植物隔离实验室给排水设计

1、植物隔离实验室给排水设计SICOLAB一、植物隔离检疫实验室即细胞水平的生物安全实验室，主要处理对象为植物解剖细胞及昆虫。植物隔离检疫实 验室职责是领导开展植物检疫工作，确保植物生产安全，促进农业生产及提高农产品的市场 竞争力，从而有利于国家经济和公众健康水平的提高。其具体执行的任务为:防止外来农业 有害生物的传入；发现和监测农业有害生物、对外来的农业有害生物采取紧急检疫措施；提 供相关科技服务；采用科学的检疫标准促进农产品出口；保护野生和濒危植物；收集、分析 和分发有关信息。与动物生物安全实验室不同，对于植物生物安全实验室我国尚无专门的设 计规范。参照生物安全实验室建筑技术规范1（GB50346-2004）及实验室生物安全通用 要求2（GB19489-2004）的有关规定，SICOLAB通过对某工程植物隔离检疫实验室的给排水 设计介绍一下。二、项目概况本项目位于北京市某开发区，项目总建筑面积43600m2，包括高层主体部分和特殊实 验楼部分。主要功能为科研实验、科研辅助、行政办公、生活服务、设备用房及地下车库等。 植物隔离检疫实验室位于特殊实验楼的5层，面积约950m2。植物隔离检疫

2、实验室主要用 途为植物苗的培养、昆虫的饲养及相关病毒的研究。从出口起主要功能分区为:一更衣、强 制淋浴、二更衣、内走廊、消毒间及准备室，然后从内走廊通过缓冲室分别进入以下各个房 间:植物隔离实验室、昆虫饲养室、人工气候室、温室及毒种库。其中植物隔离实验室及昆 虫饲养室各2个，温室4个，其他房间均为1个。消毒间与外走廊洁净区相通，其他各功能 区的压力梯度为:一更衣为+10Pa ；强制淋浴、二更衣及准备室为-20Pa ；内走廊为-40Pa ；缓 冲室为-60Pa ；其他各房间均为-85Pa。在植物隔离实验室、昆虫饲养室、人工气候室及温室 等房间内放置若干人工气候箱，箱内温度、湿度、照度等条件均可设定至研究对象需要的条 件，故实验室内的各个房间的设计温度不需要根据研究对象的不同而改变，均为普通温度 26 C。三、给排水各系统的设计3.1 给水系统本实验室的给水是由设于地下室的隔断水箱加压供给。主要用水点为强制淋浴、 各实验室的洗手盆、紧急淋浴器、洗眼器及消毒间的洗刷槽。实验人员从隔离检疫实验室工 作完毕须进行淋浴退出，所有淋浴间均强制3min淋浴（可超过3min淋浴），进入实验室按淋 浴按钮

3、开始计时，3min后出口处门为可开启状态，未按按钮或开始淋浴3min内出口处门为 关闭状态。为了卫生安全并防止回流污染，供给植物隔离检疫的给水干管上应设置倒流防止 器。管道敷设时凡穿植物隔离检疫实验室的楼板和墙处均应加套管，套管内用不燃材料密封。 管口应采用不腐蚀、不起尘和不燃材料封闭，以防止交叉感染。实验室内走廊集中设置紧急 淋浴器，每间实验室在1个实验盆上设1套洗眼器，每间植物隔离检疫实验室设1套手消毒 装置。3.2 热水系统本实验室只有强制淋浴间需要供应热水，采用电热水器提供热水，供水温度为60 Co3.3 纯水系统本楼集中设纯水机房，采用循环管道供水的方式。纯水机房以自来水为水源，纯水处理工艺主要采用一级反渗透加EDI和抛光混床，出水水质达到5 MQcm。纯水水量 为3m3/h,包括动物三级生物安全实验室的用水。植物隔离检疫实验室纯水的主要用水点为 消毒间及人工气候箱的补水。纯水系统的工艺流程如下:自来水一原水箱一原水泵一多介质 过滤器（排水一浓水一单级反渗透一精密过滤器一软水器一活性炭过滤器（抛光混床一EDI 模块一R0水箱（丨紫外线消毒一过滤器一变频泵一输水管道（用水点3.

4、4实验废水排水系统（活毒废水）植物隔离检疫实验室的活毒废水经过独立的管道系统统一收集后，排至 地下 1 层活毒废水处理间，经过高温高压灭活处理达标后排至室外废水管道。活毒废水处理 设备处理水量为1m3/h，采用夹套式加热的间歇式(序批式)灭菌方式，共设3个灭活罐，每 个灭活罐容积为1m3,利用高温加热的原理，去除活毒废水中存在的生物不安全性。活毒 废水加热至125C后，一定压力下恒温保持20min或更长时间，存在或潜在的病毒细菌均被 杀死。然后在温控灭活罐夹套内通入冷却水，待废水冷却至40C以下后，由提升泵提升排 入园区污水处理站。温控灭活罐两用一备，提升泵采用一用一备的双泵系统，确保安全。为 保证处理系统正常运转，安装化学处理设施，用于系统的消泡，清洗、除垢使用。该系统的 工作方式为序批式，每个罐体每天工作1个周期，每个周期的工作时间为3h左右。如果投 入使用后，废水量超出或少于所提供的设计水量，只需要调整工作周期即可。设计进水时间 为10min；加热时间为40min；恒温保持时间为20min；冷却时间为90min；化学调理时间(含 提升泵提升时间)为20min；排水时间为10min

