淺談老舊實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染防治措施

胡騰一

（清遠(yuǎn)市錦誠(chéng)水質(zhì)檢測(cè)有限公司，廣東 清遠(yuǎn) 511518）

引言

實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)環(huán)境污染直接對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、實(shí)驗(yàn)人員的身體健康、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)等方面產(chǎn)生重要影響。老舊實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜氣體泄漏、風(fēng)機(jī)噪聲等問(wèn)題，一直是困擾實(shí)驗(yàn)室工作人員的難題，這些問(wèn)題給長(zhǎng)期在實(shí)驗(yàn)室中工作的人員，甚至實(shí)驗(yàn)室周邊居民樓，造成一定程度的影響。本文通過(guò)介紹某實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染防治措施，相關(guān)措施操作簡(jiǎn)便，可有效改善老舊實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)效果，降小噪聲。

1 某實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)改造前的概況

某實(shí)驗(yàn)室2003年建設(shè)并投產(chǎn)，位于大樓的12樓最高層位置，擁有10個(gè)通風(fēng)柜，10個(gè)萬(wàn)向排氣罩，4個(gè)原子吸收罩和 3套通風(fēng)系統(tǒng)（堿液噴淋和活性炭吸附塔）。廢氣排放口與近距離敏感點(diǎn)距離見(jiàn)下表1，通風(fēng)柜、萬(wàn)向排氣罩、原子吸收罩和排氣筒理論風(fēng)量核算表見(jiàn)表2～表4。

表1 廢氣排放口與近距離敏感點(diǎn)距離 單位：m

表2 通風(fēng)柜理論風(fēng)量核算表

表3 萬(wàn)向排氣罩和原子吸收罩理論風(fēng)量核算表

表4 排氣筒對(duì)應(yīng)風(fēng)量核算表

實(shí)驗(yàn)室實(shí)際風(fēng)量大于通風(fēng)柜和萬(wàn)向罩所需風(fēng)量，形成微負(fù)壓，對(duì)廢氣捕集效率約為75%，堿液噴淋和活性炭吸附塔處理效率均取50%，總處理效率為75%。

2 老舊實(shí)驗(yàn)室環(huán)境工作面臨的新問(wèn)題

2.1 人員流動(dòng)性較大，安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)不足

隨著實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展，人員流動(dòng)性加大，新、舊檢測(cè)人員不斷更替，呈現(xiàn)階梯式人才隊(duì)伍發(fā)展趨勢(shì)，檢測(cè)人員整體學(xué)歷與素質(zhì)不斷提升，檢測(cè)隊(duì)伍不斷增強(qiáng)，但有經(jīng)驗(yàn)的檢測(cè)人員所具備的豐富的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)與技能知識(shí)未得到有效傳承，年輕檢測(cè)人員雖然理論知識(shí)豐富，學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，但其現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)和技能水平仍有不足，對(duì)于環(huán)境、作業(yè)及操作規(guī)程等制度標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)流于表面，不能深層次理解與應(yīng)用；有的檢測(cè)人員以檢測(cè)工作太忙為借口，對(duì)有關(guān)安全相關(guān)文件的學(xué)習(xí)不夠深入，對(duì)環(huán)境整治工作應(yīng)承擔(dān)什么責(zé)任，知之甚少；有的即使發(fā)現(xiàn)了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，也不主動(dòng)跟蹤處理，導(dǎo)致隱患長(zhǎng)期存在。

2.2 相關(guān)法律法規(guī)實(shí)施對(duì)實(shí)驗(yàn)室提出新要求

新修訂《安全生產(chǎn)法》進(jìn)一步壓實(shí)了實(shí)驗(yàn)室安全生產(chǎn)主體責(zé)任，確立全員安全生產(chǎn)責(zé)任和建立安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控制度；《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18597-2023）[1]及其2013年修改的有關(guān)規(guī)定要求和《廣東省固體廢物污染環(huán)境防治條例》進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液的管理，需依法收集、貯存、運(yùn)輸、處置實(shí)驗(yàn)室廢液。在試驗(yàn)結(jié)束后需清洗玻璃器皿，其清洗廢水直接通過(guò)市政污水管網(wǎng)排入污水處理廠，可能難以到達(dá)《水污染物排放限值》（DB 44/26-2001）[2]第二時(shí)段三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)。

