現(xiàn)代城市供水水質(zhì)化驗室裝備和建設(shè)

摘要結(jié)合深圳市自來水有限公司新水質(zhì)實驗室的建設(shè)，探討總結(jié)了建設(shè)滿足一類水司水質(zhì)檢測及未來發(fā)展需要的現(xiàn)代城市供水水質(zhì)實驗室，在儀器裝備、實驗環(huán)境、安全防護和建筑裝修等方面的實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞城市供水水質(zhì)檢驗實驗室裝備

城市供水是保障城市經(jīng)濟發(fā)展、人民生活和身體健康的重要基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)建設(shè)部《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃》要求，第一類水司到本世紀末，能做到檢驗89個水質(zhì)項目并達到規(guī)定的水質(zhì)指標(biāo)值，使我國第一類水司的供水水質(zhì)接近國際先進水平。為此，必須加強各大水司的中心實驗室的工作，建立一個完善的現(xiàn)代化的供水水質(zhì)實驗室，是落實第一類水司水質(zhì)目標(biāo)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

深圳市自來水有限公司在1994年以公司中心實驗室為基礎(chǔ)組建了城市供水水質(zhì)監(jiān)測機構(gòu)——國家城市供水水質(zhì)監(jiān)測站，并通過國家計量計證，獲得了提供檢測數(shù)據(jù)具有公證性的地位。1997年6月底，集團公司建成“萬德大廈”，位于大廈20～22層的集團公司新化驗中心，于1998年7月正式啟用，共計建筑面積2630m2，使用面積1800m2。

新的化驗中心的建設(shè)原則是功能既要滿足一類水司水質(zhì)檢測的需要，又要考慮21世紀水質(zhì)檢測的發(fā)展要求，要科學(xué)合理、先進實用、美觀大方。在儀器裝備、實驗環(huán)境、安全防護和建筑裝修等方面，體現(xiàn)出高起點、高水平、突破傳統(tǒng)化驗中心的模式。

1實驗室的設(shè)計檢驗?zāi)芰?/p>

(1)自來水水質(zhì)檢驗項目共89項。

(2)原水水質(zhì)檢驗項目，按GB3838-88為30項，按建設(shè)部要求與自來水一樣須檢驗88項，但仍需補充4項：化學(xué)需氧量、凱氏氮、總磷、五日生化需氧量，故原水需檢92項。

(3)因制水工藝試驗需要，另增11項，如藻類、總氮等。

(4)水處理劑檢驗2項，如聚合氯化鋁、石灰。

以上合計，總設(shè)計檢驗?zāi)芰?06項。

2建設(shè)原則、功能區(qū)的劃分及科室設(shè)置

建設(shè)原則

按照國家設(shè)計監(jiān)督局對實驗室認可規(guī)范中有關(guān)環(huán)境條件的要求，作為實驗室建設(shè)及功能區(qū)劃分的依據(jù)。

