一种核医学诊疗废液处理系统及应用方法

专利检索2026-01-27  6


本发明涉及核废水处理领域。更具体地说,本发明涉及基于多级物理固液分离的一种核医学诊疗废液处理系统及应用方法。


背景技术:

1、随着核技术的发展,利用医用核素来诊断和治疗患者疾病的应用越来越广泛,由此产生的大量核医疗废水的处理是医院不可忽略的一个问题。核医学诊疗废液主要是核医学患者的人体排泄物和冲洗水,其中含有一定量放射性的短衰变周期同位素。按照国家相关规定,核医学诊疗废液从暂存、自然衰变到解控排放,需要一年左右。

2、目前,处理核医疗废水的方法是自然衰变法,就是短周期医用核素经过衰变池暂存一定数量的衰变周期(一般是180天)后,比活度达到国家的解控限值后允许排放。大容量衰变池长时间暂存放射性废水,在不可控的外力作用下,可能引发泄漏带来的安全风险是必须考虑的问题。随着核诊疗患者就诊量的不断增加,使得原有的衰变池容积不能满足存放需要,也是亟待解决的问题。而且为了保证临床诊疗活动的连续性,核医学诊疗废液排出连续不可中断,所以要求处理必须是连续的。基于此,本发明利用物理的方法来实现多级固液分离,能够做到实时、连续处理核医学诊疗废液。


技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现本发明的这些目的和其它优点,提供了一种物理固液分离的核医学诊疗废液处理系统,包括:

3、与核医学诊疗废液排出口相配合的预处理单元;

4、与预处理单元的排放口ⅰ相配合,用于对预处理后的废液进行深度处理的离心机固液分离单元、膜固液分离单元、深度净化单元;

5、与深度净化单元的排放口ⅱ相连接的排放单元;

6、与预处理单元、离心机固液分离单元、膜固液分离单元相配合的冲洗单元;

7、与各单元通信连接的控制单元。

8、优选的是,还包括:对预处理单元、深度净化单元、排放单元中的同位素活度进行实时监测的检测单元;

9、对整个核医学诊疗废液处理系统进行实时监控的视频监控单元;

10、对预处理单元、离心机固液分离单元、膜固液分离单元、深度净化单元中的同位素活度进行辐射防护的辐射防护单元;

11、其中,所述辐射防护单元通过包裹在预处理单元、离心机固液分离单元、膜固液分离单元和深度净化单元表面的铅层构成。

12、优选的是,所述预处理单元包括:

13、与核医学诊疗废液排出口相连接的斜筛固液分离模块a和斜筛固液分离模块b;

14、分别与斜筛固液分离模块a和斜筛固液分离模块b的固体排放端相配合的固含物处理模块a;

15、分别与斜筛固液分离模块a和斜筛固液分离模块b的滤液排放端相配合的滤液处理模块;

16、分别与滤液处理模块、离心机固液分离单元、膜分离固液单元和医院排污管网连接的两组固含物处理模块b;

17、所述滤液处理模块包括至少四个通过软管串联,且结构相同的滤液处理池;

18、所述滤液处理池通过相配合的进液管ⅰ与斜筛固液分离模块连通,所述滤液处理池通过溢流管与固含物处理模块a和固含物处理模块b连通。

19、优选的是,斜筛固液分离模块a和斜筛固液分离模块b均包括:

20、壳体;

21、倾斜设置在壳体内的梳齿板;

22、与梳齿板的齿背侧连接的振动器;

23、所述壳体在梳齿板的梳齿侧下方,设置有将滤液与固含物进行间隔开来的隔板;

24、其中,所述壳体在隔板一侧设置有将滤液导入到滤液处理模块的出料管ⅰ,另一侧设置有将固含物进行导出到固含物处理模块的出料管ⅱ;

25、所述壳体上方设置有与核医学诊疗废液排出口和/或冲洗单元相配合的进料管ⅰ。

26、优选的是,所述固含物处理模块a、固含物处理模块b均被配置为包括:

27、外框;

28、与外框具有预定的间隔,以确保滤液具有预定的暂存空间和导流通道的内框;

29、以插件的形式紧贴在内框内侧壁上的超精细滤网;

30、其中,所述外框、内框上具有设置有相配合的疏水孔ⅰ;

31、所述超精细滤网的边缘设置有边框;

