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1實驗室通風部分設計
1.1通風基本要求
參照國家標準,實驗室室內通風換氣次數為每小時10~15次,支管內風速6~8m/s,干管內風速8-16m/s;單臺通風柜(外型尺寸為1500×800×2350mm)的排風量取2000m3/h進行計算,通風柜的表面風速約為0.5±20%m/s;實驗室通風設備標準為:(主管風速<7~9m/S時)通風柜待機時實驗室換氣量10~20次/小時(可設置);通風柜面風速:0.5m/S±0.1m/SVAV狀態;萬向抽氣罩:表面風速≥0.35m/S;通風柜系統使用終端噪音≤55db;實驗室保持穩定的負壓;排風系統及相對應補風系統;排風系統風管及配件采用PVC材質,補風系統采用自然補風;所有離心風機均采用耐腐蝕性好的玻璃鋼材質帶變頻電機的風機,以滿足實驗的需要;變頻器采用ABB產品、抗干擾能力極強;通風柜(罩、室)的排風工作面保持衡定的負壓,每一套排風系統與其所對應的補風系統都在一個閉環控制系統內。使室內的壓差、吸風罩以及通風柜很好的協調運轉,以保證室內的壓差、通風柜的面風速以及吸風罩的排風量保持在設定的水平。
1.2實驗室通風分項設計
PF-1系統:選擇一套F4-72型玻璃鋼防腐離心風機,風量為12000m3/h,風壓為600PA,末端含有8套通風柜位于無機前處理室3臺、有機前處理室2臺、石油室1臺、BOD/COD室1臺。為了達到每個末端設備的平衡和獨立使用,采取變頻變風量通風控制系統。此套設備的廢氣含有有毒有害成分,需要加裝一套廢氣處理塔。PF-2系統:選擇一套F4-72型玻璃鋼防腐離心風機,風量為6000m3/h,風壓為400PA,末端為2套原子吸收罩、2套萬象吸氣罩,為了使得風量平衡以及設備廢氣的及時排放,采取一套分段變頻通風控制系統。PF-3系統:選擇一套F4-72型玻璃鋼防腐離心風機,風量為5000m3/h,風壓為400PA,末端為3套萬象吸氣罩和2套排風百葉窗,為了使得風量平衡以及設備廢氣的及時排風,采取一套分段變頻通風控制系統。PF-4系統:選擇一套F4-72型玻璃鋼防腐離心風機,風量為9000m3/h,風壓為500PA,末端含有5套通風柜位于高溫室1臺、蒸餾室2臺、常規分析室2臺,為了達到每個末端設備的平衡和獨立使用,采取變頻變風量通風控制系統。此套設備的廢氣含有有毒有害成分,需要加裝一套廢氣處理塔。所有的通風系統管道采用PVC防腐管道,約長192米。
2實驗室供氣部分設計
2.1實驗室供氣基本要求
實驗室集中供氣系統將實驗中所需的氣源全部集中于氣瓶室內,然后通過管道分別輸送至每個用氣點,供儀器設備使用。在這套系統中首先解決氣瓶的放置問題,氣瓶間的位置如果可能盡量位于與實驗室相對獨立的房間,如果與實驗室在同一大樓內,則氣瓶間的位置要盡量位于人流較少并且獨立的房間,這種方式可使氣瓶與工作人員及儀器完全隔離,即使有害氣體有泄漏,也不會發生直接傷害。其次氣體混合的問題。將所有載氣氣瓶根據氣體性質分別集中在一個氣瓶間中(其實最主要是將易燃易爆氣體(如H2、天燃氣、乙炔等)與助燃氣體(如氧氣、氯氣)分開存貯)。再次是解決氣瓶壓力的問題。每種氣體可以將多瓶氣體并聯然后通過一個出口統一減壓后運送氣體至使用點。因為氣瓶間是相對獨立的,整個氣路系統壓力最大的地方也是氣瓶出口處,因此這種方式將氣瓶壓力可能發生的危險縮小至氣瓶間內,可對人體及儀器的傷害可降到最低。另外實驗室供氣系統的特點是載氣流量恒定、氣體純度高,能為實驗室選用的分析設備提供量值和壓力穩定的氣體。具體工藝流程:氣源→一級減壓器→集中供氣管道→二級減壓器→終端閥門→分析儀器。氣源采用高壓鋼瓶、液態鋼瓶;減壓器系統設有壓力測試功能,安裝不銹鋼終端減壓閥,具備裝備半自動切換系統;供氣管道:實驗室所使用的氣體一般都是高純氣體,采用不銹鋼316L1/4BA管及1/4PTFE軟管。管道連接方式為卡套連接和焊接連接;終端閥門:采用低壓球閥,及時切斷氣源,方便儀器維護及管道的維護。
2.2實驗室供氣分項設計
本實驗室中主要含有6種氣體分別為氫氣、空氣、氮氣、乙炔氣、氦氣、氬氣,選擇了6套自動切換裝置,安裝了12個末端用氣點,需要半自動切換裝置6套、減壓閥6個、二級減壓閥12個、終端減壓閥12個、過濾器12臺、316#不銹鋼氣體管路160條、關卡60個、匯流排10套,。
3實驗室廢水處理系統
分析人員進行水質分析時會產生一定量的有害廢水,需進行環保凈化處理,廢水達標后排放。采用集中收集整層廢水,采用專業實驗室綜合廢水處理設備進行處理,達標排放。廢水種類:有機廢水、無機廢水等實驗室綜合廢水集水池/沉淀池:具有匯集、儲存和均衡廢水的水質水量,沉淀廢水中可沉淀污染物。停留時間48小時,尺寸0.9m×0.6m×1.7m,水深1.5m。池壁需做防滲防腐處理。中和反應池:中和廢水中酸性或堿性物質,使廢水酸堿性達到排放標準。停留時間6.5小時,尺寸0.9m×0.6m×0.8m,水深1.0m。池壁需做防滲防腐處理。吸附池:吸附池主要吸附廢水中懸浮物、無機有機雜質,使廢水的濁度、色度、COD、BOD等各項指標達到排放標準。池中填充物前段為石英砂,后段為活性炭,石英砂2.4噸,活性炭2.2噸。停留時間43小時,尺寸0.9m×0.6m×2.3m,水深1.5m。池壁需做防滲處理。以上這些設計,是根據工程的實際情況,體現“以人為本”的原則,作到安全、無害、環境和諧。對環保系統設計和設備的選用,應結合項目地實際情況,考慮其可行性、經濟性、適用性、標準性、安全性和穩定性。
作者:潘華 單位:十堰市水文水資源勘測局