a.根據(jù)檢測項目及不同種類的儀器設(shè)備的具體要求，建立相應(yīng)的實驗室。

b.實驗室應(yīng)與辦公室隔開，與實驗室無關(guān)的物品，不得在實驗室內(nèi)存放；與實驗無關(guān)的活動，不得在實驗室內(nèi)進行。

c.實驗室內(nèi)，儀器室與預(yù)處理室應(yīng)分開。

d.在一間實驗室內(nèi)，會造成相互干擾的檢測項目也要分隔開，等等。

功能區(qū)設(shè)置及使用面積分配

表1功能分區(qū)及使用面積分配功能分區(qū)樓層職能分類建筑面積

(m2)使用面積

(m2)分配比

(%)行政管理22行政辦公其它設(shè)施20小計400生物理化

檢驗區(qū)21生物檢驗室1理化檢驗室其它設(shè)施80小計700大型儀器

檢驗區(qū)20大型儀器室1其它設(shè)施150小計700建筑面積合計

使用面積合計

其中：(1)檢驗室合計

(2)其它設(shè)施合計2630

1800

1170

250

注：其它設(shè)施屬中心管理；行政管理區(qū)的資料檔案室40m2。

科室設(shè)置及主要裝備、儀器配備

表2科室設(shè)備及主要裝備、儀器裝備職能分類科室名稱間數(shù)使用面積

/m2主要裝備及數(shù)量主要儀器設(shè)備辦公室

領(lǐng)導(dǎo)辦公室280行政辦公室308專業(yè)辦公室6190更衣室230水樣管理室*120化驗室1套生物檢驗室

常規(guī)檢驗室130通風(fēng)柜(美)1套，化驗盆(實驗臺、儀器臺等略，下同)細菌檢驗室140化驗盆1套無菌1室125無菌、潔凈10萬級毒理室130通風(fēng)柜1套，化驗盆1套Ames試驗室240化驗盆2套冷凍離心機、低溫冰箱等無菌2室125無菌、潔凈10萬級BOD5DO室235化驗盆1套，排風(fēng)罩1套生化培養(yǎng)箱、溶解氧儀藻類檢驗室345化驗盆1套雙目電光生物顯微鏡、倒置顯微鏡理化檢驗室

天平室110天平臺電子分析天平(瑞士)標(biāo)物室125活動排風(fēng)罩1套，化驗盆1套純水室110排風(fēng)罩1套，化驗盆1套蒸餾水器，純水器理化檢驗1室285通風(fēng)柜1臺，排風(fēng)罩1套，化驗盆3套濁度儀，pH計，電導(dǎo)率儀等流動注射儀室120活動排風(fēng)罩2套，供氣站1套流動注射分析儀理化檢驗2室148通風(fēng)柜2臺，排風(fēng)罩1套，化驗盆2套光度計室120紫外可見分光光度計4臺自動滴定儀室112多功能自動滴定分析儀2臺測汞儀室130活動排風(fēng)罩1套測汞儀理化檢驗3室140通風(fēng)柜1臺，化驗盆2套原材料檢驗室130通風(fēng)柜1臺，化驗盆1套混凝試驗室120化驗盆1臺燒杯試驗機2套，多功能檢測儀1套技術(shù)培訓(xùn)室*180大型儀器室

純水室124排風(fēng)罩1套，化驗盆2套蒸餾水器，純水器天平室110天平臺電子分析天平預(yù)處理1室180通風(fēng)柜2套，化驗盆2套，供氣站1套氣相色譜儀室134活動排風(fēng)罩2套，用氣板1套氣相色譜儀2臺氣質(zhì)聯(lián)用儀室132活動排風(fēng)罩1套，用氣板1套氣質(zhì)聯(lián)用儀，吹掃捕集裝置預(yù)處理2室180通風(fēng)柜1臺，化驗盆2臺，供氣站1套原子吸收儀室142活動排風(fēng)罩4套，用氣板1套原子吸收分光光度計，設(shè)計共3臺，現(xiàn)有Z-5000(日)ICP儀室120活動排風(fēng)罩1套，用氣板1套等離子體發(fā)射光譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀(美)預(yù)處理3室148通風(fēng)柜1臺，化驗盆2套，供氣站1套自動固相萃取工作站(美)液相離子色譜儀室138排風(fēng)罩1套，用氣板1套液相色譜儀(美)、離子色譜儀(美)、毛細管電泳儀(美)總有機碳儀室130活動排風(fēng)罩1套，用氣板1套總有機碳分析儀(英)總有機鹵儀器及預(yù)處理室130通風(fēng)柜1臺，化驗盆1套，用氣板1套總有機鹵儀，顆粒計數(shù)儀放射性檢驗室482通風(fēng)柜2臺，化驗盆1套，用氣板1套總α、β放射性測定儀(美)、電子分析天平(瑞士)其它

