二恶英是多氯二苯并-对-二恶英(简称PCDDs)及多氯二苯并呋喃(简称PCDFs)两大类有机化合物的统称。二恶英自己是具有极强毒性如致畸、致癌、致突变,并可能致器官结构的危险、儿童的免疫能力降落、智力和活动能力的永世性停滞等。2000年5月,包括中国在内的90个国家签署并通过了斯德哥尔摩公约,提出了包括二恶英在内的12种重点控制的环境持久性有机污染物名单,旨在禁止和限定使用环境持久性有机污染物,因为较长时间使用含氯农药和造纸使用氯碱,我国目前存在着二恶英污染的潜在可能性。最近几年来,在国务院批复《全国伤害废物和医疗废物处置设施建设规划》决定在全国分区配套建设七个二恶英检测实验室之后。很多疾控中间、高校及钢铁工业生产单位相继建设或正在建设二恶英检测与分析实验室。但国内在二恶英实验室建设方面,还没有设计规范,因为二恶英实验室的专业性强,难免会在实验室设计与施工过程中碰到困难,笔者根据在浙江大学热能所二恶英实验室建设的经验,提出以下思路供用户、设计单位和施工单位参考。
1.设计理念
(1)确定合理工艺流程。与实验室操作人员沟通,确定合理的工艺流图,要求该流程对二恶英监测、分析对最有利,对实验室人员安全操作起珍爱作用。
(2)实验室所需的实验基本设备(如透风橱、冰箱、旋转蒸发仪)及实验柜台、办公家具。
(3)洁净区与非洁净区以及辅助区;确定各功能区域合理洁净度及压差梯度。
(4)暖通空调设计吻合洁净厂房设计规范。
(5)不同功能区域的压差。
(6)物流通道,要求入口严酷实行物流分开;并要求物料传递线路短。
(7)潜在污染外溢的防护措施。
(8)实验室“三废”排放需知足标准。
(9)实验室通讯、消防设施齐全和实验室自我珍爱功能、需要的检测、表现、报警功能。
2.建筑结构平面布局
二恶英实验室洁净工程造价比较贵,因此平面布局不能过于繁琐,否则并不能真正起多少现实作用,反而造成虚耗。
(1)实验功能区域重要组成
应对实验室重要用途、基本性能指标、要有透辟的了解,合理功能区域划分,同时实验室功能区域划分应知足有空间安装透风橱、中间实验台、通俗工作台及其基本的设备如冰箱、蒸发仪器的要求。笔者建议试验区有功能区域如下:样品保管室、高浓前处理室、低浓前处理室、仪器分析室、操作与筛选室、采样仪器存放样室、废液保管室、试剂保管与存放室;数据处理中间。其中样品保管室、高浓前处理室、低浓前处理室、仪器分析室、操作与筛选室、采样仪器存放室为洁净实验区;废液保管室、试剂保管与存放室为非洁净实验区;数据处理中间可设置在与实验室相邻的通俗办公区。
(2)人员净化和物料净化
洁净区人员净化:经净鞋→通俗外套存放区→洁净更衣→风淋或缓冲→进入洁净实验室区域;进入实验室人员穿洁净服。
样品物流通道:经缓冲→物料净化传递口进入样品保管室等洁净实验室区域,通道应设计成单向性;试剂物流通道:经试剂保管室→净化传递口试剂配置→进入洁净实验室区域,通道应设计成单向性;废品物流通道:经废液保管室→缓冲→出实验室区域,通道应设计成单向性。
(3)物料进入洁净实验室不能原路返回并且传递窗双门要求联动互锁;
3.建筑结构
(1)实验室耐火极限不应低于二级。
(2) 建筑围护结构和室内应选用气密性优秀,有在温度、湿度转变时变形小的材料。
(3)墙壁和顶棚:外观应平整、光滑、不起尘、便于清洁、并应削减凹凸面;并有可靠的密闭措施。
(4)地面:地面应平整、不易积静电,避免暄光、不开裂,并有可靠的密闭措施,能够耐常规化学试剂的腐蚀;笔者建议采用加强型环氧树脂自流坪或PVC卷材。
(5)门窗:实验室门窗要求有优秀的密闭性,各门应自行关闭功能。净化区与外墙相连侧应采用双层空玻璃。
4.空调透风体系
(1)实验室气流组织合理,避免死角过大,压差必须设置合理。
笔者建议实验室内气压相对外界保持负压,并以各功能区域污染程度高低确定相对该区域相对负压值,污染度重的区域相对负压高;室内排风口应设置在合理布置;并且不得有停滞。
