二惡英實驗室潔凈系統(tǒng)工程規(guī)劃設(shè)計相關(guān)要求

　 

       二惡英是多氯二苯并-對-二惡英(簡稱PCDDs)及多氯二苯并呋喃(簡稱PCDFs)兩大類有機化合物的統(tǒng)稱。二惡英本身是具有極強毒性如致畸、致癌、致突變，并可能致器官結(jié)構(gòu)的永久性傷害、兒童的免疫能力下降、智力和運動能力的永久性障礙等。2000年5月，包括中國在內(nèi)的90個國家簽署并通過了斯德哥爾摩公約，提出了包括二惡英在內(nèi)的12種重點控制的環(huán)境持久性有機污染物名單，旨在禁止和限制使用環(huán)境持久性有機污染物，由于較長時間使用含氯農(nóng)藥和造紙使用氯堿，我國目前存在著二惡英污染的潛在可能性。

　　最近幾年來，特別在國務(wù)院批復《全國危險廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》決定在全國分區(qū)配套建設(shè)七個二惡英檢測實驗室之后。許多疾控中心、高校及鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)單位相繼建設(shè)或正在建設(shè)二惡英檢測與分析實驗室。但國內(nèi)在二惡英實驗室建設(shè)方面，還沒有專用設(shè)計規(guī)范，由于二惡英實驗室的專業(yè)性強，難免會在實驗室設(shè)計與施工過程中遇到困難，筆者根據(jù)在浙江大學熱能所二惡英實驗室建設(shè)的經(jīng)驗，提出以下思路供用戶、設(shè)計單位和施工單位參考。

　　1.設(shè)計理念

　　(1)確定合理工藝流程。與實驗室操作人員溝通，確定合理的工藝流圖，要求該流程對二惡英監(jiān)測、分析對最有利，對實驗室人員安全操作起保護作用。

　　(2)確定實驗室所需的實驗基本設(shè)備(如通風櫥、冰箱、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀)及實驗柜臺、辦公家具。

　　(3)確定潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)以及輔助區(qū);確定各功能區(qū)域合理潔凈度及壓差梯度。

　　(4)暖通空調(diào)設(shè)計符合潔凈廠房設(shè)計規(guī)范。

　　(5)確定不同功能區(qū)域的壓差。

　　(6)確定人流、物流通道，要求入口嚴格執(zhí)行人流、物流分開;并要求物料傳遞線路最短。

　　(7)確定潛在污染外溢的防護措施。

　　(8)確定實驗室“三廢”排放需滿足標準。

　　(9)確定實驗室通信、消防設(shè)施齊全和實驗室自我保護功能、必要的檢測、顯示、報警功能。

　　2.建筑結(jié)構(gòu)平面布局

　　二惡英實驗室潔凈工程造價比較昂貴，因此平面布局不能過于繁瑣，否則并不能真正起多少實際作用，反而造成浪費。

　應(yīng)對實驗室主要用途、基本性能指標、要有透徹的了解，確定合理功能區(qū)域劃分，同時實驗室功能區(qū)域劃分應(yīng)滿足有足夠空間安裝通風櫥、中央實驗臺、普通工作臺及其基本的設(shè)備如冰箱、蒸發(fā)儀器的要求。筆者建議試驗區(qū)有功能區(qū)域如下：樣品保管室、高濃前處理室、低濃前處理室、儀器分析室、操作與篩選室、采樣儀器存放樣室、廢液保管室、試劑保管與存放室;數(shù)據(jù)處理中心。其中樣品保管室、高濃前處理室、低濃前處理室、儀器分析室、操作與篩選室、采樣儀器存放室為潔凈實驗區(qū);廢液保管室、試劑保管與存放室為非潔凈實驗區(qū);數(shù)據(jù)處理中心可設(shè)置在與實驗室相鄰的普通辦公區(qū)。

　　(2)人員凈化和物料凈化

　　潔凈區(qū)人員凈化：經(jīng)凈鞋→普通外衣存放區(qū)→潔凈更衣→風淋或緩沖→進入潔凈實驗室區(qū)域;進入實驗室人員必須穿潔凈服。

　　樣品物流通道：經(jīng)緩沖→物料凈化傳遞口進入樣品保管室等潔凈實驗室區(qū)域，通道應(yīng)設(shè)計成單向性;試劑物流通道：經(jīng)試劑保管室→凈化傳遞口試劑配置→進入潔凈實驗室區(qū)域，通道應(yīng)設(shè)計成單向性;廢品物流通道：經(jīng)廢液保管室→緩沖→出實驗室區(qū)域，通道應(yīng)設(shè)計成單向性。

