全康環(huán)保:前言：隨著(zhù)現代醫學(xué)的發(fā)展，核醫學(xué)在醫院診斷和治療中的應用越來(lái)越普便。為了更好的普及放射性污水處理的知識，從醫院放射性污水的來(lái)源、水質(zhì)及排放標準入手，通過(guò)對常用醫院放射性污水處理工藝及其優(yōu)缺點(diǎn)分析，接合實(shí)際工程案例分析，對醫院放射性污水處理的優(yōu)化設計進(jìn)行探討和總結。

1、醫院放射性污水的來(lái)源、水質(zhì)及排放標準

1.1、醫院放射性污水的來(lái)源

一般來(lái)說(shuō)，醫院放射性同位素污水的來(lái)源主要包括以下三方面：

1、在診斷和治療過(guò)程中，病人服用放射性同位素后所產(chǎn)生的排泄物（70%的藥物都是通過(guò)排泄排出體外的）；

2、清洗病人服用的藥杯、注射器和高強度放射性同位素分裝時(shí)的移液管等器皿所產(chǎn)生的清洗水；

3、醫用標記化合物制備（回旋加速器、熱室）及傾倒多余劑量放射性同位素排放的放射性廢水。

1.2、醫院放射性污水水質(zhì)

1、放射性污水的分類(lèi)標準

根據國際原子能機構（IAEA）規定，放射性污水按照其放射性活度大小可以分為四級，見(jiàn)表1：

2、醫院放射性污水水質(zhì)

根據2003年國家環(huán)?？偩职l(fā)布的《醫院污水處理技術(shù)指南》相關(guān)規定：醫院放射性污水的濃度范圍為3.7×102Bq/L~3.7×105Bq/L，屬于低放污水。

通常情況下，醫院進(jìn)行診療所采用的放射性核素，其特點(diǎn)是核素的半衰期一般比較短，毒性相對較低，并且放射性污水的排放量也較低，一般在0.2~5m3/d。各醫院核醫學(xué)科常用放射性核素有89Sr(鍶)、99mTc（高锝）、131I（碘）、153Sm（釤）、32P（磷）、18F（氟）、125I（碘）等，產(chǎn)生的放射性污水都具有水量小、放射性核素含量較低以及污水中主要放射性核素半衰期較短等顯著(zhù)特點(diǎn)。

注:Bq是放射性活度單位，放射性元素每秒有一個(gè)原子發(fā)生衰變時(shí)，其放射性活度即為1貝可。

1.3、醫院放射性污水排放標準

根據《醫療機構污染物排放標準》GB18466-2005規定，綜合醫療機構和其他醫療機構，醫院放射性污水污染物排放量限制（日均值）：總α<1Bq/L，總β<10Bq/L。

根據《電離輻射防護和輻射源安全基本標準》GB18871-2002的排放要求：每月排放總活度<10ALImin（ALImin是相應于職業(yè)照射的食入和吸入值中的較小者），每次排放活度<1ALImin，并每次排放后用不少于3倍排放量的水進(jìn)行沖洗。

2、常用醫院放射性污水處理工藝及其優(yōu)缺點(diǎn)分析

放射性污水的處理，從根本上講，只能依靠自然衰變來(lái)降低以至消除其所含放射性核素的放射性，故其處理方法根本上來(lái)說(shuō)無(wú)非是貯存和擴散兩種。目前常用的處理方法主要有：化學(xué)沉淀法、離子交換法、膜分離法、蒸發(fā)濃縮法、吸附法以及貯存衰變法。

醫院放射性污水主要用貯存衰變法。貯存衰變法是將放射性污水排入衰變池貯存一定時(shí)間（一般為污水中最長(cháng)半衰期核素的10個(gè)半衰期），使污水中的放射性核素進(jìn)行自然衰變，待污水的放射性指標達到國家管理限值時(shí)方可進(jìn)行排放的一種方法。工程上主要有連續衰變池和間歇式衰變池兩種形式。

2.1、連續衰變池

連續衰變池的進(jìn)水和出水都是連續的，池內設置導流墻，推流式排放。衰變池設計總容積為最長(cháng)半衰期同位素10個(gè)半衰期放射性廢水總排水量。每一個(gè)均采用導流管，污水從池下部進(jìn)入，上部排出，以防止短路，保證衰變效果。連續衰變池示意圖間圖1：

