医用放射性废水衰变池设计(6.23朱韬)

令狐采学创作令狐采学创作令狐采学创作令狐采学创作附录8令狐采学一.液体衰变池设计方案原则及要求衰变池的构造和容积必需保证核医学科所排放的放射性废计应满足以下要求：算。⑵依据国家环保总局2023年公布的《医院污水处理技术3.7102Bq/L~3.7×105Bq/L。的放射性也得以衰减并防止固形物进入衰变池。设计方法及过程计算参考数据：核医学科门诊病例⑴医院核医学科开展显像诊断，所使用的放射性源[99mTc]，假5.55×108Bq(15mCi)；平均每位病人排尿两次，排出量约为600ml[1]，每次抽水马桶用水量约为6L[2]，总用水量约为12.6L；假设病人出院时排出量为给33%[3]1.85×108Bq。⑵医院核医学科开展甲亢治疗，假设每位病人使用的131I活度为3.7×108Bq〔10mCi〕；平均每位病人排尿一次，排出量约为300ml，抽水马桶用水量约为6L，总用水量约为6.3L；假设病人出院时排出量为给药量的20%[3]，为7.4×107Bq。核医学科住院病例⑴医院核医学科开展甲癌治疗，则使用的131I治疗最大用量：7.4×109Bq(200mCi)；病人出院时体内残留131I携带量限值66%[4]131I4.884109Bq。为400MBq(0.4×109Bq)；病人一般住院7天，住院病人废水量约为100L/床.日〔依据《医院污水处理技术指南》中参考数值100～200L/床.d中最小值计算，如参照《医院污水处理技术指南》最大值计算，则核医学科室每天一个住院病人所需衰变池容积为6.28m66%[4]131I4.884109Bq。计算方法及过程：废水达标的计算方法依据放射性物质的活度衰减公式：N=N0e-λt(式中N0为病人出院时排放的每升废水的放射性活度，N为医院放射性废水可排放的活度范围〔3.7×102Bq~3.7×105Bq〕，λ为衰变常数：λ=㏑2/T ，T 为放射性元素的半衰期；t为到达医院1/2 1/2可排放的放射性污水活度标准所用的时间)由N=Ne-λtt=㏑N/N／λ0 0代入计算参考数据，则到达可排放放射性废水活度所用的时间t =32h~92h〔1.4d~3.9d〕，t99Tc