　　(3)任何物料進入潔凈實驗室不能原路返回并且傳遞窗雙門要求聯(lián)動互鎖;

　　3.建筑結(jié)構(gòu)

　　(1)實驗室耐火極限不應(yīng)低于二級。

　　(2) 建筑圍護結(jié)構(gòu)和室內(nèi)應(yīng)選用氣密性良好，有在溫度、濕度變化時變形小的材料。

　　(3)墻壁和頂棚：表面應(yīng)平整、光滑、不起塵、便于清潔、并應(yīng)減少凹凸面;并有可靠的密閉措施。

　　(4)地面：地面應(yīng)平整、耐磨、易清洗、不易積靜電，避免暄光、不開裂，并有可靠的密閉措施，能夠耐常規(guī)化學試劑的腐蝕;筆者建議采用增強型環(huán)氧樹脂自流坪或PVC卷材。

　　(5)門窗：實驗室門窗要求有良好的密閉性，各門應(yīng)自行關(guān)閉功能。凈化區(qū)與外墻相連側(cè)應(yīng)采用雙層空玻璃。

　　4.空調(diào)通風系統(tǒng)

　　(1)實驗室氣流組織必須合理，避免死角過大，壓差必須設(shè)置合理。

　　筆者建議實驗室內(nèi)氣壓相對外界保持負壓，并以各功能區(qū)域污染程度高低確定相對該區(qū)域相對負壓值，保證污染度最重的區(qū)域相對負壓最高;室內(nèi)排風口應(yīng)設(shè)置在合理布置;并且不得有障礙。

　　(2)排風系統(tǒng)：實驗室排風系統(tǒng)必須經(jīng)無害化處理，建議采用活性炭過濾器對排風進行處理，活性炭過濾器安裝位置應(yīng)合理，便于進行檢漏和更換，不應(yīng)安裝于排風機的正壓端，因這樣既不能保護排風機、又不能滿足污染的排風段必須負壓要求。

　　(3)通風櫥：通風櫥排風量需達到一定排放量，已達到防止有害氣體溢出來以滿足實驗室人員的要求。

　　從節(jié)約能源考慮，筆者建議采用補風型通風櫥，以節(jié)省空調(diào)負荷，并達到稀釋通風柜內(nèi)有害氣體的濃度。為確保正實驗室潔凈度，通風櫥必須經(jīng)高效過濾處理。

　　(4)空調(diào)及空氣處理系統(tǒng)：由于二惡英實驗室試驗區(qū)空調(diào)不應(yīng)該采用分體空調(diào)或立柜式空調(diào)器，因空調(diào)器本身是一個微生物滋生裝置，會污染實驗室環(huán)境。并且達不到大焓差要求，建議采用組合式空調(diào)機組以滿足空氣的冷、熱、濕處理及實驗室內(nèi)潔凈度要求功能。組合式空調(diào)機組含有初效過濾新風段、中效過濾段、表冷段、加熱段、加濕段。鑒于二惡英極強毒性，建議實驗室空調(diào)機組為全新風機組。對于有特殊溫濕度要求的房間(如儀器分析室)需采用恒溫恒濕精密空調(diào)。空氣處理系統(tǒng)末端需設(shè)有高效過濾器。

　　5.系統(tǒng)調(diào)節(jié)及控制功能

　　(1)實驗室應(yīng)設(shè)置空調(diào)送風系統(tǒng)、通風櫥補風系統(tǒng)及排風系統(tǒng)。

　　(2)室內(nèi)相對壓差控制：為嚴格保證實驗室內(nèi)各個區(qū)域的壓差和壓力梯度，各個排風口排風量要求，送風、排風系統(tǒng)上應(yīng)安裝必要的定風量閥及可控制的風量調(diào)節(jié)閥，而不是普通調(diào)節(jié)閥。

