1. 實驗室整體布局
某環(huán)保公司二噁英檢測分析實驗室，建筑總面積\(308m2)，層高 6.5m，吊頂高度 2.5m。二噁英實驗室分為機(jī)房及配電室、采樣間、更衣間、留樣間、樣品接收間、高濃度清洗室、高溫室、低濃度清洗室、高濃度前處理室、低濃度前處理室、試劑間、標(biāo)樣間、天平間、儀器室、潔凈走廊。為保證實驗室的密閉與潔凈，除機(jī)房及配電室外，所有實驗區(qū)域吊頂、墻面為玻鎂巖棉夾芯彩鋼 板，易于清潔消毒、耐腐蝕，彩鋼板之間采用中字鋁連接，地面均為 2.0mmPVC 地面，所有縫隙處均采用白色中性玻璃膠密封。其中，采樣間主要是用來存放采樣器材和外面采集回來的樣品。清洗室作為清洗預(yù)處理過程中的玻璃器皿，為免交叉污染分為高濃度樣品清洗間和低濃度樣品清洗間，在高溫室內(nèi)，擺放清洗過程所用的一些設(shè)備，烘箱、純水儀、超聲波清洗器、干燥機(jī)等。試劑間放置實驗中必需的試劑和藥品。在高低濃度前處理室，主要放置提取、凈化、濃縮、清洗儀器、通風(fēng)柜、離心機(jī)、恒溫水浴鍋等。在標(biāo)樣間把所有經(jīng)過預(yù)處理后即將進(jìn)行儀器分析的樣品放進(jìn)冰箱中保存。儀器室放置高分辨氣相色譜 / 雙聚焦磁式質(zhì)譜聯(lián)用儀 (HRGC/HRMS)，以及輔助計算機(jī)和該質(zhì)譜儀所連接的水冷機(jī)等設(shè)備。
2. 實驗室暖通空調(diào)和給排水設(shè)計
實驗室凈化空調(diào)系統(tǒng)，鑒于二噁英有極強(qiáng)毒性，前處理等房間采用一套組合式全新風(fēng)凈化空調(diào)機(jī)組，獨立送排風(fēng)。儀器室特殊溫濕度要求，采用一臺內(nèi)循環(huán)組合式凈化空氣組，采用 30% 新風(fēng)，70% 回風(fēng)，節(jié)約能耗。循環(huán)組合式凈化空調(diào)機(jī)組放置空調(diào)房內(nèi)，排風(fēng)機(jī)組放置在空調(diào)機(jī)房的架空層處。在二噁英實驗室中，污染最嚴(yán)重的是高溫室和試劑間，該功能區(qū)負(fù)壓最大為 - 25 Pa。因在樣品預(yù)處理過程中也會產(chǎn)生一些二噁英廢氣，高濃度前處理室壓力設(shè)定為 - 20 Pa，低濃度前處理室壓力設(shè)定為 - 15 Pa。實驗室中最潔凈的區(qū)域為儀器室，因為這里只進(jìn)行超痕量樣品儀器分析操作，所以這里的壓力設(shè)為 +15 Pa。二噁英實驗室毒性較大，采用負(fù)壓系統(tǒng)以防污染物外擴(kuò)，污染越嚴(yán)重的區(qū)域負(fù)壓絕對值越大。在氣壓低于外環(huán)境大氣壓的實驗室中，從污染概率小且相對壓力高處向污染概率高且相對壓力低處受控制流動的氣流。實驗室各房間具體氣壓，溫濕度參數(shù)設(shè)置見圖 2。各潔凈室氣流流態(tài)采用垂直單向流設(shè)計，上送下排，送風(fēng)口為側(cè)排。實驗室排風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)無害化處理，并采取密閉、負(fù)壓等綜合措施，采用活性炭過濾器對排風(fēng)進(jìn)行處理。實驗室的高溫間、標(biāo)樣間、試劑間污染系數(shù)高，設(shè)置 24 小時不間斷送排風(fēng)。考慮到節(jié)約能耗，通過風(fēng)機(jī)變頻處理實現(xiàn)輔助區(qū)域和污染區(qū)域的相互分離，在輔助區(qū)域無人工作時，系統(tǒng)自動關(guān)閉該區(qū)域空調(diào)系統(tǒng)，而污染區(qū)域的負(fù)壓狀態(tài)不受任何影響。