上排水工程在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用

孫偉偉

中國(guó)藥科大學(xué)

1 概述

在新建及改造的實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部配套工作及附屬工程也是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要組成部分，也直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的高低及使用的效果，作為實(shí)驗(yàn)室重要的組成部分，實(shí)驗(yàn)室排水也至關(guān)重要[1]，對(duì)于一些特殊的實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的廢水存在一定的毒性及有害性，必須處理后符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)入污水管道。按常規(guī)實(shí)驗(yàn)室廢水排放流程，實(shí)驗(yàn)室廢水經(jīng)設(shè)備向下排出，經(jīng)廢水處理設(shè)備處理后排入廢水管道，整個(gè)排水過(guò)程都是靠水的自身重力自然排水，所以在給排水設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮排水的坡度，水平排水管的布置一般會(huì)設(shè)置在本層地面或者下一層的吊頂內(nèi)，在現(xiàn)場(chǎng)土建施工中，在每層的樓板要預(yù)留排水管空洞。

在普通實(shí)驗(yàn)室樓內(nèi)，開(kāi)洞讓排水管穿樓板是可行的，也是常規(guī)的，但是遇見(jiàn)樓板不能開(kāi)洞的情況，比如說(shuō)地下室是人防區(qū)域，或者樓下是防爆室等。此種情況下，此層的排水管不能從下層的吊頂內(nèi)鋪設(shè)，如果在本層地面鋪設(shè)，排水找坡距離過(guò)長(zhǎng)，會(huì)影響本層實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的布局及使用功能，給設(shè)計(jì)及使用者帶來(lái)不少的麻煩。

鑒于此，現(xiàn)介紹另一種實(shí)驗(yàn)室排水系統(tǒng)--實(shí)驗(yàn)室上排水系統(tǒng)。

2 設(shè)計(jì)原理及原則

（1）在實(shí)驗(yàn)室中央臺(tái)內(nèi)安裝PP 防腐蓄水池，通過(guò)管道將水槽排水管與PP蓄水池連接，PP蓄水池用于實(shí)驗(yàn)用水的儲(chǔ)蓄。（2）將氣動(dòng)隔膜泵安裝在中央臺(tái)內(nèi)，氣動(dòng)隔膜泵用降噪材料處理，降低隔膜泵運(yùn)行噪音，通過(guò)氣動(dòng)隔膜泵將PP蓄水池中廢水抽入上排水管道，排水管道要求斜坡安裝，可以將排水自然流入室外排水管道中。（3）氣動(dòng)隔膜泵采用氣動(dòng)原理，通過(guò)氣動(dòng)電磁閥控制氣動(dòng)隔膜泵的啟停。（4）氣動(dòng)隔膜泵的控制原理：在PP水箱中安裝高低液位傳感器，當(dāng)檢測(cè)到水箱中水位處于高位時(shí)，通過(guò)控制器輸出控制電磁閥開(kāi)啟，電磁閥控制氣動(dòng)隔膜泵的運(yùn)行將PP蓄水箱中的水抽至排水管道中。當(dāng)控制器檢測(cè)到水箱低水位時(shí)，關(guān)閉氣動(dòng)隔膜泵的電磁閥，氣動(dòng)隔膜泵停止運(yùn)行。（5）水浸傳感器用于檢測(cè)PP蓄水箱周邊是否有漏水，當(dāng)PP水箱周?chē)新┧l(fā)生，水浸傳感器檢測(cè)并報(bào)警，提示有漏水故障。

3 系統(tǒng)工作原理

（1）控制器檢測(cè)水箱液位高度，當(dāng)蓄水箱液位達(dá)到高液位時(shí)，控制器檢測(cè)到電信號(hào)，控制氣動(dòng)隔膜泵的電磁閥啟動(dòng)，啟動(dòng)隔膜泵將蓄水箱中廢水排出。（2）當(dāng)控制器檢測(cè)到蓄水箱液位高度為低液位時(shí)，控制器控制隔膜泵電磁閥關(guān)閉，關(guān)閉隔膜泵，停止排水。（3）可以設(shè)定氣動(dòng)隔膜泵定時(shí)排水時(shí)間和排水間隔，同時(shí)具備低液位保護(hù)作用。（4）水浸傳感器安裝在蓄水箱周?chē)?，?dāng)水箱周?chē)l(fā)生漏水故障時(shí)，水浸傳感器電極電阻發(fā)生變化，將信號(hào)傳送至控制器，并報(bào)警提示。（5）控制器具備遠(yuǎn)程通訊接口，可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)排水系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)控。

