實驗室排水以及管材的性質(zhì)

時間：2015-07-02 點擊次數(shù)：2113次 作者：四川實驗臺廠家| 四川通風(fēng)柜生產(chǎn)廠家

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實驗室排水以及管材的性質(zhì)

實驗室給、排水系統(tǒng)是在建筑給、排水的基礎(chǔ)上特殊設(shè)計的給、排水系統(tǒng)，它具有非標(biāo)準(zhǔn)的給、排水設(shè)計及多種變化的布局。

實驗室給、排水系統(tǒng)的設(shè)計工作是在建筑工程設(shè)計前來完成的。它與建筑工程，建筑給、排水是一體化的產(chǎn)物，因此設(shè)計工作必須由專業(yè)人員根據(jù)實驗室所配置的實驗臺所需給、排水的要求來確定，然后設(shè)計整體工程的給、排水布局。

通常實驗室的排水不同于一般生活污水的排放，實驗室中的化學(xué)試驗所涉及的酸性、堿性及各種腐蝕性廢液的排放會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此本節(jié)只重點闡述排水問題。

一、實驗室排水系統(tǒng)的特點

實驗室排水按污水性質(zhì)、成分及污染的程度可設(shè)置不同的排水系統(tǒng)。被化學(xué)雜質(zhì)污染、含有有害有毒物質(zhì)的污水應(yīng)設(shè)置獨立的排水管道，這些污水經(jīng)局部處理或回收利用才能排入室外排水管網(wǎng)。

實驗室內(nèi)由于化驗盆、洗滌盆等衛(wèi)生器具和其他用水設(shè)備數(shù)量較多且分散，所以相應(yīng)的室內(nèi)排水支管、干管也較多。因此實驗室內(nèi)管道布置時，要求管道能相對集中，排放整齊，使施工安裝和操作維修方便；管道轉(zhuǎn)彎較少，以減少管內(nèi)阻塞的可能性；主干管要盡量靠近設(shè)備排水量最大、雜質(zhì)較多的排水點設(shè)置；介質(zhì)在管道內(nèi)工作要有良好的水力條件等。

管道敷設(shè)一般是盡量能沿墻、柱、墻角、柱角、天棚、走廊等設(shè)置；管道應(yīng)盡量避免穿越防止有精密儀器、儀表、電氣設(shè)備等的房間或衛(wèi)生要求較高的房間。

在化學(xué)實驗室、純水室等應(yīng)設(shè)置地漏，以防止水管爆裂、水龍頭跑水等特殊情況發(fā)生時能夠及時排水，防止實驗室被浸泡、危機儀器設(shè)備安全。

二、實驗室廢液的處理方法

實驗室產(chǎn)生的廢液主要包括：

（1）試驗操作過程中產(chǎn)生的各種強酸、強堿、有機溶劑等。

（2）清洗各種實驗用具和設(shè)備（各種玻璃容器、進樣瓶、制樣設(shè)備等）時產(chǎn)生的廢液。

（3）設(shè)備冷卻裝置（如各種蒸餾冷卻裝置、儀器設(shè)備冷卻裝置等）產(chǎn)生的廢液。

這些廢液應(yīng)按其性質(zhì)、成分等采取不同的處理方式。有的廢液可以回收利用其中有用的物質(zhì)，有的可以直接排至外部排水管網(wǎng)，有的則采用適當(dāng)方法處理，然后再排至外部官網(wǎng)。例如：一般設(shè)備冷卻水經(jīng)使用后僅水溫有所升高，這類廢液不經(jīng)處理就可排入水體或外部排水管網(wǎng)；有的經(jīng)簡單處理還可重復(fù)使用，用于實驗用具的清洗等過程；有的廢液含有有毒有害物質(zhì)、放射性物質(zhì)，則需經(jīng)適當(dāng)處理或回收利用其有用物質(zhì)后，使之符合國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，才可排入水體或外部排放管網(wǎng)。

