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    实验室排水系统设计有哪些要求?

    来源:本站    发布时间:2017-03-06 12:30:28     浏览:418
    一、实验室排水系统的特点
    实验室排水按污水性质、成分及污染的程度可设置不同的排水系统。被化学杂质污染、含有有害有毒物质的污水应设置独立的排水管道,这些污水经局部处理或回收利用才能排入室外排水管网。
    实验室内由于化验盆、洗涤盆等卫生器具和其他用水设备数量较多且分散,所以相应的室内排水支管、干管也较多。因此实验室内管道布置时,要求管道能相对集中,排放整齐,使施工安装和操作维修方便;管道转弯较少,以减少管内阻塞的可能性;主干管要尽量靠近设备排水量******、杂质较多的排水点设置;介质在管道内工作要有良好的水力条件等。
    管道敷设一般是尽量能沿墙、柱、墙角、柱角、天棚、走廊等设置;管道应尽量避免穿越防止有精密仪器、仪表、电气设备等的房间或卫生要求较高的房间。
    在化学实验室、纯水室等应设置地漏,以防止水管爆裂、水龙头跑水等特殊情况发生时能够及时排水,防止实验室被浸泡、?;瞧魃璞赴踩?。
    二、实验室废液的处理方法
    实验室产生的废液主要包括:
    (1)试验操作过程中产生的各种强酸、强碱、有机溶剂等。
    (2)清洗各种实验用具和设备(各种玻璃容器、进样瓶、制样设备等)时产生的废液。
    (3)设备冷却装置(如各种蒸馏冷却装置、仪器设备冷却装置等)产生的废液。
    这些废液应按其性质、成分等采取不同的处理方式。有的废液可以回收利用其中有用的物质,有的可以直接排至外部排水管网,有的则采用适当方法处理,然后再排至外部官网。例如:一般设备冷却水经使用后仅水温有所升高,这类废液不经处理就可排入水体或外部排水管网;有的经简单处理还可重复使用,用于实验用具的清洗等过程;有的废液含有有毒有害物质、放射性物质,则需经适当处理或回收利用其有用物质后,使之符合国家规定的排放标准,才可排入水体或外部排放管网。
    废液的处理方法一般有物理法、化学法、生物法。物理法主要利用物理作用以分离废液中的悬浮物,化学法主要利用化学反应来处理废液中的溶解物质或胶体物质;生物法的作用是去除废液中的胶体和溶液中的有机物质。上述三种基本处理方法各有其特点和适用条件。在废液排入地面水体中要按排放要求来确定水体的容许负荷,即排入水体的容许浓度。
    化学实验室使用强酸、强碱化学试剂的情况较多,因此对于排放废液的处理主要涉及酸性和碱性废液的处理。
    1、酸性废液处理方法:利用碱性废液进行中和,使混合废水pH值接近中性;在酸性废液中投加碱性中和剂;酸性废液通过碱性滤层过滤中和;离子交换法及电解法。
    2、碱性废液处理方法:利用酸性废水进行中和;在碱性废液中投加酸性中和剂;向碱性废液中鼓入烟道废气(酸性气体二氧化碳和二氧化硫);利用水体中二氧化碳中和碱性废液。
    实验室通常建立缓冲池,利用酸性和碱性废液相互混合中和的特点,对废液进行定期处理和排放。
    实验室有机溶液废液通常不允许直接倒入排水管,实验室需配置专门的废有机溶剂回收容器,由环保部门定期收集专门处理。
    三、排水管材的选择
    一般排水管按其管材特性可分为刚性管和柔性管(塑料管)两大类。
    (一)刚性管
    刚性管包括铸铁管、混凝土管、陶制管等,均为传统制作的管道,其优点是刚性好,环刚度较高,但防腐性能差,用作排污管道需做特殊防腐处理,使用寿命一般为10年~20年不等;其******的缺点是易破碎(铸铁管除外),渗漏严重,易造成二次污染。
    (二)塑料管
    塑料排水管按其管壁结构可分为实壁塑料管和结构塑料管两大类。实壁管有硬聚氯乙烯管、玻璃钢夹砂管和PE管,结构壁管分为单(双)壁波纹管、加筋管和缠绕管三大类。根据建设部《关于发布化学建材技术与产品的公告》的精神,应用于排水的新型管材主要是塑料管材,其主要品种包括:聚氯乙烯管(PVC-U)、聚氯乙烯芯层发泡管(PVC-U)、聚氯乙烯双壁波纹管(PVC-U)、玻璃钢夹砂管(RPMP)、塑料螺旋缠绕管(HDPE、PVC-U)、聚氯乙烯径向加筋管(PVC-U)等。