連續流動(dòng)式衰變池具有池容積小，占地面積小，造價(jià)較低，操作簡(jiǎn)單，不需或很少維護等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是抗沖擊能力差，如果發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏等事故，污水中的放射性物質(zhì)增加時(shí)，污水在衰變池中還未衰變到允許的排放濃度就不得不排放，會(huì )造成放射性污染事故。

2.2、間歇式衰變池

間歇式衰變池采用兩個(gè)或多格式衰變池輪流收集并貯存醫院放射性污水（并聯(lián)切換），每格設計容積為最長(cháng)半衰期核素數倍半衰期時(shí)間內產(chǎn)生放射性污水的排放量，待污水在池中經(jīng)過(guò)衰變達到國家規定限制后，再排入周?chē)h(huán)境中。間歇式衰變池示意圖間圖2：

間歇式衰變池的優(yōu)點(diǎn)是抗沖擊能力強，出水水質(zhì)穩定可靠，如果發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏等事故，污水中的放射性物質(zhì)增加時(shí)，可以通過(guò)延時(shí)排放來(lái)延長(cháng)污水在衰變池中停留時(shí)間，確保污水衰變到允許的排放濃度后排出，避免造成放射性污染事故。其缺點(diǎn)是衰變池容積較大，占地面積大，造價(jià)高，需要設控制閥門(mén)和水泵，控制相對復雜。

3、實(shí)際工程案例分析

醫院項目由于使用人群的特殊性，在放射性污水處理工藝的選擇上，應優(yōu)先考慮安全性，因此，一般情況優(yōu)先選擇間歇式衰變池的處理工藝。前文已經(jīng)提到，間歇式衰變池的主要缺點(diǎn)是：衰變池容積較大，占地面積大，本章主旨是如何減少衰變池的容積，并相應減少占地面積。下面，我們結合某醫院實(shí)例對如何優(yōu)化衰變池設計進(jìn)行探討。

3.1 醫院放射性污水系統水量計算

要減少衰變池的容積及占地面積，我們首先需要考慮的是如何減少醫院放射性污水系統水量，這是治本之法。醫院放射性污水來(lái)源主要是核醫學(xué)科病人所產(chǎn)生的糞便污水，而并非盥洗、淋浴廢水。在確定放射性污水量時(shí)，除參照給排水規范及中水規范外，還要根據環(huán)評部門(mén)給出的指標進(jìn)行校核。下面，我們通過(guò)某醫院實(shí)例進(jìn)行計算。

天津空港國際生物醫學(xué)康復治療中心位于天津市空港經(jīng)濟區規劃的醫療衛生設施建設用地范圍內，總建筑面積：134196平方米，其中地上建筑面積84140平方米，地下建筑面積50056平方米。建筑高度40.8米，地上九層，地下一層。

核醫學(xué)診療部位于地下一層，核醫學(xué)病房，圍繞下沉廣場(chǎng)設置，共有14間單人病房。

131I（碘131）主要用于治療分化型（DTC）甲狀腺癌，因為甲狀腺癌細胞與原健康細胞一樣具有吸收碘元素的能力。甲狀腺癌患者在進(jìn)行手術(shù)切除之后，給藥高劑量的放射性碘藥物會(huì )被體內殘留或轉移的甲狀腺癌細胞吸收，通過(guò)放射性對甲狀腺癌細胞進(jìn)行殺傷?，F已經(jīng)成為了現場(chǎng)最常用的甲狀腺癌術(shù)后治療手段。

核醫采用放射性藥物為碘131，半衰期為8.3天，根據環(huán)評要求，放射性污水需在衰變池內停留超過(guò)10.5倍半衰期才能排放。

為減少放射性污水污水排放量，本工程核醫學(xué)科14間單人病房采用污廢分流的排水形式，只將糞便污水排入衰變池內。

計算過(guò)程如下：

單人病房生活用水定額取250L/床?d，沖廁用水比例按14%考慮，則沖廁用水定額取35L/床?d，單人病房一共14間，則

糞便污水日排放量Qd=35×14=490L/d；

碘131半衰期為8.3天，10.5倍半衰期為87.15天；

則10.5倍半衰期糞便污水排放量Q=87.15×490=42703.5L，即42.7m3。

現將污廢合流與污廢分流兩種排水方式的計算結果做一個(gè)對比，詳下表：

通過(guò)對比，污廢分流放射性污水排水量?jì)H為污廢合流放射性污水排水量的14%，大大減少了衰變池的儲水容積。

3.2 衰變池工藝優(yōu)化

常規的間歇式衰變池采用3格衰變池的系統比較多，因為其相對控制簡(jiǎn)單一些。按照3格衰變池進(jìn)行計算，我們可以得到衰變池的總容積。計算過(guò)程如下：