廢液的處理方法一般有物理法、化學(xué)法、生物法。物理法主要利用物理作用以分離廢液中的懸浮物，化學(xué)法主要利用化學(xué)反應(yīng)來處理廢液中的溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)；生物法的作用是去除廢液中的膠體和溶液中的有機物質(zhì)。上述三種基本處理方法各有其特點和適用條件。在廢液排入地面水體中要按排放要求來確定水體的容許負(fù)荷，即排入水體的容許濃度。

化學(xué)實驗室使用強酸、強堿化學(xué)試劑的情況較多，因此對于排放廢液的處理主要涉及酸性和堿性廢液的處理。

1、酸性廢液處理方法：利用堿性廢液進行中和，使混合廢水pH值接近中性；在酸性廢液中投加堿性中和劑；酸性廢液通過堿性濾層過濾中和；離子交換法及電解法。

2、堿性廢液處理方法：利用酸性廢水進行中和；在堿性廢液中投加酸性中和劑；向堿性廢液中鼓入煙道廢氣（酸性氣體二氧化碳和二氧化硫）；利用水體中二氧化碳中和堿性廢液。

實驗室通常建立緩沖池，利用酸性和堿性廢液相互混合中和的特點，對廢液進行定期處理和排放。

實驗室有機溶液廢液通常不允許直接倒入排水管，實驗室需配置專門的廢有機溶劑回收容器，由環(huán)保部門定期收集專門處理。

三、排水管材的選擇

一般排水管按其管材特性可分為剛性管和柔性管（塑料管）兩大類。

（一）剛性管

剛性管包括鑄鐵管、混凝土管、陶制管等，均為傳統(tǒng)制作的管道，其優(yōu)點是剛性好，環(huán)剛度較高，但防腐性能差，用作排污管道需做特殊防腐處理，使用壽命一般為10年~20年不等；其最大的缺點是易破碎（鑄鐵管除外），滲漏嚴(yán)重，易造成二次污染。

（二）塑料管

塑料排水管按其管壁結(jié)構(gòu)可分為實壁塑料管和結(jié)構(gòu)塑料管兩大類。實壁管有硬聚氯乙烯管、玻璃鋼夾砂管和PE管，結(jié)構(gòu)壁管分為單（雙）壁波紋管、加筋管和纏繞管三大類。根據(jù)建設(shè)部《關(guān)于發(fā)布化學(xué)建材技術(shù)與產(chǎn)品的公告》的精神，應(yīng)用于排水的新型管材主要是塑料管材，其主要品種包括：聚氯乙烯管（PVC-U）、聚氯乙烯芯層發(fā)泡管（PVC-U）、聚氯乙烯雙壁波紋管（PVC-U）、玻璃鋼夾砂管（RPMP）、塑料螺旋纏繞管（HDPE、PVC-U）、聚氯乙烯徑向加筋管（PVC-U）等。

塑料管與傳統(tǒng)剛性管道相比，具有自重輕、耐腐蝕、耐壓強度高、衛(wèi)生安全、水流阻力小、節(jié)約能源、節(jié)省金屬材料、改善生活環(huán)境、使用壽命長、安裝方便等特點，受到了管道工程界的青睞。為此，許多發(fā)達國家塑料制品商與管道工程界進行廣泛的合作，投入了大量人力、物力和財力進行全方位的開發(fā)研究，使原料合成生產(chǎn)、管材管件制造技術(shù)、促使塑料管在管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，并形成一種勢不可擋的發(fā)展趨勢。

塑料管道是我國重點推廣應(yīng)用的化學(xué)建材之一。目前我國生產(chǎn)的塑料管材質(zhì)主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等通用熱塑性塑料及酚醛、環(huán)氧、聚酯等類熱固性樹脂玻璃鋼和石棉酚醛塑料、氟塑料等，它們被廣泛用于房屋建筑的自來水供水系統(tǒng)配管，排水、排氣和排污衛(wèi)生管，地下排水管，雨水管以及電線安裝配套用的電線電纜等。這里整理了幾種使用比較廣泛的塑料管的特點，供參考。

1、硬聚氯乙烯（UPVC）管材

聚氯乙烯PVC是應(yīng)用最廣泛的一種塑料，它是一種多功能的材料，通過改變配方，可制成硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。PVC含氟量為56.8%，由于含有氟，PVC具有自熄性，這對于其用作建材是十分有利的。

