一、技術(shù)定義與核心應(yīng)用場(chǎng)景

間歇式衰變池是專為處理含單一或少數(shù)短半衰期放射性核素廢水設(shè)計(jì)的專用設(shè)施，通過“分格儲(chǔ)存、依次衰變、達(dá)標(biāo)排放”的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)放射性活度的精準(zhǔn)控制。其核心適用于**水量波動(dòng)小、核素種類單一**的場(chǎng)景，如醫(yī)療核醫(yī)學(xué)科（PET-CT檢查、核素治療病房）、放射性實(shí)驗(yàn)室、小型核技術(shù)應(yīng)用單位等。典型處理對(duì)象包括含有1?F（半衰期110分鐘）、??mTc（半衰期6小時(shí)）、32P（半衰期14.3天）等核素的廢水，這類廢水具有“瞬時(shí)排放濃度高、排放頻次低、核素成分穩(wěn)定”的特點(diǎn)。

間歇式設(shè)計(jì)通過獨(dú)立分格處理，避免不同核素衰變過程相互干擾，確保每一格廢水在封閉空間內(nèi)完成完整衰變周期，最終使放射性活度降至總β放射性≤10Bq/L的安全排放標(biāo)準(zhǔn)，是醫(yī)療及科研領(lǐng)域放射性廢水處理的主流選擇。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與功能分區(qū)原理

間歇式衰變池通常采用**多格并聯(lián)或串聯(lián)結(jié)構(gòu)**（一般設(shè)3~5格），每格獨(dú)立運(yùn)行且功能明確，分為進(jìn)水格、衰變格、待排放格等。池體采用鋼筋混凝土澆筑，內(nèi)壁襯HDPE膜或環(huán)氧樹脂防腐層，防止放射性廢水滲漏；針對(duì)γ射線核素，需在池壁加裝鉛板（厚度5~10mm）或增加混凝土壁厚（≥300mm）以強(qiáng)化輻射屏蔽。每格配備獨(dú)立的進(jìn)水閥、排放閥、液位傳感器及在線輻射監(jiān)測(cè)儀，通過導(dǎo)流管道按流程連接，形成“逐格進(jìn)水、逐格衰變、逐格檢測(cè)”的閉環(huán)系統(tǒng)。例如，3格衰變池運(yùn)行時(shí)，首格進(jìn)水至設(shè)定容積后自動(dòng)關(guān)閉閥門，進(jìn)入衰變階段；首格達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)，次格開始進(jìn)水，形成“進(jìn)水-衰變-排放”的循環(huán)節(jié)奏，避免多格混流導(dǎo)致的衰變時(shí)間誤差，確保每一格廢水的水力停留時(shí)間嚴(yán)格符合目標(biāo)核素的衰變周期要求。

三、運(yùn)行流程與智能控制機(jī)制

間歇式衰變池的運(yùn)行遵循“自動(dòng)化控制、全流程監(jiān)測(cè)”的邏輯：

1. **進(jìn)水階段**：含放射性廢水通過專用管道進(jìn)入首格，流量計(jì)與液位傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水量，達(dá)到單格設(shè)計(jì)容積（如10m3）后自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥，防止溢流；

2. **衰變階段**：關(guān)閉進(jìn)水閥后，廢水在密閉格室內(nèi)自然衰變，衰變時(shí)間根據(jù)目標(biāo)核素半衰期確定（通常取10倍半衰期，如??mTc需72小時(shí)），確保活度衰減至初始值的1/1024以下。期間系統(tǒng)鎖定該格，禁止進(jìn)水或排水，避免外界干擾影響衰變過程；

3. **檢測(cè)與排放階段**：衰變周期結(jié)束后，在線輻射監(jiān)測(cè)儀（如NaI探測(cè)器）自動(dòng)取樣檢測(cè)，若放射性活度達(dá)標(biāo)（如總β≤10Bq/L），控制系統(tǒng)開啟排放閥，將廢水排入市政管網(wǎng)或回用系統(tǒng)；若未達(dá)標(biāo)，則自動(dòng)觸發(fā)回流程序，將廢水轉(zhuǎn)移至下一格繼續(xù)衰變，直至檢測(cè)合格。 整個(gè)過程由PLC控制系統(tǒng)或遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)實(shí)時(shí)管理，每格運(yùn)行狀態(tài)（進(jìn)水時(shí)間、衰變時(shí)長(zhǎng)、檢測(cè)結(jié)果）同步顯示，異常情況（如閥門故障、活度超標(biāo)）立即觸發(fā)聲光報(bào)警并鎖定相關(guān)格室，確保操作安全與流程可控。