32、所述固含物处理模块a还包括:以插件的形式紧贴在超精细滤网内侧壁上的疏水板;

33、其中,所述疏水板上设置有孔径直径大于超精细滤网的多个疏水孔ⅱ,所述疏水板在背离内框侧壁的一侧设置有多个齿状的疏水钉。

34、优选的是,所述滤液处理模块、固含物处理模块上均横向设置有容纳辐射探测器的探测器通道ⅰ;

35、所述固含物处理模块上设置有对固含物内同位素活度实验进行取样的取样通道;

36、所述滤液处理模块上设置有液位计,所述滤液处理模块的最后一个滤液处理池的排放管路上设置有水质探测器ⅰ。

37、优选的是,所述离心机固液分离单元包含两个结构相同,且呈并联状的离心机固液分离模块a和离心机固液分离模块b;

38、所述膜固液分离单元均包含两个结构相同,且呈并联的膜固液分离模块a和膜固液分离单元b;

39、其中,离心机固液分离模块和膜固液分离模块的进液管ⅱ分别与上级的排放管路连通,离心机固液分离模块和各膜固液分离模块的排渣管、冲洗水管均与固含物处理模块b的进料管ⅱ118连通;

40、离心机固液分离模块和膜固液分离模块的排液管分别与下级的进液管ⅲ44连通;

41、所述排液管上分别设置有与控制单元通信连接的水质探测器ⅱ。

42、优选的是,所述深度净化单元包含三个结构相同,且并联状的离子交换模块a、离子交换模块b和离子交换模块c,各离子交换模块均包括箱体以及设置在箱体内的离子交换柱;

43、其中,所述离子交换柱内填充有多种纤维,纤维的种类和数量由废液的核素源项决定;

44、所述离子交换柱的排液管路上设置有探测器载体管道,所述探测器载体管道上设置有容纳辐射探测器的探测器通道ⅱ。

45、优选的是,所述排放单元包含两个结构相同,且呈并联状的排放模块a和排放模块b;

46、排放模块a和排放模块b均由多个结构相同,且串联状的排放池构成,最后一级排放池的排出端通过循环管路与前级处理单元和/或冲洗单元的进料端口连通;

47、各级排放池可选择的与前级处理单元的出料端口连通。

48、一种核医学诊疗废液处理系统的应用方法,包括:

49、s1、核医学放射性废液实时进入到斜筛固液分离模块a,经梳齿板进行固液分离后的滤液进入滤液处理模块,固含物进入固含物处理模块a池中,并通过a池中的超精细滤网对固含物进行再次固液分离,使得固含物留存在a池内,滤液通过溢流管进入滤液处理模块;

50、s2、在斜筛固液分离模块a连续处理180天后,将核医学放射性废液切换进入斜筛固液分离模块b,斜筛固液分离模块a和斜筛固液分离模块b交替工作的周期为180天,固含物进入固含物处理模块b池中,并通过b池中的超精细滤网对固含物进行再次固液分离,使得固含物留存在b池内,滤液通过溢流管进入滤液处理模块;以使在前参与处理的固含物处理模块a池静置180天,待核素自然衰减后,并通过检测合格后排放进入医院的排污管网;固含物处理模块a池和b池交替接收固含物的周期为180天;

51、s3:在滤液处理模块中滤液达到高液位时,控制单元将滤液送到离心机固液分离模块a进行第三次固液分离,分离后的滤液送入膜固液分离单元,固含物返回到固含物处理模块a池中进行固液分离处理,在固含物处理模块a池工作180天后,将离心机产生的固含物经送入到固含物处理模块b池,以使在前参与处理的固含物处理模块a池静置约180天,待核素自然衰减后,并通过检测合格后排放进入医院的排污管网,固含物处理模块a池和b池交替接收固含物的周期为180天;

52、在离心机固液分离模块需要检修维护或处理大通量的核医学诊疗废液时,切换或同时启动离心机固液分离模块a和离心机固液分离模块b同时工作,反之亦然;

53、s4、膜固液分离模块产生的滤液进入深度净化单元,固含物返回到固含物处理模块b,在膜固液分离模块a需要检修维护或处理大通量的核医学诊疗废液时,切换或同时启动膜固液分离模块a和膜固液分离模块b工作,反之亦然;