倉庫*394排氣罩5套，化驗盆1套安全柜(德)維修間*120化驗盆1套供水器材檢驗室*136通風(fēng)柜1臺，化驗盆3套

注：*為其它設(shè)施，不屬專業(yè)檢驗室管理。

3實驗室主要裝備設(shè)施及其選用

實驗室裝備，是指為滿足實驗操作條件，創(chuàng)造優(yōu)良檢驗環(huán)境，保障實驗人員人身安全和健康，而在實驗室中設(shè)置的基本裝備。

實驗室裝備現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和我國綜合國力、經(jīng)濟實力的增強，我國現(xiàn)代實驗室的實驗裝備正在發(fā)生變化，即由原來主要以化驗盆、沙石、磚頭、木材、鋼鐵等原材料，在現(xiàn)場現(xiàn)做成水泥臺、通風(fēng)柜等實驗裝備，轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯硬捎媒M合式成套成型產(chǎn)品。

組合式成套成型產(chǎn)品采用現(xiàn)代新型材料和現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝，其優(yōu)勢主要有：產(chǎn)品系列化、結(jié)構(gòu)靈活、實驗室布局可調(diào)整，耐酸耐堿耐熱性能優(yōu)良、美觀耐用、高檔豪華、整齊劃一、先進實用、安裝施工迅速等。

實驗室裝備的主要項目

(1)實驗臺柜包括中央實驗臺、實驗臺、邊臺、儀器臺、天平臺、藥品柜、毒品柜、玻璃器皿柜等。

(2)空調(diào)通風(fēng)設(shè)施。在新的化驗中心，所有的建筑面積均有空調(diào)。通風(fēng)系統(tǒng)包括通風(fēng)柜、排風(fēng)罩、活動式排風(fēng)罩、排氣扇等。

(3)用水設(shè)施包括化驗盆、洗滌池、化驗水龍頭等。

(4)安全設(shè)施包括消防噴水滅火系統(tǒng)，惰性氣體滅火系統(tǒng)，安全柜，緊急事故淋洗器、洗眼器等。

(5)供氣設(shè)施包括供氣站、供氣板、用氣板及其管路系統(tǒng)等。

(6)電腦管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。等等。

實驗臺柜的選用

據(jù)悉，目前國內(nèi)外有多家不同的大公司分別主產(chǎn)不同品牌、層次、形式、系列的實驗臺柜，主要有：美國VWRScientific公司的REDISHIP品牌；德國Kottermann品牌；法國的TESTLAB品牌；臺灣禮學(xué)社股份公司的LABTECH品牌；馬來西亞LSI公司的LABTEK品牌；深圳美加麗公司生產(chǎn)的美加麗品牌。

這些產(chǎn)品分別代表著不同的檔次和水平，并各有特點。

美國的VWR和德國的Kottermann實驗臺柜，除面板外，整體均為全鋼制造，設(shè)計科學(xué)、用料考究、做工精細、美觀大方、高檔實用；表面靜電噴涂特殊油漆，防火防水防酸堿，堅固耐用，不易刮傷。代表著最高檔次，但價格昂貴。香港水務(wù)署化驗所、香港特靈制藥廠和瑪麗醫(yī)院等單位都使用這類實驗臺柜。

法國的TESTLAB品牌，設(shè)計、外觀、做工、用材都較好，代表著中等檔次。我國大亞灣核電站正在使用此款實驗臺柜。

臺灣禮學(xué)社股份公司的LABTECH品牌實驗臺柜產(chǎn)品，除面板外，也是全鋼制造，除了有堅固、安全、防火、不生銹等優(yōu)點外，其與眾不同的特點是其實驗臺柜系統(tǒng)以多功能及結(jié)構(gòu)彈性為特點，可以在不改變主結(jié)構(gòu)體的狀況下調(diào)整桌上的配件和桌下的柜子，以符合新的工作條件。也屬于中等檔次。目前，香港理工大學(xué)及香港牛奶公司化驗所都有使用。

馬來西亞LSI公司的LABTEK品牌，其結(jié)構(gòu)用鋼，其它部分用木。用材、設(shè)計式樣及做工都屬一般。屬一般檔次。香港海洋公園化驗所正在使用此款實驗臺柜。其優(yōu)點是價格較低。

深圳美加麗公司，是國內(nèi)最早自行設(shè)計、制造生產(chǎn)實驗裝備的公司之一，其所生產(chǎn)的實驗室臺柜外觀大方穩(wěn)重，設(shè)計實用；采用全鋼結(jié)構(gòu)，堅固耐用；主體采用靜電噴涂，不易劃傷；面板選用多種優(yōu)質(zhì)進口材料，光滑平整，防水防酸防堿。代表著國內(nèi)同類產(chǎn)品的較高水平，而且價格低廉。