4 常用的主要元器件的介紹

4.1 氣動(dòng)隔膜泵

氣動(dòng)隔膜泵是不同于常規(guī)的輸送機(jī)械，它把空氣壓縮為動(dòng)力，對(duì)于各種液體，無(wú)論有沒(méi)有腐蝕性，甚至帶顆粒的液體，易揮發(fā)、高粘度的液體，都可以抽干凈?？梢哉{(diào)節(jié)排水的流量。體積小易于挪動(dòng)，不需要地基，占地面積小，安置簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)。氣動(dòng)隔膜泵一般采用的都有四種材質(zhì)：不銹鋼、塑料、鑄鐵、鋁合金。

氣動(dòng)隔膜泵在使用過(guò)程中具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）在空氣壓縮的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一部分氣體排出，排出氣體是一個(gè)吸熱的過(guò)程，在此過(guò)程中，氣泵的溫度是降低的，沒(méi)有有害氣體產(chǎn)生。（2）氣泵在工作過(guò)程中，不利于電力，也不會(huì)產(chǎn)生靜電效應(yīng)。（3）該容器可以采用球閥，避免使用過(guò)程中產(chǎn)生堵塞。

4.2 水浸傳感器

水浸傳感器是根據(jù)液體可以導(dǎo)電的原理，用導(dǎo)電的形式檢測(cè)是否有水存在，再利用自身的傳感器輸出。

4.3 音叉液位計(jì)

音叉液位計(jì)是一種采用音叉原理設(shè)計(jì)的液點(diǎn)液位開(kāi)關(guān)工具，其開(kāi)關(guān)的工作原理是通過(guò)壓電晶體的諧振來(lái)引起其振動(dòng)的。

當(dāng)受到物料阻尼作用時(shí)，振幅急劇降低且頻率和相位發(fā)生明顯變化，這些變化會(huì)被內(nèi)部電子電路檢測(cè)到，經(jīng)過(guò)處理后，轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出。

5 施工注意事項(xiàng)

5.1 質(zhì)量控制和保證的指導(dǎo)原則

（1）在施工前，施工單位、監(jiān)理單位及建設(shè)單位應(yīng)該組織圖紙會(huì)審，特別是施工單位應(yīng)對(duì)圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，在施工過(guò)程中，監(jiān)理加大對(duì)施工質(zhì)量的控制，確保施工能夠高質(zhì)量的完成，達(dá)到使用要求。（2）在施工材料選擇及使用上，建設(shè)單位及監(jiān)理應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)于進(jìn)場(chǎng)資料必須具有三證才能進(jìn)場(chǎng)施工。（3）是施工過(guò)程中，要做好隱蔽工程的驗(yàn)收工作，對(duì)于施工資料，要同步完成及同步審查，竣工驗(yàn)收后，由監(jiān)理及建設(shè)單位同步就施工資料及施工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。（4）后期保養(yǎng)維護(hù)，對(duì)于該設(shè)備的日常運(yùn)行中，會(huì)產(chǎn)生一定損耗，使用單位應(yīng)對(duì)該成套設(shè)備進(jìn)行定期檢查及保養(yǎng)，對(duì)于易損壞的元器件，要請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的公司進(jìn)行更換。

6 結(jié)論與建議

綜上所述，實(shí)驗(yàn)室采用上排水具有如下特性：（1）管道鋪設(shè)具有一定的靈活性，施工方便。在管道鋪設(shè)的過(guò)程中，可以充分利用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空間，減少實(shí)驗(yàn)室排水對(duì)空間實(shí)驗(yàn)的限制，提高實(shí)驗(yàn)室的利用率。（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，氣動(dòng)隔膜泵在啟動(dòng)及運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，但此噪音可以在施工過(guò)程中處理到人可以接受的范圍。（3）與常規(guī)實(shí)驗(yàn)室排水不同，上排水需要一定的設(shè)備，此設(shè)備在后期運(yùn)行過(guò)程中需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)及維護(hù)，后期會(huì)投入一點(diǎn)的人力及物力，但是比較其它管道，上排水的維護(hù)及保養(yǎng)比較簡(jiǎn)單方便，維護(hù)成本也比較低。（4）上排水施工可以使實(shí)驗(yàn)廢水有效的收集處理，可以提高建筑的利用率，使常規(guī)不適合做有排水實(shí)驗(yàn)室的房間重新利用，使建筑布局更能好的滿足使用單位的需求。

需要注意的是，采用實(shí)驗(yàn)室上排水系統(tǒng)，需要特定的設(shè)備及相關(guān)材料，項(xiàng)目初期投資較高，選用是根據(jù)項(xiàng)目具體情況及經(jīng)濟(jì)比較后選用。