(2)排风体系:实验室排风体系经无害化处理,建议采用活性炭过滤器对排风进行处理,活性炭过滤器安装位置应合理,便于进行检漏和换,不应安装于排风机的正压端,因如许既不能珍爱排风机、又不能知足污染的排风段必须负压要求。
(3)透风橱:透风橱排风量需达到肯定排放量,已达到防止有害气体溢出来以知足实验室人员的要求。
从节约能源考虑,笔者建议采用补风型透风橱,以节省空调负荷,并达到稀释透风柜内有害气体的浓度。为正实验室洁净度,透风橱经过滤处理。
(4)空调及空气处理体系:因为二恶英实验室试验区空调不应该采用分体空调或立柜式空调器,因空调器自己是一个微生物滋长装配,会污染实验室环境。并且达不到大焓差要求,建议采用组合式空调机组以知足空气的冷、热、湿处理及实验室内洁净度要求功能。组合式空调机组含有初效过滤新风段、中效过滤段、表冷段、加热段、加湿段。鉴于二恶英极强毒性,建议实验室空调机组为全新风机组。对于有特别温湿度要求的房间(如仪器分析室)需采用恒温恒湿细密空调。空气处理体系末端需设有高效过滤器。
5.体系调节及控制功能
(1)实验室应设置空调送风体系、透风橱补风体系及排风体系。
(2)室内相对压差控制:为严酷实验室内各个区域的压差和压力梯度,各个排风口排风量要求,送风、排风体系上应安装定风量阀及可控制的风量调节阀,而不是通俗调节阀。
(3)透风橱补风、排风控制:透风橱是二恶英实验室常用的设备实验室,对其安全性能要求也是高的。实验室透风橱补风口、出风口及实验台排风口都应设有定风量阀,并设有防倒流措施。因不同时期,透风橱同时使用的数量不尽雷同,故要求排风体系采用变频控制措施。同样缘故原由,透风橱补风体系也采用变频措施,使之知足实验室负压要求,并知足不同数量的透风柜启停对不同补风量的要求。
(4)实验台排风控制:必要有排风处理的实验台,应具有排风罩等设施,并且排风管上设有响应定风量阀或可控制风量阀。
(5)温湿度控制:因为空调机组为风机组,实验室采用传感器检测室内送风温湿度,并达到控制室内温湿度要求。炎天采用表冷器制冷到露点除湿,并采用辅助加热升温并达到制冷除湿结果。冬季加热采用控制电加热器的功率或蒸汽加热阀;加湿采用控制电极或其他类别加湿器。
(6)过滤器压差监控:空调箱在使用过程中,过滤网易产生积尘和杂质,积到量后,引起过滤网前、后的压差过大,若不换会引起风阻过大,送风风量降低等题目。在体系应设置实时监测滤网压差报警功能。
(7)体系-连锁控制:体系开→排风体系打开→送风体系开;体系关→送风体系关→排风体系关;透风柜开—排风阀打开→送风阀打开→补风阀打开;透风柜关→补风体系关→送风阀关→排风阀关。
(8)人员限定:为了实验室不受外界因素的过多干扰,进入实验室人员、人数都应有严酷的限定;人员进入实验室,都经IC卡的确认。
6.实验室配电
(1)二恶英试验室设置备用电源,采用双路供电(应有主动切换功能)。
(2)实验室总配电柜应设置在专用配电间,实验室设备,插座次专用配电盘和检修口应设置在实验区表面。
(3)实验室应设置指示灯及应急灯,插座采用防潮防溅型插座。
(4)空调风机、补风机、防火阀与火灾报警体系执行连锁,火灾发生时,火灾报警体系发出旌旗灯号,风机制止运行,防火阀关闭。
(5)低压配电体系应有优秀接地功能,各金属用电设备外壳应有可靠接地,如有需要,某些设备(如分析仪器)设置单独接地。
(6)对室外布置的设备及管道等应有可靠防雷接地设施。
7.给排水
(1)实验区水池及其他排水经活性碳吸附过滤或其他化学处理后,才能进入生活污水网。
(2)为防止手部污染,不许可实验工作时手接触水龙头,日前采用肘式、脚踏开关的龙头,还有膝式、光电及红外线控制开关。
(3)给水管道不能直接不许可实验工作时手接触水龙头,采用肘式、脚踏开关的龙头,还有膝式、光电及红外线控制的开关。
(4)给水管道不能直接不许可实验工作时手接触水龙头。