一、系统背景与作用
核医学诊断与治疗过程中产生的放射性废水（如患者排泄物、冲洗水、注射器及器具清洗水等）含有碘-131、锝-99m、氟-18等核素，不能直接排入市政管网。衰变池是核医学科放射性废水处理的核心设施，其原理是利用“贮存—自然衰变”使废水中短半衰期核素的活度降至国家排放标准以下后再行排放。衰变池控制系统则是保证这一过程安全、连续、可追溯的自动化管理中枢，其核心目标可概括为三点：防止未达标排放、防止池体溢流与渗漏、形成完整的运行与监测记录。
二、工艺流程与池体配置
典型系统采用多格串联或并联的分格衰变池（常见为三格或四格），按“进水—一级衰变—二级衰变—三级衰变—检测—排放”顺序运行。各格依次轮换：当第一格充满后自动切换至第二格进水，第一格进入封闭衰变阶段；待贮留时间达到规定倍数半衰期（通常按不少于10个半衰期设计，碘-131一般取80天以上）且取样检测合格后，方可开启排放阀。分格设计的意义在于实现“连续进水、间歇排放”，避免科室运行中断。
三、控制系统组成
控制系统通常由现场仪表层、控制层与人机交互层三部分构成。
现场仪表层包括：液位传感器（超声波或静压式）、流量计量装置、辐射监测探头（γ剂量率在线监测）、pH与温度传感器、电动/气动阀门及执行机构、声光报警器等。所有涉水部件需具备防腐、防渗漏与易去污特性。
控制层以PLC为核心，负责采集各测点信号，执行逻辑运算并驱动阀门与泵组。主要控制功能包括：液位联锁（高液位自动切断进水并切换池格，超高液位触发紧急停泵）、时间联锁（未达最小衰变周期禁止开启排放阀）、剂量联锁（排放管路剂量率超标立即关闭排放阀并回流）、阀门互锁（进水阀与排放阀不得同时开启，防止短路流）。
人机交互层为上位机或触摸屏组态界面，提供工艺流程图、实时数据曲线、报警记录、操作权限管理与报表打印。重要参数与报警信息应本地存储并可导出，保存期限满足监管要求。
四、安全与冗余设计
一是双回路保护：关键联锁采用“硬件继电器+软件逻辑”双重实现，单点故障不导致误排放。二是应急旁通与事故池：发生泄漏、仪表失效或超标时，废水可导入事故应急池暂存。三是断电断气保护：阀门选用故障安全型（失电/失气自动关闭），系统配备UPS。四是防误操作：排放操作实行双人确认与密码分级授权，并保留手动/自动切换与机械锁定装置。五是通风与屏蔽：池体设于独立区域，废气经活性炭过滤与延时排放，控制柜布置在非限制区。
五、监测、记录与合规
衰变池控制系统系统需满足《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871）、《医用放射性废物的卫生防护管理》（GBZ 133）等规范要求。日常运行中应定期取样进行核素活度分析，在线剂量率数据与液位、阀门状态同步记录，形成“进水量—衰变时间—检测结果—排放量”闭环台账，以备生态环境与卫健部门检查。排放口宜设置标识与采样点，并与市政管网保持有效隔断。
