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簡述生物廢水高溫滅活工藝

一、前言

在生物制藥廠和生物實驗室等排放的廢水中常常含有各種病原微生物, 因此在排放之前，需要進(jìn)行嚴(yán)格的滅活處理, 否則就有可能污染環(huán)境及危害人類健康。目前國內(nèi)在生物廢水處理方面已有相關(guān)的國家規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范 GB50346-2011》中對生物廢水的處理方式提出了具體要求“ABSL-2防護(hù)區(qū)污水的處理裝置可采用化學(xué)消毒或高溫滅菌方式。三級和四級生物安全實驗室防護(hù)區(qū)活毒廢水的處理裝置應(yīng)采用高溫滅菌方式”。

除了國家規(guī)范，在疫苗行業(yè)，為了加強(qiáng)獸用疫苗生產(chǎn)企業(yè)生物安全管理，2017年8月31日農(nóng)業(yè)部發(fā)布了《獸用疫苗生產(chǎn)企業(yè)生物安全三級防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 第2573號》。此標(biāo)準(zhǔn)明確要求生產(chǎn)車間和檢驗用動物房等區(qū)域“應(yīng)設(shè)活毒廢水處理系統(tǒng)處理防護(hù)區(qū)排水，且該系統(tǒng)應(yīng)與生產(chǎn)規(guī)模相匹配，并設(shè)有備用處理裝置”。

2020年6月18日，國家為了推進(jìn)新冠滅活疫苗生產(chǎn)車間建設(shè)，印發(fā)了《疫苗生產(chǎn)車間生物安全通用要求》，提及“防護(hù)區(qū)內(nèi)廢水應(yīng)排入活毒廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)消毒滅菌后排放”，并且“系統(tǒng)處理能力應(yīng)與生產(chǎn)規(guī)模相匹配，并設(shè)有備用處理裝置”。

二、廢水處理方法

目前活毒廢水的處理方法主要有如下三種：

-  物理法

-  化學(xué)法

-  生物處理法

其中高溫滅活的物理法利用高溫對病原微生物等的滅活致死作用，具有滅活效果好，無污染等優(yōu)點(diǎn)，目前是世界上處理活毒廢水的較常用方法。在《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范 GB50346-2011》中，也建議三級和四級生物安全實驗室應(yīng)采用高溫滅菌方式。

目前高溫滅活有連續(xù)式和序批式兩種方案，這兩種方案具有各自的特點(diǎn)。我們在選擇滅活方案時，需要從監(jiān)管，安全，節(jié)能，占地和效率等多個方面考慮。

三、序批式滅活

序批式滅活是滅活罐內(nèi)廢水到達(dá)一定液位后開始加熱，升至設(shè)定溫度后保持一定時間進(jìn)行滅活，最后經(jīng)過冷卻后排放。序批式滅活作為較為傳統(tǒng)的滅活處理方案，系統(tǒng)簡單，投資費(fèi)用較低，但也存在處理效率不高，體積龐大，易散發(fā)臭味，能耗高和水錘等缺點(diǎn)。

序批式滅活流程圖

四、連續(xù)式滅活

連續(xù)式滅活方案是通過短時超高溫加熱方式，對廢水進(jìn)行連續(xù)滅活處理，具有安全、處理效率高，節(jié)能和處理量大等優(yōu)點(diǎn)。連續(xù)滅活系統(tǒng)由廢水輸送、廢水加熱、高溫保持管和熱回收等單元組成。

連續(xù)滅活系統(tǒng)根據(jù)廢水收集罐內(nèi)的液位進(jìn)行啟停，廢水經(jīng)過加熱及高溫保持滅活后，如果監(jiān)測滅活合格，就進(jìn)行冷卻排放；如果不合格，則回流至廢水收集罐，再次進(jìn)行處理。在連續(xù)滅活處理運(yùn)行時，不影響廢水的收集儲存。

在處理廢水時高溫廢水排放和低溫廢水進(jìn)入是同步的，因此可采用熱回收系統(tǒng)，降低蒸汽耗量和冷卻水耗量，蒸汽耗量僅為序批式的20-40%左右，冷卻水耗量僅為序批式的10-30%左右；同時連續(xù)滅活為長時間均勻運(yùn)行，因此蒸汽和冷卻水消耗流量也是均勻的，可以配置較小口徑的蒸汽和水管路。

此外，連續(xù)滅活還有如下主要優(yōu)點(diǎn)：

- 安全：無需高溫滅活罐及設(shè)置安全閥，不需要擔(dān)心安全閥泄露污染風(fēng)險

- 節(jié)能：配置熱回收單元，節(jié)能高效，運(yùn)行費(fèi)用

- 高效：設(shè)備運(yùn)行時間幾乎都是有效的廢水滅活和處理時間

- 靈活：可以通過泵的變頻和控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)行調(diào)整處理能力，靈活性強(qiáng)

- 環(huán)保：閉式管路中加熱，避免高溫滅活罐的臭味污染

- 運(yùn)行可靠，維護(hù)量低

- 結(jié)構(gòu)緊湊，占地空間小

- 全自動化運(yùn)行，人力關(guān)注程度低

五、總結(jié)

相對來說，序批式滅活由于處理效率較低，僅適合廢水排放間隔較長，且排放量較小的實驗室和研發(fā)樓等場所；而連續(xù)滅活方案處理效率高，且靈活性強(qiáng)，適合各場所，尤其是廢水排放量較大或較為連續(xù)的生物制藥車間。