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簡(jiǎn)述生物廢水高溫滅活工藝

一、前言

在生物制藥廠和生物實(shí)驗(yàn)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(guó)內(nèi)在生物廢水處理方面已有相關(guān)的國(guó)家規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范 GB50346-2011》中對(duì)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(jí)和四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)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(guó)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(jí)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 第2573號(hào)》。此標(biāo)準(zhǔn)明確要求生產(chǎn)車間和檢驗(yàn)用動(dòng)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(guó)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(duì)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(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范 GB50346-2011》中，也建議三級(jí)和四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)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?cè)谶x擇滅活方案時(shí)，需要從監(jiān)管，安全，節(jié)能，占地和效率等多個(gè)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(shí)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(jiǎn)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(shí)超高溫加熱方式，對(duì)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(cè)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(shí)，不影響廢水的收集儲(chǔ)存。

在處理廢水時(shí)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?jī)H為序批式的20-40%左右，冷卻水耗量?jī)H為序批式的10-30%左右；同時(shí)連續(xù)滅活為長(zhǎng)時(shí)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(xiǎn)

- 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(shí)間幾乎都是有效的廢水滅活和處理時(shí)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(dòng)化運(yùn)行，人力關(guān)注程度低

五、總結(jié)

相對(duì)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(zhǎng)，且排放量較小的實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)樓等場(chǎng)所；而連續(xù)滅活方案處理效率高，且靈活性強(qiáng)，適合各場(chǎng)所，尤其是廢水排放量較大或較為連續(xù)的生物制藥車間。