54、s5、经深度净化单元的离子交换模块净化后的滤液,若经辐射探测器探测同位素活度大于设定阈值,控制单元发出控制信号降低预处理单元的切割泵流量,直至活度值小于设定阈值;

55、如果探测同位素活度仍大于设定阈值,则可认定当前工作离子交换模块提取核素的效率不足,需要切换到另外一个离子交换模块,停用后的离子交换模块静置180天待纤维吸附的核素自然衰减;并通过检测合格后纤维排放进入医院的排污管网,用新的纤维填充离子交换柱;

56、当需要净化处理的核医学诊疗废液量大于单个离子交换模块净化能力,则同时启动第三个备用离子交换模块,使得三个离子交换模块均可以执行用、备、换的功能。

57、s6、深度净化单元产生的净化液被送入排放单元的排放模块a中暂存,当其液位达到高液位的阈值时,切换至排放模块b进行暂存,反之亦然;

58、经高液位排放模块的辐射探测器探测,若其同位素活度达到国家规定的解控限值以下,并经三方检测机构检测合格后排放到医院的排污管网;

59、否则,控制单元打开循环回路通道,将净化液返回到深度净化单元再次净化;

60、当对应单元的设备进行维护保养需要清洗时,控制单元启动冲洗单元,将深度净化单元中暂存的净化液送到对应单元进行冲洗操作。

61、本发明至少包括以下有益效果:本发明设计了一种核医学诊疗废液处理系统:废液多级物理固液分离实现有效固液分离、固含物浓缩减容,处理能力冗余以确保处理过程的及时连续,设备模块化可以与废液处理量精准匹配,复合离子交换柱有效减少管道连接和设备体积。本系统能够及时、快速、连续和高效处理核医疗产生的放射性废液,可以大幅缩短核医学诊疗废液的清液排放时间,并对固含物浓缩减容,能够缓解随着医院核医学诊疗患者数量增加而带来矛盾有重要意义。

62、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。


技术特征:

1.一种核医学诊疗废液处理系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的核医学诊疗废液处理系统,其特征在于,还包括:对排放单元中的同位素活度进行实时监测的检测单元;

3.如权利要求1所述的核医学诊疗废液处理系统,其特征在于,所述预处理单元包括:

4.如权利要求3所述的核医学诊疗废液处理系统,其特征在于,斜筛固液分离模块a和斜筛固液分离模块b均包括:

5.如权利要求4所述的核医学诊疗废液处理系统,其特征在于,所述固含物处理模块a和固含物处理模块b均被配置为包括:

6.如权利要求3所述的核医学诊疗废液处理系统,其特征在于,所述滤液处理模块、固含物处理模块上均横向设置有容纳辐射探测器的探测器通道ⅰ;

7.如权利要求1所述的核医学诊疗废液处理系统,其特征在于,所述离心机固液分离单元包含两个结构相同,且呈并联状的离心机固液分离模块a和离心机固液分离模块b;

8.如权利要求1所述的核医学诊疗废液处理系统,其特征在于,所述深度净化单元包含三个结构相同,且并联状的离子交换模块a、离子交换模块b和离子交换模块c,各离子交换模块均包括箱体以及设置在箱体内的离子交换柱;

9.如权利要求1所述的核医学诊疗废液处理系统,其特征在于,所述排放单元包含两个结构相同,且呈并联状的排放模块a和排放模块b;

10.一种如权利要求1所述核医学诊疗废液处理系统的应用方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明公开了一种核医学诊疗废液处理系统及应用方法,包括:与核医学诊疗废液排出口相配合的预处理单元;与预处理单元的排放口Ⅰ相配合,用于对预处理后的废液进行深度处理的离心机固液分离单元、膜固液分离单元、深度净化单元;与深度净化单元的排放口Ⅱ相连接的排放单元;与预处理单元、离心机固液分离单元、膜固液分离单元相配合的冲洗单元;与各单元通信连接的控制单元。本发明公开了一种核医学诊疗废液处理系统及应用方法,能够及时、快速、连续和高效处理核医疗产生的放射性废液,可以大幅缩短核医学诊疗废液的清液排放时间,并对固含物浓缩减容,有效缓解随着医院核医学诊疗患者数量增加。

技术研发人员:刘成,聂小琴,刘都
受保护的技术使用者:西南科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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