衰變池采用輪流收集貯存，輪流排放的形式。即放射性污水經(jīng)化糞池處理后，先排入第一格衰變池，待滿(mǎn)后關(guān)閉，啟用第二格，讓第一格池內污水自行衰變；待第二格滿(mǎn)后，再啟用第三格；待第三格快滿(mǎn)時(shí)，第一格池內污水停留時(shí)間已滿(mǎn)足10.5倍半衰期，可開(kāi)啟第一格半衰池排放污水。則每格衰變池容量應為10.5倍半衰期糞便污水排放量的50%。

即每格衰變池的容積V1=42.7×50%=21.35m3；

則3格衰變池的總容積V2=21.35×3=64.05m3。

本工程采用5格衰變池，放射性污水經(jīng)化糞池處理后，先排入第一格衰變池，待滿(mǎn)后關(guān)閉，啟用第二格，讓第一格池內污水自行衰變；待第二格滿(mǎn)后，再啟用第三格；以此類(lèi)推，當第五格衰變池快滿(mǎn)時(shí)，第一格池內污水停留時(shí)間已滿(mǎn)足10.5倍半衰期，可開(kāi)啟第一格半衰池排放污水。則每格衰變池容量應為10.5倍半衰期糞便污水排放量的25%。

即每格半衰池的容積V3=42.7×25%=10.68m3；

則5格衰變池的總容積V4=10.68×5=53.4m3。

從上述計算可以看出，5格衰變池較3格衰變池的總容積減少了1/6，從而使占地面積更小。

以此類(lèi)推，間歇式半衰池的格數越多，總容積則越小，假設10.5倍半衰期糞便污水排放量為V，衰變池格數為n，則每格的容積應為V/(n-1)，3~10格半衰池的每格容積及總容積詳表2：

我們可以從表2中看到，隨著(zhù)格數的增加，總容積越來(lái)越小，但是明顯呈現一種邊界遞減效應。通過(guò)與結構專(zhuān)業(yè)的共同探討，從可行性及經(jīng)濟性角度進(jìn)行對比，本工程最終確定采用5格衰變池的方案。

3.3 各類(lèi)構筑物綜合布置，優(yōu)化空間利用率

由于本工程衰變池只能在下沉廣場(chǎng)區域設置，還需同時(shí)考慮生活廢水及雨水調峰收集池設置，于是本工程降化糞池、雨水調峰收集池、衰變池進(jìn)行了綜合布置，分為上下兩層。地下一層為化糞池及設備管廊，局部為雨水調峰收集池上部；地下二層為衰變池及雨水調峰收集池。管道及提升設備與衰變池立體布置便于化糞池（降解池）的出水通過(guò)重力流向各衰變池。管道設于設備管廊內，便于安裝及維修。提升泵采用立式排污泵，設于管廊內，避免采用潛污泵提升放射性污水。邊角的空間通過(guò)布置雨水收集池得到了最大的利用。

綜合考慮污、廢、雨系統設置位置，最大限度的合理利用空間。

3.4 總結

綜上所述，在本工程中，我們通過(guò)以下3條措施，減少了衰變池的容積及占地面積，同時(shí)增加了空間利用率：

1）通過(guò)增加衰變池的數量，將衰變池總容積縮小1/6,以更合理的利用空間，同時(shí)減少局部基礎埋深，及基礎維護結構造價(jià)。

2）通過(guò)創(chuàng )新的立體布置，使空間的利用更高效，安裝與維修更便捷，使用更安全。

3）從醫院的整體考慮，利用一體化設計的思路，將廢水收集池、衰變池等構筑物與化糞池、雨水收集池等構筑物綜合布置，進(jìn)行有機的結合，最大化的利用了空間。