I

=41.7d~124.9d，t

I甲癌=35.3d~118.6d。衰变池的容积计算方法依据放射性物质活度衰减公式得出：=e-λt (n为日排放放射性废水人数=e-λt (n为日排放放射性废水人数，N为病人出院0设医院可排放浓度为C：C=/Vn=1,2,3…(3.7×102Bq/L≤C≤3.7×105Bq/L，V 为日排放人数用水量)。n=1,2,3…由Vn=1,2,3…=/C，得到达可排放放射性污水的衰变池总容由Vn=1,2,3…=/C，得到达可排放放射性污水的衰变池总容积V=Vn=1,2,3…×T衰变池的容积设计设计方法及参考数据⑴医院核医学科开展[99mTc]显像诊疗99mTc]的容积参考表：表格1 [99mTc]的容积参考表日排放人数日排放人数日排放用水量〔L〕衰变池总容积〔m3〕101300.18~0.5202600.36~1.0⑵医院核医学科开展甲亢及甲癌治疗依据计算参考数据，得出[I-131]的容积参考表：表格2 [131I ]的容积参考表日排放人数日排放用水量〔日排放人数日排放用水量〔L〕衰变池总容积〔m3〕531.51.32~3.9410632.64~7.88表格3 [131I ]的容积参考表住院病人数住院病人日用水量〔住院病人数住院病人日用水量〔L〕衰变池总容积〔m3〕11003.53~11.8622007.06~23.72⑶在衰变池前设置专用化粪池，沉渣如难于排出，可进展酸1m3。99mTc显像诊疗，日均99mTc显像诊疗，日均10人，衰变池的可控⑴假设医院只开展容积范围为0.3~0.6m3〔具体建设容积大小可依据医院的实际状况选定〕。际状况选定〕。⑵假设医院开展99mTc显像〔日均10人〕，131I甲亢治疗〔日均5人〕:衰变池可控容积范围为2~5〔具体建设容积大小可依据医院的实际状况选定〕。衰变池构造设计设计方案动态过程，将衰变池设计为三级连续式放射性衰变池。⑵收集放射性废水的管道应承受耐腐蚀的特种管道，一般为不锈钢管道或塑料管；放射性污水池每池容积为总容积的1/3〔废水液面距离盖板的空间不算入其中〕，考虑有生活粪便污水一并排出，在衰变池前设置专用化粪池，用以沉淀消化固形物，专用化粪池内沉渣如难于排出，可进展酸化，促进排入衰变池。其所含的放射性也得以衰减并防止固形物进入衰变池，衰变池必需恰中选址，池底和池壁应结实、耐酸碱腐蚀和无渗透性，应有防止泄漏措施，化粪池进水口略高于出水口5cm，池盖与废水液面应有20cm的距离，衰变池盖板的砼30cm。N=N0e-ud式中N0，N分别为屏蔽层前后，探测器所测到的γ射线剂量率〔或注量，注量率等〕，u代表能量为Eγ的光子在密度为ρ的物质中的线衰减系数，d参考方案99mTc〔10〕，131I〔日5〕为例：化粪池容积为1，衰变池设计总容积为5.4，每池容其具体构造设计图如下：1.8m31m3其具体构造设计图如下：说明：说明：①进水口1为粪便池进水口，②进水口2为放射性废液进水口；③格栅：格栅的目的是拦截污水中较大粒径的悬浮物和漂移物，保证后续处理过程的正常运行。放射性衰变池平面构造图示意图2放射性衰变池侧面构造示意图材料要求：Mu10[5]砖，M10砌筑{有无地下水均同}。预制混泥土承受C45F200型号〔混凝土立方体抗压强度是45MPa，防冻等级为F200〕。底板：无地下水时承受#100混泥土，有地下水时用#150混泥土，下面均素土夯实。抹面：内壁一律用1：2水泥砂浆抹面15mm厚，无地下水时一律原浆勾缝。可略为调整，但总容积则仍需要求设计。收集放射性废水及粪便的管道应承受耐腐蚀的特种管道，一pvc的管道尺寸为DN150-ф168mm〔DN的含义：代表管材的公称直径 字符Ф：代表管材的外径表示〕。设透气管。监测与治理连续式衰变池每月进展一次监测。清掏前应监测其放射性达标方可处置。污物桶收集⑴设置1个供收集废物的污物桶〔建议设置2个污物桶，便利备用〕，且必需具有外防护层和电离辐射标志。⑵污物桶放置点应避开工作人员作业和常常走动的地方。准时转送贮存室。位置标有废物类型、核素种类、比活度范围和存放日期的说明，内装注射器及碎破璃等物品的废物袋应附加外套。⑸废物经过存放衰变，比活度降低到 7.4×104Bq/kg[6]以下后，即可作医用非放射性废物处理。假设医院节约放射性固体收集装置的开支，建议建筑一个放射〔应避开工作人员作业和常常走动的地方〕，设计图如下：3衰变池构造示意图材料要求：Mu10砖，M10均同}。衰变池池盖承受预制混凝土C45F200型号〔混凝土立方体抗压强度是45MPa，防冻等级为F200〕，池盖上必需具有铅板外防护层和电离辐射标志。可略为调整，但总容积则仍需要求设计。参考资料及文献：正常人的膀胱容量为300ml~500ml，一次排出量为200ml~500ml，该设计方案中每位病人每次排尿量折中取值300ml。6L。[3]99Tcm显像排泄量更改为33%，131I甲亢治疗排泄量更改为20%〔建议参考量为0%〕，此数据依据现运行的核医学科室的状况，设定的参考数据，暂无法查找到准确的科学计算数据；对于甲亢治疗病人，一般治疗完后，可以直接出院，没有产生放射性废液，节约放射性衰变池的建设开支。131I甲癌住院病人排泄量为66%【此数据出自李德平，潘自强主编，辐射防护手册〔第三分册〕。辐射安全[M].北京：原子能