2.3 化學(xué)試劑數(shù)量和種類較多，監(jiān)管較為嚴(yán)格

檢測(cè)水中的各種元素指標(biāo)，需要用到各種化學(xué)試劑和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，除保證日常消耗外，還需要儲(chǔ)存一定量。試劑有固體和液體，有些是劇毒、易燃、易爆危險(xiǎn)品，必須按化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分類存放。由于舊實(shí)驗(yàn)室存放試劑空間有限，部分化學(xué)試劑標(biāo)簽脫落；部分存放試劑較長(zhǎng)，超出有效期，存在一定隱患。隨著國(guó)家加強(qiáng)化學(xué)試劑事中事后的監(jiān)管，政府監(jiān)管部門定期進(jìn)行檢查、舉辦主要領(lǐng)導(dǎo)及倉(cāng)管人員學(xué)習(xí)并要求考核取證，給人員帶來(lái)一定壓力。

2.4 危險(xiǎn)源復(fù)雜

實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的危險(xiǎn)源除化學(xué)試劑外，還有氣瓶、特種設(shè)備、發(fā)熱設(shè)備、高溫設(shè)備、放射源等。如不對(duì)這些危險(xiǎn)源進(jìn)行有效管理，就形成安全隱患，一旦發(fā)生事故就可能造成重大財(cái)產(chǎn)損壞或人員傷亡。實(shí)驗(yàn)室中高壓滅菌器需進(jìn)行備案，操作人員需考證；氣瓶存放地方不固定或用鐵鏈拴住，未設(shè)置專門的氣瓶存放地點(diǎn)或存放地點(diǎn)的設(shè)置非防爆，甚至沒(méi)有絲毫固定手段直接擺放在設(shè)備旁邊，且長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)、維護(hù)，這些因素都對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員埋下重大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。特別是實(shí)驗(yàn)過(guò)程試劑使用時(shí)產(chǎn)生的VOCs、氨氣、氯化氫、甲醛、NO2等，隨著通風(fēng)系統(tǒng)活性炭的飽和，存在外排不達(dá)標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理不當(dāng)，設(shè)備完好性不足

儀器設(shè)備日常維護(hù)和保養(yǎng)，是降低故障率，延長(zhǎng)使用壽命的重要保障。但在實(shí)際工作中，設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)計(jì)劃很容易成為一張白紙。特別是工作繁忙時(shí)，及應(yīng)付領(lǐng)導(dǎo)、專家等的檢查時(shí)，更顧不上對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)了，直接補(bǔ)錄一些維護(hù)和保養(yǎng)記錄。隨著儀器使用年限加長(zhǎng)，進(jìn)入老年化的儀器設(shè)備，很容易小毛病就變成大毛病，不但不能保證數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確，而且會(huì)降低設(shè)備的靈敏度、精度和穩(wěn)定度；有些責(zé)任心強(qiáng)的檢測(cè)人員能從填寫(xiě)儀器設(shè)備使用記錄中追溯到使用人，責(zé)任心不強(qiáng)的用完設(shè)備后就是不填寫(xiě)，一旦出現(xiàn)設(shè)備故障，都搞不清楚是誰(shuí)的責(zé)任。

在實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的管理中，通常的做法就是看好設(shè)備，搞好衛(wèi)生，登記好溫濕度，防火防電防盜，保證安全。而且仍然采用傳統(tǒng)的手工登記，與實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展不相適應(yīng)，導(dǎo)致不能對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，整天查漏補(bǔ)缺。若產(chǎn)生噪聲，容易引起噪聲擾民。

