水文监测实验室工程设计论文

水文监测实验室工程设计论文

1实验室通风部分设计

1.1通风基本要求

参照国家标准,实验室室内通风换气次数为每小时10~15次,支管内风速6~8m/s,干管内风速8-16m/s;单台通风柜(外型尺寸为1500×800×2350mm)的排风量取2000m3/h进行计算,通风柜的表面风速约为0.5±20%m/s;实验室通风设备标准为:(主管风速<7~9m/S时)通风柜待机时实验室换气量10~20次/小时(可设置);通风柜面风速:0.5m/S±0.1m/SVAV状态;万向抽气罩:表面风速≥0.35m/S;通风柜系统使用终端噪音≤55db;实验室保持稳定的负压;排风系统及相对应补风系统;排风系统风管及配件采用PVC材质,补风系统采用自然补风;所有离心风机均采用耐腐蚀性好的玻璃钢材质带变频电机的风机,以满足实验的需要;变频器采用ABB产品、抗干扰能力极强;通风柜(罩、室)的排风工作面保持衡定的负压,每一套排风系统与其所对应的补风系统都在一个闭环控制系统内。使室内的压差、吸风罩以及通风柜很好的协调运转,以保证室内的压差、通风柜的面风速以及吸风罩的排风量保持在设定的水平。

1.2实验室通风分项设计

PF-1系统:选择一套F4-72型玻璃钢防腐离心风机,风量为12000m3/h,风压为600PA,末端含有8套通风柜位于无机前处理室3台、有机前处理室2台、石油室1台、BOD/COD室1台。为了达到每个末端设备的平衡和独立使用,采取变频变风量通风控制系统。此套设备的废气含有有毒有害成分,需要加装一套废气处理塔。PF-2系统:选择一套F4-72型玻璃钢防腐离心风机,风量为6000m3/h,风压为400PA,末端为2套原子吸收罩、2套万象吸气罩,为了使得风量平衡以及设备废气的及时排放,采取一套分段变频通风控制系统。PF-3系统:选择一套F4-72型玻璃钢防腐离心风机,风量为5000m3/h,风压为400PA,末端为3套万象吸气罩和2套排风百叶窗,为了使得风量平衡以及设备废气的及时排风,采取一套分段变频通风控制系统。PF-4系统:选择一套F4-72型玻璃钢防腐离心风机,风量为9000m3/h,风压为500PA,末端含有5套通风柜位于高温室1台、蒸馏室2台、常规分析室2台,为了达到每个末端设备的平衡和独立使用,采取变频变风量通风控制系统。此套设备的废气含有有毒有害成分,需要加装一套废气处理塔。所有的通风系统管道采用PVC防腐管道,约长192米。

2实验室供气部分设计

2.1实验室供气基本要求

实验室集中供气系统将实验中所需的气源全部集中于气瓶室内,然后通过管道分别输送至每个用气点,供仪器设备使用。在这套系统中首先解决气瓶的放置问题,气瓶间的位置如果可能尽量位于与实验室相对独立的房间,如果与实验室在同一大楼内,则气瓶间的位置要尽量位于人流较少并且独立的房间,这种方式可使气瓶与工作人员及仪器完全隔离,即使有害气体有泄漏,也不会发生直接伤害。其次气体混合的问题。将所有载气气瓶根据气体性质分别集中在一个气瓶间中(其实最主要是将易燃易爆气体(如H2、天燃气、乙炔等)与助燃气体(如氧气、氯气)分开存贮)。再次是解决气瓶压力的问题。每种气体可以将多瓶气体并联然后通过一个出口统一减压后运送气体至使用点。因为气瓶间是相对独立的,整个气路系统压力最大的地方也是气瓶出口处,因此这种方式将气瓶压力可能发生的危险缩小至气瓶间内,可对人体及仪器的伤害可降到最低。另外实验室供气系统的特点是载气流量恒定、气体纯度高,能为实验室选用的分析设备提供量值和压力稳定的气体。具体工艺流程:气源→一级减压器→集中供气管道→二级减压器→终端阀门→分析仪器。气源采用高压钢瓶、液态钢瓶;减压器系统设有压力测试功能,安装不锈钢终端减压阀,具备装备半自动切换系统;供气管道:实验室所使用的气体一般都是高纯气体,采用不锈钢316L1/4BA管及1/4PTFE软管。管道连接方式为卡套连接和焊接连接;终端阀门:采用低压球阀,及时切断气源,方便仪器维护及管道的维护。

2.2实验室供气分项设计

本实验室中主要含有6种气体分别为氢气、空气、氮气、乙炔气、氦气、氩气,选择了6套自动切换装置,安装了12个末端用气点,需要半自动切换装置6套、减压阀6个、二级减压阀12个、终端减压阀12个、过滤器12台、316#不锈钢气体管路160条、关卡60个、汇流排10套,。

3实验室废水处理系统

分析人员进行水质分析时会产生一定量的有害废水,需进行环保净化处理,废水达标后排放。采用集中收集整层废水,采用专业实验室综合废水处理设备进行处理,达标排放。废水种类:有机废水、无机废水等实验室综合废水集水池/沉淀池:具有汇集、储存和均衡废水的水质水量,沉淀废水中可沉淀污染物。停留时间48小时,尺寸0.9m×0.6m×1.7m,水深1.5m。池壁需做防渗防腐处理。中和反应池:中和废水中酸性或碱性物质,使废水酸碱性达到排放标准。停留时间6.5小时,尺寸0.9m×0.6m×0.8m,水深1.0m。池壁需做防渗防腐处理。吸附池:吸附池主要吸附废水中悬浮物、无机有机杂质,使废水的浊度、色度、COD、BOD等各项指标达到排放标准。池中填充物前段为石英砂,后段为活性炭,石英砂2.4吨,活性炭2.2吨。停留时间43小时,尺寸0.9m×0.6m×2.3m,水深1.5m。池壁需做防渗处理。以上这些设计,是根据工程的实际情况,体现“以人为本”的原则,作到安全、无害、环境和谐。对环保系统设计和设备的选用,应结合项目地实际情况,考虑其可行性、经济性、适用性、标准性、安全性和稳定性。

作者:潘华 单位:十堰市水文水资源勘测局