室內(nèi)給排水系統(tǒng)，包括自來水和除鹽水給水系統(tǒng)和室內(nèi)排水、廢水處理以及消防自動噴水滅火系統(tǒng)。實驗室給水系統(tǒng)采用 PP—R 給水用塑料管及管件，排水系統(tǒng)采用 PVc—u 排水管材及管件，熱熔連接。在機(jī)房室外草坪處暗挖一處有機(jī)廢水收集和處理集水坑，安裝一套處理水流量\(0.5m3/h\)，功率為 2.0KW 的有機(jī)廢水處理設(shè)備，變頻控制。該廢水處理系統(tǒng)工作原理是污水由排水系統(tǒng)收集后，進(jìn)入污水收集池和沉淀池，進(jìn)行均質(zhì)均量，調(diào)節(jié)池中設(shè)置位液控制器，再經(jīng)位液控制器傳遞信號，流入活性炭過濾器進(jìn)行吸附過濾，最后通過污水泵排至指定的低濃度集水。此設(shè)施有效處理實驗室有機(jī)廢水，以免對環(huán)境造成危害。
3. 實驗室供氣設(shè)計
氣瓶間氣體有氬氣、氦氣、氮氣 3 種，采用集中供氣方式，采用單個用氣點控制并進(jìn)行二次減壓方式，并在進(jìn)入房間增加二級減壓器，在氣瓶通過鋼瓶減壓器進(jìn)行一次減壓，通過管道進(jìn)入終端用氣點采用二級減壓、球閥和終端轉(zhuǎn)接頭連接使用儀器。為保障實驗室內(nèi)儀器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用，氣瓶室所有氣體系統(tǒng)均設(shè)置低壓報警裝置。
4. 實驗室電氣配置
實驗室工程用電負(fù)荷、應(yīng)急照明、消防動力及實驗室重要儀器設(shè)備容量，主要分動力負(fù)荷、照明插座負(fù)荷和 UPS 負(fù)荷三部分。動力負(fù)荷主要維持空調(diào)機(jī)組正常運(yùn)行，照明插座負(fù)荷維持實驗室照明和各種儀器工作，uPS 負(fù)荷是 HRGC/HRMS 備用電源。動力配電、照明和插座、接地及安全措施、儀器配電分路供電控制。低壓配電系統(tǒng)采用 220/380V 放射式與樹干式相結(jié)合供電，對于單臺容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷 (如馬弗爐、烘箱、HRGC/HRMS 等) 采用放射式供電，對于照明及一般負(fù)荷采用樹干式與放射式相結(jié)合的供電方式。冷水機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、循環(huán)水泵、排風(fēng)機(jī)組等采用 PLC 及手動控制。為安全所有電氣設(shè)備金屬外殼設(shè)計可靠接地裝置，接地電阻均小于 1Q。啟用斷電保護(hù)措施，斷電后需手動恢復(fù)對儀器設(shè)備供電。
5. 實驗室消防設(shè)置
實驗室設(shè)置氣體滅火設(shè)備和火災(zāi)自動報警設(shè)備以保障消防安全。潔凈實驗區(qū)均采用全淹沒方式七氟丙烷氣體滅火，避免水直接噴淋以減少意外損失。同時，具有電啟動方式和應(yīng)急機(jī)械手動啟動兩種方式，以應(yīng)對緊急情況。消防設(shè)施的金屬管道均做防火涂層處理，實驗室吊頂上下設(shè)置感煙探測器，走廊及主要出入口設(shè)置手動報警器、消火栓按鈕、消防廣播揚(yáng)聲器，走道門口設(shè)置聲光報警顯示裝置。
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