    塑料管与传统刚性管道相比,具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、水流阻力小、节约能源、节省金属材料、改善生活环境、使用寿命长、安装方便等特点,受到了管道工程界的青睐。为此,许多发达国家塑料制品商与管道工程界进行广泛的合作,投入了大量人力、物力和财力进行全方位的开发研究,使原料合成生产、管材管件制造技术、促使塑料管在管道工程中占据了相当重要的位置,并形成一种势不可挡的发展趋势。
    塑料管道是我国重点推广应用的化学建材之一。目前我国生产的塑料管材质主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等通用热塑性塑料及酚醛、环氧、聚酯等类热固性树脂玻璃钢和石棉酚醛塑料、氟塑料等,它们被广泛用于房屋建筑的自来水供水系统配管,排水、排气和排污卫生管,地下排水管,雨水管以及电线安装配套用的电线电缆等。这里整理了几种使用比较广泛的塑料管的特点,供参考。
    1、硬聚氯乙烯(UPVC)管材
    聚氯乙烯PVC是应用***广泛的一种塑料,它是一种多功能的材料,通过改变配方,可制成硬质和软质两种。PVC含氟量为56.8%,由于含有氟,PVC具有自熄性,这对于其用作建材是十分有利的。
    硬聚氯乙烯即UPVC,UPVC管材是以聚氯乙烯树脂为主要原料,加入稳定剂、抗冲击改性剂、润滑剂等助剂,经捏合、塑炼、切粒,挤出成型加工而成。硬聚氯乙稀管材被广泛应用于化工、造纸、电子、仪表、石油等工业的防腐蚀流体介质的输送管道(但不能用于输送芳烃、脂烃、芳烃的卤素衍生物,酮类及浓硝酸等),农业上的排灌类管,建筑、船舶、车辆扶手及电线电缆的?;ぬ坠艿?。
    硬聚氯乙烯(UPVC)是各种塑料管道中消费量******的品种,亦是目前国内外都在大力发展的新型化学建材。采用这种管材,可对我国钢材的紧缺、能源不足的局面起到积极的缓解作用,经济效益显著。UPVC管具有以下特点:
    (1)化学腐蚀性好,不生锈。
    (2)具有自熄性和阻燃性。
    (3)耐老化性好,可在-5℃~60℃之间使用20年~50年。
    (4)内壁光滑,内壁具有表面张力,很难形成水垢,流体输送能力比铸铁管高43.7%。
    (5)质量轻,易扩口,粘接、弯曲、焊接、安装工作量仅为钢管的二分之一,劳动强度低、工期短。
    (6)阻电性能良好,体积电阻1×105Ω·cm~3×105Ω·cm,击穿电压22kV/mm~26kV/mm。
    (7)价格低廉。
    (8)节约金属能源,但耐压性不好,噪声大,针对这一缺陷,韩国于20世纪70年代初研制开发的一种新型的建筑排水管材------硬聚氯乙烯消音管,其内壁带有六条三角凸形螺旋线,使下水沿着管内壁自由连续呈螺旋状流动,将排水旋转形成******排水条件,从而在立管底部起到良好的消音作用,降低了噪声;同时,消音管的独特结构可以使空气在管中央形成气柱直接排除,没有必要像以往那样另外设置专用通气管,使高层建筑排水通气能力提高10倍,排水量增加6倍,噪声比普通UPVC排水管和铸铁管低30dB~40dB,UPVC消音管与消音管件配套使用时,排水效果良好。
    2、高密度聚乙烯(HDPE)塑料管
    聚乙烯(PE)塑料管以聚乙烯树脂为原料,配以一定量的助剂,经挤出成型,加工而成。PE是一种结晶性高聚物,结晶度与密度有关,一般密度越高,结晶度也越高。PE按密度大小可分为两大类,即高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。
    高密度聚乙烯管以它的优良的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费受到管道界的重视,它是仅次于聚氯乙烯、使用量占第二的塑料管道材料。其具体特点如下:
