技術(shù)文章
醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著臨床樣品的處理和檢驗(yàn)以及后續(xù)的解釋 、報(bào)告及建議、及時(shí)準(zhǔn)確地提供檢驗(yàn)結(jié)果信息,為臨床診斷 、篩查 、監(jiān)測疾病發(fā)展過程,觀察患者的療效, 判斷預(yù)后及疾病康復(fù)等提供有力的參考依據(jù) 。在樣品檢驗(yàn)過程中,會產(chǎn)生各類有害氣體,直接排放會污染環(huán)境。因此廢氣在排放前,需要進(jìn)行凈化處理。
醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)過程中會產(chǎn)生各類有害氣體間歇性排放,沒有時(shí)間規(guī)律。有害氣體的處理方法一般可分為高空稀釋與凈化處理兩大類。高空稀釋主要是通過高煙囪排放有害氣體,用氣體進(jìn)行擴(kuò)散稀釋,排放口的有害氣體濃度及排放速率必須滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);凈化處理包括物理方法、化學(xué)方法、生物方法以及幾種方法的綜合。
01生物類實(shí)驗(yàn)室廢氣處理
醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)生物類實(shí)驗(yàn)室廢氣包括但不限于 PCR 實(shí)驗(yàn)室和 HIV 實(shí)驗(yàn)室中生物安全柜排出的實(shí)驗(yàn)廢氣。GB50881-2013《疾病預(yù)防控制中心建筑技術(shù)規(guī)范》第7.3.2規(guī)定“當(dāng)排風(fēng)污染物濃度高于環(huán)保部門的排放標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),應(yīng)按照生物污染或化學(xué)污染分類采取凈化處理措施。排除生物安全危險(xiǎn)、腐蝕性氣體的管道材質(zhì)應(yīng)滿足耐腐蝕、清洗的要求,排風(fēng)口至少應(yīng)高出屋面2m,排風(fēng)口宜向上并有防雨措施";GB 503462011《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》第 5.3.2 條以強(qiáng)制性條文的形式明確規(guī)定“和四級生物安全實(shí)驗(yàn)室防護(hù)區(qū)的排風(fēng)必須經(jīng)過高效過濾器過濾后排放"。工程實(shí)踐中分生物安全二級實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)也采用了高效過濾器過濾排放。排風(fēng)除通過高效過濾器過濾處理以外,通常還進(jìn)行高空排放,以進(jìn)一步降低其對周圍環(huán)境的影響。
02化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室廢氣處理
醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)操作會使用大量的化學(xué)藥品,特別是病理科會用到大量的化學(xué)溶劑。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室氣態(tài)污染物的處理方法一般有物理吸附法、化學(xué)吸附法、氧化法、水洗法、吸收法等,需要根據(jù)廢氣特點(diǎn)來組合選擇高效率、低成本的處理方法及設(shè)備。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)類廢氣常用吸附法進(jìn)行處理,吸附法是指采用適當(dāng)?shù)奈絼U氣進(jìn)行物理吸附或者化學(xué)吸附。物理吸附與化學(xué)吸附兩種處理方法的對比:
物理吸附
物理吸附:吸附熱較小(21~63kJ/mol),相當(dāng)于凝聚熱的 1.5~3.0倍;吸附力主要為范德華力 (分子間力),較小;可逆和易脫附;吸附速度快,被吸附物質(zhì)非選擇性;發(fā)生條件適當(dāng)選擇物理?xiàng)l件(溫度、壓力、濃度),任何固體-流體之間都可發(fā)生;作用范圍與與表面覆蓋程度無關(guān),可多層吸附;等溫線特點(diǎn)吸附量隨平衡壓力 (濃度) 正比上升;等壓線特點(diǎn),吸附量隨著溫度升高而下降(低溫吸附、高溫脫附)。
化學(xué)吸附
化學(xué)吸附:吸附熱較大(42~125kJ/mol),相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)熱;化學(xué)吸附主要為未飽和化學(xué)鍵力,較大;不可逆,不能或不易脫附;吸附速度慢 (因需要活化能),被吸附物質(zhì)具有選擇性;發(fā)生條件需發(fā)生在有化學(xué)親和力的固體-流體之間;作用與范圍:隨覆蓋程度的增加而減弱,只能單層吸附;等溫線特點(diǎn)關(guān)系較復(fù)雜;等壓線特點(diǎn),在一定溫度下才能吸附(低溫不吸附,高溫時(shí)有一個(gè)極大的吸附點(diǎn))。
吸附現(xiàn)象中具有較大吸附能力的固體物質(zhì)叫作吸附劑,一定量的吸附劑所吸附的氣體量是有一定限度的,經(jīng)過一段時(shí)間吸附達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),要更換吸附劑。
物理吸附-活性炭
因其具有大比表面積和微孔結(jié)構(gòu)而廣泛應(yīng)用于吸附回收低濃度氣態(tài)污染物,是一種典型的物理吸附劑。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室通常采用活性炭吸附法處理實(shí)驗(yàn)室排放的有機(jī)廢氣及含惡臭的廢氣。
化學(xué)吸附-酸堿性的比表面積較大的固體物
化學(xué)吸附往往選擇堿性或酸性的比表面積較大的固體物(如浸漬氫氧化鉀或磷酸的活性炭) 作為吸附劑,該類吸附劑無腐蝕性、無毒、對環(huán)境條件無具體要求,當(dāng)被凈化氣體中的酸性或堿性氣體擴(kuò)散運(yùn)動到達(dá)吸附劑表面吸附力場時(shí),便被固定在其表面,然后與其中活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成一種新的中性鹽物質(zhì)而存儲在吸附劑結(jié)構(gòu)中,適用于無機(jī)廢氣的處理,可祛除氯化氫、氟化氫、氨氣等。
相比于噴淋塔,化學(xué)(或物理) 吸附廢氣處理裝置不需要額外的電力輔助,適用于排放濃度不高的場所。有些吸附劑中還會加入氧化還原劑,如高錳酸鉀和活性氧化鋁等,對于分子結(jié)構(gòu)親和力較差的氣體可以迅速分解為無機(jī)鹽和水,祛除的氣體包括硫化氫、硫氧化物、氮氧化物、甲醛、乙醛、乙快、氯氧化物、乙烯等。