硬聚氯乙烯即UPVC，UPVC管材是以聚氯乙烯樹脂為主要原料，加入穩(wěn)定劑、抗沖擊改性劑、潤滑劑等助劑，經(jīng)捏合、塑煉、切粒，擠出成型加工而成。硬聚氯乙稀管材被廣泛應(yīng)用于化工、造紙、電子、儀表、石油等工業(yè)的防腐蝕流體介質(zhì)的輸送管道（但不能用于輸送芳烴、脂烴、芳烴的鹵素衍生物，酮類及濃硝酸等），農(nóng)業(yè)上的排灌類管，建筑、船舶、車輛扶手及電線電纜的保護套管等。

硬聚氯乙烯（UPVC）是各種塑料管道中消費量最大的品種，亦是目前國內(nèi)外都在大力發(fā)展的新型化學(xué)建材。采用這種管材，可對我國鋼材的緊缺、能源不足的局面起到積極的緩解作用，經(jīng)濟效益顯著。UPVC管具有以下特點：

（1）化學(xué)腐蝕性好，不生銹。

（2）具有自熄性和阻燃性。

（3）耐老化性好，可在-5℃~60℃之間使用20年~50年。

（4）內(nèi)壁光滑，內(nèi)壁具有表面張力，很難形成水垢，流體輸送能力比鑄鐵管高43.7%。

（5）質(zhì)量輕，易擴口，粘接、彎曲、焊接、安裝工作量僅為鋼管的二分之一，勞動強度低、工期短。

（6）阻電性能良好，體積電阻1×10⁵Ω·cm~3×10⁵Ω·cm，擊穿電壓22kV/mm~26kV/mm。

（7）價格低廉。

（8）節(jié)約金屬能源，但耐壓性不好，噪聲大，針對這一缺陷，韓國于20世紀(jì)70年代初研制開發(fā)的一種新型的建筑排水管材------硬聚氯乙烯消音管，其內(nèi)壁帶有六條三角凸形螺旋線，使下水沿著管內(nèi)壁自由連續(xù)呈螺旋狀流動，將排水旋轉(zhuǎn)形成最佳排水條件，從而在立管底部起到良好的消音作用，降低了噪聲；同時，消音管的獨特結(jié)構(gòu)可以使空氣在管中央形成氣柱直接排除，沒有必要像以往那樣另外設(shè)置專用通氣管，使高層建筑排水通氣能力提高10倍，排水量增加6倍，噪聲比普通UPVC排水管和鑄鐵管低30dB~40dB，UPVC消音管與消音管件配套使用時，排水效果良好。

2、高密度聚乙烯（HDPE）塑料管

聚乙烯（PE）塑料管以聚乙烯樹脂為原料，配以一定量的助劑，經(jīng)擠出成型，加工而成。PE是一種結(jié)晶性高聚物，結(jié)晶度與密度有關(guān)，一般密度越高，結(jié)晶度也越高。PE按密度大小可分為兩大類，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優(yōu)良的化學(xué)性能、韌性、耐磨性以及低廉的價格和安裝費受到管道界的重視，它是僅次于聚氯乙烯、使用量占第二的塑料管道材料。其具體特點如下：

（1）結(jié)構(gòu)獨特，強度高，抗壓耐沖擊；

（2）內(nèi)壁平滑，摩阻低，過流量大；

（3）耐腐蝕，無毒無污染，環(huán)保性突出；

（4）連接方便，接頭密封好，無滲漏；

（5）質(zhì)量輕，施工快捷，降低費用；

（6）埋地使用壽命長。

高密度聚乙烯（HDPE）管雙壁波紋管是一種用料省、剛性高、彎曲性優(yōu)良，具有波紋狀外壁、光滑內(nèi)壁的管材。雙壁管較同規(guī)格同強度的普通管可省料40%，具有高抗沖、高抗壓的特性，發(fā)展很快。在歐美，HDPE雙壁波紋管在相當(dāng)范圍內(nèi)取代了鋼管、鑄鐵管、水泥管、石棉管和普通塑料管，被廣泛用作排水管、污水管、地下電纜管、農(nóng)業(yè)排灌管。