我單位實驗臺、天平臺等選用了德國Kottermann產(chǎn)品，主要裝備了全部化驗預(yù)處理室、天平室和部分儀器室；而儀器臺、設(shè)備臺等產(chǎn)品選用了深圳美加麗公司的產(chǎn)品，主要用來放置一些重的、大型的儀器設(shè)備。

通風(fēng)柜的選用

國內(nèi)外生產(chǎn)廠家和品牌也很多，但性能、價格、式樣各異。

一流產(chǎn)品主要有：美國VWRSCIENTIFIC公司的REDSHIP牌和SUPREMEAIR牌，美國LABCONCO公司的LABCONCO牌，德國Kottermann公司的Kottermann牌，臺灣禮學(xué)社有限公司的LABTECH牌。這些屬于一流產(chǎn)品，用料設(shè)計考究，性能和質(zhì)量優(yōu)良，耐腐蝕耐高溫，壽命長，氣流科學(xué)，風(fēng)機平穩(wěn)寧靜，風(fēng)門開合開滑自如，外觀高檔豪華。但價格十分昂貴。

深圳美加麗公司通風(fēng)柜的性能、質(zhì)量、抽氣效率和外觀設(shè)計還算可以，雖在某些方面還存在不足，但有物美價廉、售后服務(wù)好的優(yōu)勢。

我公司萬德大廈化驗中心通風(fēng)柜選用了美國LABCONCO公司的LABCONCO牌通風(fēng)柜，而下屬水廠實驗室則選用了深圳美加麗公司生產(chǎn)的通風(fēng)柜。

臺柜等臺面材料的種類及選用

實驗臺、儀器臺及通風(fēng)柜等臺面材料的選用十分重要，因為化驗工作主要是在臺柜的面板上完成的，而化驗工作通常需要加熱或用強酸強堿、有機溶劑等破壞性化學(xué)試劑，因此對于臺面材料有較高的、特殊的要求，一般要求對高溫及試劑腐蝕有一定的耐受力。

國內(nèi)常用的化驗臺面有木臺面、水泥臺面、水磨石臺面、貼瓷片臺面和大理石臺面等，均可根據(jù)工作需要適當(dāng)選用。這里重點介紹一些國外流行的、性能優(yōu)良的、可在現(xiàn)場切割安裝或可自由組合成型的臺面材料。

TRESPATOPLAB

由荷蘭HOECHST公司生產(chǎn)，主要成分是。有灰色和黑色兩種顏色，灰色顯得亮麗、潔凈；黑色顯得沉實，與周圍環(huán)境對比度大，可使實驗室有一定的層次感。厚度有12mm和18mm兩種，可根據(jù)需要選用。其優(yōu)點是硬度高，抗撞擊，抗磨損，耐高溫180℃，耐強酸強堿。它的一個特點是承重量較大，因此可以放置中小型的設(shè)備或儀器，它的另一個特點是易切割，因此對于結(jié)構(gòu)不規(guī)則的實驗室，可以根據(jù)環(huán)境的需要進行切割，使實驗臺和墻體之間沒有縫隙，使得實驗室整齊美觀，但價格較貴。

EPOXY

它是世界上最著名的、最好的實驗臺面之一。由美國的DURCON公司生產(chǎn)。主要成分是樹脂。有白色、灰色和黑色三種顏色，低反光。DURCON公司的EPOXYRESIN臺面平整光滑，由單片整體制造，沒有容易產(chǎn)生鼓泡和縫隙的層疊結(jié)構(gòu)，沒有容易滲透液體的氣孔。其臺面是惰性的，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)對酸堿和其它化學(xué)試劑有極高的耐受力。除此之外，它還耐高溫(180℃)，不燃燒，耐刮傷和耐起泡。