3 加強(qiáng)環(huán)境整治工作的措施

加強(qiáng)環(huán)境整治工作，就是要對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)全過(guò)程進(jìn)行管理，下面主要以環(huán)境整治通風(fēng)系統(tǒng)改造為例，使得老舊實(shí)驗(yàn)室氣體、噪聲排放均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.1 改進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

通風(fēng)系統(tǒng)通常分為集中式和分散式兩種。集中式通常是把所有的通風(fēng)設(shè)備組成一個(gè)系統(tǒng)或分成兩三個(gè)系統(tǒng)。但隨著系統(tǒng)增多，風(fēng)量不易平衡。所以本次舊改將設(shè)計(jì)為分散式系統(tǒng)?？筛鶕?jù)工作需要來(lái)啟閉風(fēng)機(jī)，相互不受干擾，風(fēng)量可以滿足，且不同性質(zhì)的有害氣體易于處理。

結(jié)合實(shí)驗(yàn)室平面布局，劃分系統(tǒng)時(shí)，同一個(gè)房間內(nèi)如有3個(gè)通風(fēng)柜，應(yīng)劃為一個(gè)系統(tǒng)，避免一個(gè)通風(fēng)柜產(chǎn)生倒流，使室內(nèi)受到污染。如：4臺(tái)通風(fēng)柜和8個(gè)萬(wàn)向排氣罩主要用于色譜類儀器，選擇了1臺(tái)7.5 kW風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速2 900 r/min，風(fēng)量5 465～9 440 m3/h，風(fēng)壓2 540～1 680 Pa；6臺(tái)通風(fēng)柜和1個(gè)萬(wàn)向排氣罩主要用于預(yù)處理，理化實(shí)驗(yàn)分別選擇了3臺(tái)4.5 kW風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速2 900 r/min，風(fēng)量3 566～6 193 m3/h，風(fēng)壓1 920～1 170 Pa；4個(gè)原子吸收罩主要用于原子吸收儀和原子熒光儀，選擇了1臺(tái)2.2 kW風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速1 450 r/min，風(fēng)量4 090～6 952 m3/h，風(fēng)壓820～490 Pa；1個(gè)萬(wàn)向排氣罩和ICP-MS排風(fēng)管選擇1臺(tái)0.75 kW風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速1 450 r/min，風(fēng)量942～1 814 m3/h，風(fēng)壓298～186 Pa。

3.2 編制施工組織設(shè)計(jì)方案

在施工前，應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)方案，明確工程概況及編寫(xiě)依據(jù)、施工組織、施工準(zhǔn)備工作計(jì)劃、施工方案和安全生產(chǎn)措施。在樓板承重問(wèn)題上，可將相鄰主梁上橫向搭設(shè)2條6米槽鋼并鋪設(shè)6平方米的鋼板，分?jǐn)偸芰γ娣e將增加到6平方米。經(jīng)計(jì)算承重面的安全承重重量將達(dá)到1 500 kg，大于凈氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的最重設(shè)備重量，可達(dá)到安全承重要求。

（1）定好通風(fēng)設(shè)備的安裝點(diǎn)。共有6套系統(tǒng)需要改造，其中1套采用原來(lái)的基礎(chǔ)不動(dòng)（這1套在較早前已做好水泥基礎(chǔ)，且較靠近女兒墻，不宜拆除重建），另外5套系統(tǒng)需要做上述的分?jǐn)偝兄靥幚?。根?jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的樓面結(jié)構(gòu)各主梁之間的距離約4.5米，在相鄰的兩條主梁上方的樓面橫搭2條6米槽鋼，再對(duì)槽鋼做相應(yīng)的基礎(chǔ)處理，5套系統(tǒng)均按此施工操作，每個(gè)安裝點(diǎn)之間應(yīng)最少相隔4.5米 。