    (1)结构独特,强度高,抗压耐冲击;
    (2)内壁平滑,摩阻低,过流量大;
    (3)耐腐蚀,无毒无污染,环保性突出;
    (4)连接方便,接头密封好,无渗漏;
    (5)质量轻,施工快捷,降低费用;
    (6)埋地使用寿命长。
    高密度聚乙烯(HDPE)管双壁波纹管是一种用料省、刚性高、弯曲性优良,具有波纹状外壁、光滑内壁的管材。双壁管较同规格同强度的普通管可省料40%,具有高抗冲、高抗压的特性,发展很快。在欧美,HDPE双壁波纹管在相当范围内取代了钢管、铸铁管、水泥管、石棉管和普通塑料管,被广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管。
    3、聚丙烯(PPR)塑料管
    聚丙烯塑料管以聚丙烯树脂为原料,加入适量的稳定剂,经挤出成型加工而成,产品具有质轻、耐腐蚀、耐热性较高、施工方便等特点。
    聚丙烯(PPR)的密度是通用塑料中***小的,约为0.89g/cm3~0.91g/cm3。PPR的燃烧性与PE接近,依然而且会滴落,引起火焰蔓延。它的耐热性比较好,在100℃时还能保持常温时抗拉强度的一半。PPR也是结晶性高聚物,其抗拉强度高于PE。另外PPR的耐化学性也与PE接近。
    聚丙烯塑料管适用于化工、石油、电子、医药、饮食等行业及各种民用建筑输送流体介质(包括腐蚀性流体介质),也可作自来水管、农用排灌、喷灌管道及电气绝缘套管之用。
    聚丙烯塑料管的连接多采用胶黏剂粘接,目前市售胶黏剂种类很多,采用沥青树脂胶粘剂较为廉价。
    4、玻璃钢落水管、落水斗
    玻璃钢落水管、落水斗是以不饱和聚酯树脂为胶黏剂,以玻璃纤维制品为增强材料,一般采用手糊成型法制成。
    该产品具有质量轻、强度高、不生锈、耐腐蚀、耐高低温、色彩鲜艳及施工、维修、保养简便等特点,适用于各种建筑物的屋面排水,也可用于工业、家庭废水、污水的排水。
    还有其他塑料,如聚苯乙烯(PS)、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯塑料(ABS),但通常不应用于排水管道。
    (三)柔性铸铁管
    塑料管材代替铸铁管,具有质量轻、水流阻力小、不结垢、安装使用方便、耐腐蚀性好、使用寿命长等优点,并且生产能耗低、但其噪声大、管体强度低、抗火灾性能差,对消防极为不利;而柔性铸铁管的材料性能决定了塑料管的这些缺点正是它的优点,因此成为国际上应用广泛的主要的排水材料之一。
    柔性铸铁管采用离心浇铸,组织致密,管壁薄,质量轻,接口采用不锈钢卡箍和橡胶套连接,装卸方便。柔性排水铸铁管是一种新型的建筑用排水管材,已被广泛用于排水、排污、雨水管道和通气管道系统。以前的老建筑全部使用铸铁管(干管和支管),随着UPVC排水管的完善,现已逐步被UPVC排水管替代。铸铁管优点是耐腐蚀、抗老化、水冲无噪音等,缺点是水阻大、自重大、造价高。而UPVC排水管的******优点是价格低(铸铁管造价高出UPVC 3倍~5倍,******的缺点是噪音大。现已出现内螺旋UPVC排水管,其噪音已降低不少。在很多地方选用了混装做法;干管为铸铁管,支管为UPVC管;也有很多地区排水管道全部为UPVC(干管和支管))。
    实验室的排水一般含有酸碱性无机试剂和有机试剂,容易对管道产生化学腐蚀,而实验室的排水管无法分别按照排水的性质来细分,为了方便购置材料,一般同一采用一种材料。在这种情况下,实验室的排水管材埋地部分建议采用柔性铸铁管、UPVC或HDPE管,耐酸碱性和抗有机溶剂腐蚀性相对较好,管道地上部分建议采用PPR管,可同时满足耐酸碱性和抗有机溶剂腐蚀性相对较好,管道地上部分建议采用PPR管,可同时满足耐酸碱性和抗有机溶剂腐蚀性的要求。如果实验室只产生酸性排水,管道地上部分可采用硬聚氯乙烯塑料管。
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