其它

其它臺面材料有樹脂防火板臺面、三聚氰酰胺樹脂涂層木質(zhì)臺面、陶瓷臺面、聚丙烯臺面和貼磚臺面等，可根據(jù)需要選用。

我單位實驗臺和儀器臺臺面選用的是荷蘭產(chǎn)的黑色TRESPATOPLAB，而通風(fēng)柜則選用了DURCON公司的EPOXYRESIN臺面，大型儀器臺臺面則選用德國生產(chǎn)的樹脂防火板。

化驗盆水龍頭的選用

國內(nèi)看到的化驗盆水龍頭基本上都是鐵的、不銹鋼的或表面鍍鉻的，這里向大家介紹一種外表亮麗、高檔豪華的國外優(yōu)質(zhì)水龍頭。

該產(chǎn)品的品牌是“BROEN”，號稱“老板實驗室設(shè)備”，由馳名的丹麥BROENLAB集團公司制造。

此產(chǎn)品除了具有方便、耐用、靈活、質(zhì)優(yōu)、外形美觀并有容易清洗玻璃器皿的水流設(shè)計等優(yōu)點外，其最大的一個特點是：表面處理采用了彩色處理技術(shù)。即表面采用靜電噴涂名為BROENPOLYCOAT的粉沫漆，除了對大部分的化學(xué)試劑有極高耐腐蝕性能外，其顏色還有多種選擇，如藍、紅、黃、深綠、棕、黑、深灰和白色等十多種顏色，具有十分吸引人的外觀。

其所有水龍頭的閥芯均采用優(yōu)質(zhì)瓷質(zhì)球閥，具有操作性能優(yōu)秀、壽命長和免于維護等優(yōu)點。

我單位化驗盆水龍頭選用了此款產(chǎn)品。

排氣罩的選用

在實驗室，排氣罩主要用于蒸餾裝置、電熱蒸餾水器和產(chǎn)生有害氣體的儀器設(shè)備的排氣。按其局部排氣功能，可分為兩種，一種是固定式的排氣罩，另一種是活動式的排氣罩?；顒邮降呐艢庹钟幸粋€可上下左右移動的活動臂，可根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)移到需要排氣的地方。國外馳名的兩種排氣罩分別為美國LABCONCO固定式排氣罩和丹麥活動式排氣罩。我公司購買了這兩種排氣罩。

安全柜和緊急事故淋洗器的選用

實驗室安全柜用于儲存易燃易爆劇毒化學(xué)物品，以確保實驗室和樓層公共安全。經(jīng)過多方調(diào)研，我們選用了德國Kottermann公司的安全柜，該產(chǎn)品有毒氣排泄裝置、火警自動閉鎖裝置和特殊安全報警裝置，安全可靠，但價格較貴。

緊急事故淋洗器是用于當(dāng)有化驗事故發(fā)生時，特別是有毒或腐蝕性化學(xué)藥品試劑濺入眼睛或灑在人身上等時，進行緊急清洗。國內(nèi)外有多種品牌可供選擇，我單位選購了美國SPEAKMAN公司的緊急事故淋洗器。

供氣站及其管路系統(tǒng)的選用

實驗室里，有些實驗及儀器設(shè)備需用到多種高純特殊氣體，如氬氣、氮氣、氦氣、乙炔、一氧化二氮和高壓空氣等，還有的在同一個儀器室如氣相色譜室里可能同時放置有3～4臺氣相色譜儀，而每一臺儀器或每個用氣點都配備一套獨立的供氣系統(tǒng)、一套高壓鋼瓶，不僅沒必要，也不安全、不整齊美觀。因此需要有一個集中供氣的供氣站及將所需氣體分配到各實驗室、各儀器的管路系統(tǒng)，一個典型的系統(tǒng)如圖1所示。

供氣站及其管路系統(tǒng)一般包括以下幾部分：高壓氣瓶、供氣板，供氣管道及用戶端等。

供氣站及其管路系統(tǒng)通常要求能夠優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、安全地供氣。對設(shè)備的要求多種多樣，有的要求較高，如：氣質(zhì)聯(lián)用儀，要求氣體的純度極高；ICP儀用氣量很大，要求最好能不間斷供氣等等。下面介紹