5、。活毒废水管道系统的通气装置是将通气管道 汇集后通过两级串联高效过滤器(HEPA)排放。活毒废水管道系统要定期进行消毒，在活毒废 水管道中灌注消毒液的方式定期进行消毒，消毒后的废水排入活毒废水处理设备。在实验完 毕后，向卫生器具和地漏里投加消毒液，然后用密封塞密封，一直到实验室投入运行后打开。 这里重点说下高效过滤器(HEPA)。植物隔离检疫实验室内的HEPA与普通洁净室内的HEPA 的有很大不同，后者用于过滤空气中的尘埃粒子，前者则承担了阻断空气中的病-公用工程 设计 Public Utilities Design 源微生物通过气流途径传播出去的任务，其本身是很可能受到污 染的。因此，对HEPA的更换也就不像普通洁净室那么简单。有两种办法解决这一问题:一是 更换前将HEPA进行就地消毒，这要求在设计时采取适当措施，能将其就地隔离并消毒；二 是采用像瑞典 CAMFIL 公司生产的专用于生物污染的高效过滤器箱，其特殊的气密袋结构能 在污染过滤器完全不接触外界的情况下进行更换，然后将其焚烧或消毒处理。3.5 活毒废水冷却水系统由于活毒废水处理过程中需要加热至125C的高温，而排出时的温度需

6、要降至40C，故对活 毒废水的冷却降温是至关重要的。冷却降温有两种方法，各有利弊。一是采用冷却循环水系 统，冷却循环水量为25m3/h,选用两台闭式冷却塔(一用一备)进行降温处理，水温:t1=37C, t2=32C，湿球温度t=27C。为满足冬季使用要求，闭式冷却塔管道内的冷却水采用防冻液， 并在集水盘和屋面冷却水管道上设置电伴热。冷却循环水在温控灭活罐夹套内进行循环，待 处理后的活毒废水温度降至40C后进行排放。这种方法的弊端是由于冷却水的循环量很小， 而冷却的温差又很大，就导致冷却塔的选型非常困难。二是活毒废水处理后，排放时直接混 入中水进行冷却降温(中水管路上要设倒流防止器)，从而达到排放的温度。这种方法的弊端 是由于温差大，需要的中水量很大，对于水资源是一种浪费。3.6 消防系统生物安全实验室建筑技术规范第 8.0.7 条规定:三级和四级生物安全实验室 不应设置自动喷水灭火系统，可根据需要设置灭火器等。植物隔离检疫实验室为三级生物安 全实验室，其消防原则是应首先保证人员能尽快的脱离危险，现场火灾必须能从外部进行控 制，并使火灾不能蔓延。基于上述原则，在植物隔离检疫实验室区域内均

7、不设消火栓及自动 喷水灭火系统，只按严重危险等级配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器。在与之相连的外部走道 设置消火栓系统，以防止火灾蔓延。消火栓系统能保护到植物隔离检疫实验室内部区域，且 能满足两股水柱同时到达。4 结语 生物安全在全球已经受到越来越多的重视，特别是非典型肺炎爆发以来，国内从专家学者到 普通百姓都认识到我国在生物安全领域面临的严峻形势。此前，卫生部已经颁布了针对生物 安全实验室的行业标准微生物和生物医学实验室生物安全通用准则 3(WS2332002)， 其主要内容基本上是参照美国国立卫生研究院(NIH)及美国疾病控制中心(CDC)的标准制订的， 用于指导各级生物安全实验室的设计、建造及使用。本实验室是国内首家植物隔离检疫实验 室，设计中参照国内外的相关规范，争取在做到安全的前提下，更能体现生物安全实验室的 合理性及规范化，为以后我国在生物安全领域的发展起到积极的作用。通过本实验室的设计， 笔者有一些小的体会，对植物隔离检疫实验室的给排水设计有以下3 个建议:1）给排水管道敷设时凡穿植物隔离检疫实验室的楼板和墙处均应加套管，套管内用不燃材料 密封，以防各实验室的空气串通。2）活毒废水的处理最好选用序批式的灭菌方式，这样既能 节省水量，又能满足灭菌时间。3）设计时关注细节，在利用传统完善的设计理论的基础上， 就系统设计的合理性和应用的便捷性予以充分的考虑，为防护安全及维护便捷提供有力的技 术支持。植物隔离检疫实验室是实现生物安全的有力保障，但除了合理的设计、施工及优质 的硬件设施外，更为关键的是必须要严格遵守实验室的安全操作规程，才能真正发挥植物隔 离检疫实验室的功能，达到生产安全的效果。

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