四、核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)與性能特點(diǎn)

– **精準(zhǔn)污染控制**：?jiǎn)胃癃?dú)立衰變模式避免了核素混合帶來的衰變規(guī)律紊亂，活度去除率可達(dá)99.9%以上。以1?F廢水為例，初始活度500Bq/L經(jīng)24小時(shí)衰變后，活度可降至1.8Bq/L，遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)； – **靈活適應(yīng)波動(dòng)水質(zhì)**：?jiǎn)胃袢莘e按單日最大排放量設(shè)計(jì)（如5m3/格），支持多次小量排放累積至滿格后啟動(dòng)衰變，有效應(yīng)對(duì)核醫(yī)學(xué)科“單次排水少、每日多次排放”的特點(diǎn)，避免連續(xù)式衰變池因水量不足導(dǎo)致的停留時(shí)間偏差； – **低能耗與低成本**：無需持續(xù)運(yùn)行的動(dòng)力設(shè)備，僅閥門、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)耗電，噸水處理電耗≤0.1kWh，較連續(xù)式工藝節(jié)能70%。同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無復(fù)雜機(jī)械部件，年運(yùn)維成本降低30%，且檢修方便，僅需定期檢查閥門密封性與監(jiān)測(cè)儀靈敏度； – **安全冗余設(shè)計(jì)**：每格設(shè)獨(dú)立溢流管與應(yīng)急排放閥，連接至備用衰變桶，防止閥門故障導(dǎo)致廢水泄漏；池體頂部設(shè)活性炭過濾通風(fēng)口，吸附可能揮發(fā)的放射性氣溶膠，確保周邊環(huán)境輻射劑量率≤2.5μSv/h，符合公眾暴露安全限值。

五、典型應(yīng)用場(chǎng)景與合規(guī)管理要點(diǎn)

– **醫(yī)療核醫(yī)學(xué)廢水處理**：

某三甲醫(yī)院PET-CT中心配置5格間歇式衰變池（單格容積10m3），每日處理含1?F廢水約8m3，逐格累積至滿格后衰變72小時(shí)，經(jīng)在線監(jiān)測(cè)與第三方檢測(cè)，總β放射性從初始450Bq/L降至6Bq/L，滿足《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18466）要求，處理后廢水安全排入市政管網(wǎng)；

**放射性實(shí)驗(yàn)室廢水處理**：高校放射性化學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用3格衰變池（單格2m3）處理含32P的清洗廢水，衰變周期設(shè)定為20天（1.4倍半衰期），確保活度從120Bq/L降至9Bq/L，同時(shí)通過專用管道與普通廢水分流，避免交叉污染；

合規(guī)性要求**：建設(shè)需向生態(tài)環(huán)境部門申請(qǐng)《輻射安全許可證》，池體周邊設(shè)置明顯的“放射性污染控制區(qū)”警示標(biāo)識(shí)，每季度委托有資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)檢測(cè)排放口活度，檢測(cè)報(bào)告存檔不少于5年。運(yùn)維時(shí)定期清掏池底污泥（每格設(shè)15%容積的污泥斗），清掏前檢測(cè)污泥放射性，若超標(biāo)則存入專用衰變桶，直至達(dá)標(biāo)后按一般固廢處理，確保全流程符合《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18871）及地方環(huán)保法規(guī)。 間歇式衰變池以“分單元精準(zhǔn)控制”的設(shè)計(jì)理念，為單一短半衰期放射性廢水提供了高效、安全、經(jīng)濟(jì)的處理方案，尤其在醫(yī)療、科研等中小規(guī)模場(chǎng)景中，通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與智能控制，實(shí)現(xiàn)了輻射安全與環(huán)保排放的雙重目標(biāo)，成為核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域污染防控的關(guān)鍵設(shè)施。