（2）對(duì)于因系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可能涉及震動(dòng)而影響樓面安全的顧慮，需要求廠家在每個(gè)系統(tǒng)的底部均已配備避震緩沖墊，會(huì)大大降低因運(yùn)行震動(dòng)對(duì)樓面結(jié)構(gòu)的影響。

3.3 安裝變頻系統(tǒng)

每套系統(tǒng)安裝變頻系統(tǒng)，使其控制開(kāi)關(guān)和變頻控制系統(tǒng)及風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)單臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備等不同工況下的控制。實(shí)現(xiàn)抽風(fēng)量與實(shí)際所需排風(fēng)量相匹配，從而確保排風(fēng)效果，達(dá)到節(jié)能降噪的效果；實(shí)現(xiàn)氣流的有序流動(dòng)，平衡風(fēng)量，防止氣流反串、倒流。

3.4 安裝排風(fēng)系統(tǒng)降噪設(shè)備

風(fēng)機(jī)噪聲主要由氣流噪聲（這是主要噪聲源）、風(fēng)機(jī)殼體機(jī)械噪聲、電機(jī)噪聲和管道振動(dòng)噪聲組成的。治理風(fēng)機(jī)噪聲首先設(shè)計(jì)安裝風(fēng)機(jī)消聲器，其次設(shè)計(jì)安裝風(fēng)機(jī)隔聲罩，隔聲罩配置隔聲門、通風(fēng)散熱消聲器，在保證降噪效果的同時(shí)滿足風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行需要。

3.4.1 安裝風(fēng)機(jī)消聲器

由外殼碳鋼、內(nèi)部吸聲孔板不銹鋼304材質(zhì)組成。將其安裝在2.2米高的排氣管道上方，可阻擋聲波傳播而允許氣流通過(guò)，有效消除空氣動(dòng)力性噪聲。

3.4.2 安裝風(fēng)機(jī)隔聲罩

材質(zhì)與風(fēng)機(jī)消聲器一樣。將其固定在排氣管道接口下面離地面近的地方，可把聲源罩在內(nèi)部，控制聲源噪聲外傳。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮日常巡檢隔聲門和通風(fēng)散熱，使得降噪風(fēng)機(jī)噪聲的同時(shí)，隔聲罩內(nèi)部通風(fēng)散熱。如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 廢氣

通過(guò)改造，使實(shí)驗(yàn)室有一定數(shù)量的換氣次數(shù)，不形成負(fù)壓。廢氣經(jīng)堿液噴淋+活性炭吸附塔處理后，VOCs可以達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《家具制造行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 44/814-2010）[3]中第Ⅱ時(shí)段排放限值，甲醇、氯化氫和硝酸霧（NO2）可以達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）中第二時(shí)段二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，氨氣可以達(dá)到《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554-93）[4]表2標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)周邊環(huán)境影響較小。

4.2 噪聲

4.2.1 噪聲源強(qiáng)分析

噪聲源主要為風(fēng)機(jī)、風(fēng)噪等，其運(yùn)行期間產(chǎn)生的噪聲級(jí)詳見(jiàn)表5。

表5 噪聲源源強(qiáng)情況

4.2.2 聲環(huán)境影響分析

實(shí)驗(yàn)室在晝間正常工作，夜間不工作，所以不進(jìn)行夜間測(cè)試。邊界處噪聲貢獻(xiàn)值和周邊敏感點(diǎn)噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6、表7及圖2。

圖2 噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果示意圖

表6 邊界噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果 單位：dB（A）

表7 最近敏感點(diǎn)噪聲預(yù)測(cè)結(jié)果 單位：dB（A）

噪聲經(jīng)減振、隔聲措施作用后，有明顯降低，廠界噪聲可以達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 12348-2008）[5]中的2類標(biāo)準(zhǔn)，50 m范圍內(nèi)敏感點(diǎn)噪聲預(yù)測(cè)值均能夠滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008）[6]2類標(biāo)準(zhǔn)要求。