為以下值時根據(jù)公式可做出下表

表中∑Nt為累計值，即每天定量進入的放射性污水經(jīng)過t時間后池內(nèi)污水的總活度值，當每天進入污水池核素為2mci時，30天注滿一個污水池，此時池中的總活度為20.6mci，污水注滿水池后，靜止存放2個月(即60天)，其活度變?yōu)镹60＝20.6×e-60λ＝0.114mci＝4.22×106Bq(1mci＝3.7×107Bq)按每天排入的廢液容量500L計，30天衰變池的廢液總量為15000L，廢液的放射性濃度為4.22×106Bq/1.5×104L＝2.81×102Bq/L符合《醫(yī)院污水處理技術(shù)指南》中規(guī)定的放射性廢液排放標準3.7×102Bq/L。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法，包括2-10衰減池，該方法包括下列步驟(1)打開衰減池的進水閥門，向池內(nèi)注水；(2)檢測這個衰減池內(nèi)的液位是否達到上限位的95％，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(1)；(3)若步驟(2)中的檢測結(jié)果為是，則開始檢測下一衰減池是否達到下限位，若檢測結(jié)果為否，則排空此池內(nèi)的污水；(4)若步驟(3)中的檢測結(jié)果為是，則上一池續(xù)繼注水，直至注滿，然后關(guān)閉上一池的進水閥門，打開下一池的進水閥門，向池內(nèi)注水，返回步驟(1)，開始下一個同樣的步驟。
2.按照權(quán)利要求1所述的醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法，其特征在于所述的衰減池有三個，其方法包括下列步驟(1)當三個衰減池均為空池時，所有閥門和排放泵都為關(guān)閉，則自動將1號衰減池進水閥打開，此時污水只能進入1號衰減池；(2)檢測1號衰減池液位是否達到上限位，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(1)；(3)若步驟(2)中的檢測結(jié)果為是，則關(guān)閉1號衰減池進水閥，同時打開2號衰減池進水閥；(4)檢測2號衰減池液位是否達到上限位，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(3)；(5)若步驟(4)中檢測結(jié)果為是，則關(guān)閉2號衰減池進水閥，同時打開3號衰減池進水閥；(6)檢測3號衰減池液位是否達到上限位的95％，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(5)；(7)若步驟(6)中檢測結(jié)果為是，則開啟1號衰減池出水閥和排水泵開始排水，此時污水仍可進入3號衰減池；(8)檢測1號衰減池是否達到下限位，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(7)；(9)若步驟(8)中檢測結(jié)果為是，則關(guān)閉3號衰減池進水閥、1號衰減池的出水閥和排放泵，同是打開1號衰減池的進水閥；(10)檢測1號衰減池液位是否達到上限位的95％，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(9)；(11)若步驟(10)中檢測結(jié)果為是，則打開2號衰減池出水閥和排水泵；(12)檢測2號衰減池是否達到下限位，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(11)；(13)若步驟(12)中檢測結(jié)果為是，則關(guān)閉2號衰減池出水閥、1號衰減池進水閥和排水泵，同時打開2號進水閥；(14)檢測2號衰減池液位是否達到上限位的95％，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(13)；(15)若步驟(14)中檢測結(jié)果為是，則打開3號衰減池出水閥和排水泵，開始排放污水；(16)檢測3號衰減池液位是否達到下限位，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(15)；(17)若步驟(16)中檢測結(jié)果為是，則關(guān)閉3號衰減池出水閥、2號衰減池進水閥和排水泵，打開3號進水閥，污水進入3號衰減池；(18)檢測3號衰減池液位是否達到上限位的95％，若檢測結(jié)果為否，則返回步驟(17)；(19)若步驟(18)中檢測結(jié)果為是，則關(guān)閉3號衰減池排水閥、2號衰減池進水閥和排放泵，同時返回步驟(5)。
3.一種采用權(quán)利要求1所述醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法的裝置，該裝置包括生物降解池(30)和衰減池(31)，其特征在于所述的生物降解池(30)與2-10個衰減池(31)連接，每個衰減池(31)有一進水口，分別與從生物降解池(30)出來的進水管(32)連接，還有一出水口，分別與排水管(33)連接；每個衰減池(31)的進水管(32)處都有進水電動閥門(34)，排水管(33)處都有排水電動閥門(40)；衰減池(31)的側(cè)壁上安裝有液位傳感器(35)；電動閥門(34、40)、液位傳感器(35)與現(xiàn)場控制器(2)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射性污水處理裝置，其特征在于所述的現(xiàn)場控制器(2)由可編程控制器(21)組成，現(xiàn)場控制器(2)與中央控制機(1)之間通過信息線連接，中央控制機(1)由工控微機(11)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的放射性污水處理裝置，其特征在于所述的衰減池側(cè)壁上還安裝有活度檢測儀(36)，與現(xiàn)場控制器(2)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的放射性污水處理裝置，其特征在于所述的排水管出口處連接至少一臺排放泵(37)，與現(xiàn)場控制器(2)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的放射性污水處理裝置，其特征在于還有一條排氣管(38)，排氣管(38)的一端分別與每個衰減池的頂部相連，另一端伸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的放射性污水處理裝置，其特征在于還有一條溢水管(39)，分別與每個衰減池的上部相通。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的放射性污水處理裝置，其特征在于所述的衰減池(31)的數(shù)量為三個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種醫(yī)院放射性污水處理自動控制方法及其裝置。該方法包括如下步驟當衰減池都為空時，污水首先進入第一個衰減池，第一個池注滿，關(guān)閉進水閥門，打開第二個池子的進水閥門，污水進入第二個池子，當最后一個池子注水達95％時，排空第一池，然后關(guān)閉最后一池的進水閥門，打開第一池的進水閥門，以后重復(fù)同樣的步驟。為實現(xiàn)該方法的裝置包括生物降解池與2－10個衰減池連接，每個衰減池有一進水口和出水口，分別與進水管和排水管連接；每個衰減池都有進水電動閥門和排水電動閥門，側(cè)壁上安裝有液位傳感器；電動閥門、液位傳感器與現(xiàn)場控制器連接。所述的衰減池的數(shù)量是三個。該方法和裝置使放射性污水達標排放，避免了對周圍環(huán)境及人體的危害。
文檔編號C02F1/00GK101020585SQ200710013418
公開日2007年8月22日 申請日期2007年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月30日
發(fā)明者焦其祿 申請人:濟南華醫(yī)特環(huán)保器材有限公司