3、聚丙烯（PPR）塑料管

聚丙烯塑料管以聚丙烯樹脂為原料，加入適量的穩(wěn)定劑，經(jīng)擠出成型加工而成，產(chǎn)品具有質(zhì)輕、耐腐蝕、耐熱性較高、施工方便等特點。

聚丙烯（PPR）的密度是通用塑料中最小的，約為0.89g/cm³~0.91g/cm³。PPR的燃燒性與PE接近，依然而且會滴落，引起火焰蔓延。它的耐熱性比較好，在100℃時還能保持常溫時抗拉強度的一半。PPR也是結(jié)晶性高聚物，其抗拉強度高于PE。另外PPR的耐化學(xué)性也與PE接近。

聚丙烯塑料管適用于化工、石油、電子、醫(yī)藥、飲食等行業(yè)及各種民用建筑輸送流體介質(zhì)（包括腐蝕性流體介質(zhì)），也可作自來水管、農(nóng)用排灌、噴灌管道及電氣絕緣套管之用。

聚丙烯塑料管的連接多采用膠黏劑粘接，目前市售膠黏劑種類很多，采用瀝青樹脂膠粘劑較為廉價。

4、玻璃鋼落水管、落水斗

玻璃鋼落水管、落水斗是以不飽和聚酯樹脂為膠黏劑，以玻璃纖維制品為增強材料，一般采用手糊成型法制成。

該產(chǎn)品具有質(zhì)量輕、強度高、不生銹、耐腐蝕、耐高低溫、色彩鮮艷及施工、維修、保養(yǎng)簡便等特點，適用于各種建筑物的屋面排水，也可用于工業(yè)、家庭廢水、污水的排水。

還有其他塑料，如聚苯乙烯（PS）、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯塑料（ABS），但通常不應(yīng)用于排水管道。

（三）柔性鑄鐵管

塑料管材代替鑄鐵管，具有質(zhì)量輕、水流阻力小、不結(jié)垢、安裝使用方便、耐腐蝕性好、使用壽命長等優(yōu)點，并且生產(chǎn)能耗低、但其噪聲大、管體強度低、抗火災(zāi)性能差，對消防極為不利；而柔性鑄鐵管的材料性能決定了塑料管的這些缺點正是它的優(yōu)點，因此成為國際上應(yīng)用廣泛的主要的排水材料之一。

柔性鑄鐵管采用離心澆鑄，組織致密，管壁薄，質(zhì)量輕，接口采用不銹鋼卡箍和橡膠套連接，裝卸方便。柔性排水鑄鐵管是一種新型的建筑用排水管材，已被廣泛用于排水、排污、雨水管道和通氣管道系統(tǒng)。以前的老建筑全部使用鑄鐵管（干管和支管），隨著UPVC排水管的完善，現(xiàn)已逐步被UPVC排水管替代。鑄鐵管優(yōu)點是耐腐蝕、抗老化、水沖無噪音等，缺點是水阻大、自重大、造價高。而UPVC排水管的最大優(yōu)點是價格低（鑄鐵管造價高出UPVC 3倍~5倍，最大的缺點是噪音大?，F(xiàn)已出現(xiàn)內(nèi)螺旋UPVC排水管，其噪音已降低不少。在很多地方選用了混裝做法；干管為鑄鐵管，支管為UPVC管；也有很多地區(qū)排水管道全部為UPVC（干管和支管））。

實驗室的排水一般含有酸堿性無機試劑和有機試劑，容易對管道產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，而實驗室的排水管無法分別按照排水的性質(zhì)來細分，為了方便購置材料，一般同一采用一種材料。在這種情況下，實驗室的排水管材埋地部分建議采用柔性鑄鐵管、UPVC或HDPE管，耐酸堿性和抗有機溶劑腐蝕性相對較好，管道地上部分建議采用PPR管，可同時滿足耐酸堿性和抗有機溶劑腐蝕性相對較好，管道地上部分建議采用PPR管，可同時滿足耐酸堿性和抗有機溶劑腐蝕性的要求。如果實驗室只產(chǎn)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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