　　(3)通風櫥補風、排風控制：通風櫥是二惡英實驗室最常用的設(shè)備實驗室，對其安全性能要求也是最高的。實驗室通風櫥補風口、出風口及實驗臺排風口都應(yīng)設(shè)有定風量閥，并設(shè)有防倒流措施。因不同時期，通風櫥同時使用的數(shù)量不盡相同，故要求排風系統(tǒng)采用變頻控制措施。同樣原因，通風櫥補風系統(tǒng)也采用變頻措施，使之滿足實驗室負壓要求，并滿足不同數(shù)量的通風柜啟停對不同補風量的要求。

　　(4)實驗臺排風控制：需要有排風處理的實驗臺，應(yīng)具有排風罩等設(shè)施，并且排風管上設(shè)有相應(yīng)定風量閥或可控制風量閥。

　　(5)溫濕度控制：由于空調(diào)機組為全新風機組，實驗室采用傳感器檢測室內(nèi)送風溫濕度，并達到控制室內(nèi)溫濕度要求。夏天采用表冷器制冷到露點除濕，并采用輔助加熱升溫并達到制冷除濕效果。冬季加熱采用控制電加熱器的功率或蒸汽加熱閥;加濕采用控制電極或其他類別加濕器。

　　(6)過濾器壓差監(jiān)控：空調(diào)箱在使用過程中，過濾網(wǎng)易產(chǎn)生積塵和雜質(zhì)，積到一定的量后，引起過濾網(wǎng)前、后的壓差過大，若不更換會引起風阻過大，送風風量降低等問題。在系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置實時監(jiān)測濾網(wǎng)壓差報警功能。

　　(7)系統(tǒng)-連鎖控制：系統(tǒng)開→排風系統(tǒng)打開→送風系統(tǒng)開;系統(tǒng)關(guān)→送風系統(tǒng)關(guān)→排風系統(tǒng)關(guān);通風柜開—排風閥打開→送風閥打開→補風閥打開;通風柜關(guān)→補風系統(tǒng)關(guān)→送風閥關(guān)→排風閥關(guān)。

　　(8)人員限制：為了保證實驗室不受外界因素的過多干擾，進入實驗室人員、人數(shù)都應(yīng)有嚴格的限制;人員進入實驗室，都必須經(jīng)有效IC卡的確認。

　　6.實驗室配電

　　(1)二惡英試驗室設(shè)置備用電源，采用雙路供電(應(yīng)有自動切換功能)。

　　(2)實驗室總配電柜應(yīng)設(shè)置在專用配電間，實驗室設(shè)備，插座次專用配電盤和檢修口應(yīng)設(shè)置在實驗區(qū)外面。

　　(3)實驗室應(yīng)設(shè)置指示燈及應(yīng)急燈，插座采用防潮防濺型插座。

　　(4)空調(diào)風機、補風機、防火閥必須與火災(zāi)報警系統(tǒng)實行連鎖，火災(zāi)發(fā)生時，火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)出信號，風機停止運行，防火閥關(guān)閉。

　　(5)低壓配電系統(tǒng)應(yīng)有良好接地功能，各金屬用電設(shè)備外殼應(yīng)有可靠接地，如有必要，某些專用設(shè)備(如分析儀器)設(shè)置單獨接地。

　　(6)對室外布置的設(shè)備及管道等應(yīng)有可靠防雷接地設(shè)施。

　　7.給排水

　　(1)實驗區(qū)水池及其他排水經(jīng)活性碳吸附過濾或其他化學處理后，才能進入生活污水網(wǎng)。

　　(2)為防止手部污染，不允許實驗工作時手接觸水龍頭，日前國內(nèi)醫(yī)院廣泛采用肘式、腳踏開關(guān)的龍頭，還有膝式、光電及紅外線控制開關(guān)。

　　(3)給水管道不能直接不允許實驗工作時手接觸水龍頭，采用肘式、腳踏開關(guān)的龍頭，還有膝式、光電及紅外線控制的開關(guān)。

　　(4)給水管道不能直接不允許實驗工作時手接觸水龍頭，目前國內(nèi)醫(yī)院廣泛采用肘式、腳踏開關(guān)的龍頭，還有膝式、光電及紅外線控制的開關(guān)。

　　總之，二惡英實驗室建設(shè)還處于發(fā)展階段，其設(shè)計理念還需不斷完善與提高。