专利名称：高等级生物安全实验室专用污水处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于污水灭菌装置，具体的涉及一种对生物实验室污水进行灭菌消毒 的高等级生物安全实验室专用污水处理设备。
背景技术：
生物废水特别是生物实验室排放的废水中还有病原菌、传染病菌等多种有害细 菌，如果直接进入自然水体，将会给病菌的传播创造条件。现有技术中对于该类生物实验室 废水的处理有多种方式，常用的有臭氧处理和紫外线灭菌的方式，还有的采用焚烧炉的方 式对少量的生物实验室废水进行焚烧处理。首先通过臭氧等药物灭菌的方式无法达到较高 的普遍灭菌效果，尤其是当废水量较大时，无法彻底的杀灭病菌生物。紫外光灭菌和焚烧灭 菌的成本较高，且焚烧会带来二次污染。
实用新型内容本实用新型提供了一种结构设计合理，能够实现生物实验室废水的有效灭活的高 等级生物安全实验室专用污水处理设备，其可以实现生物实验室排放污水的收集和智能化 消毒灭菌，使排放到市政管网的废水达到无污染微生物的目的。其使用和维护方便，运行成 本低，使用寿命长。本实用新型所采用的技术方案如下一种高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述污水处理设备包 括一压力容器，该压力容器连接设置污水收集装置、高温灭菌装置、安全泄放装置和控制装 置，所述控制装置包括触控屏幕和可编程控制器，该控制装置控制连接污水收集、高温灭菌 装置和安全泄放装置。具体的讲，所述污水收集装置包括一连通压力容器的污水管路，该污水管路的前 端设置有预过滤装置和收集水阀。—实施例中，所述污水管路经收集水阀后以两组并联管路接入到压力容器内，该 两组并联管路上分布设置有球阀、废水过滤器、以及过滤器堵塞检测水位探针。另一实施例中，所述压力容器为一卧式罐体，该卧式罐体密闭设置，其外包覆有岩 棉保温层。一实施例中，所述高温灭菌装置包括穿设在压力容器内部的电热管，所述电热管 上套装设置有冷却水盘管，冷却水盘管的两端延伸至压力容器外部连接冷却水循环管。另一实施例中，所述安全泄放装置包括通过泄放管路与压力容器内部相通的安全 阀，所述压力容器内还设置有安全压力开关，该安全压力开关、安全阀均与控制装置连接。再一实施例中，所述压力容器连接设置有污水循环装置，该污水循环装置包括污 水循环管路，所述污水循环管路上设置有污水循环泵、循环水阀、排水阀和多个废水温度传 感器。再一实施例中，所述污水处理设备进一步包括高效灭菌过滤器，该高效灭菌过滤器配置智能检测装置，该智能检测装置连接设置所述控制装置。又一实施例中，所述污水处理设备进一步包括自动报警监测装置，该自动报警监 测装置包括设置于压力容器内的水位探针和外置的压力报警开关和压力容器内室压力传 感器；该水位探针包括压力容器内室的上水位探针、中水位探针和下水位探针。又一实施例中，各种阀选自角座式气动阀或先导电磁阀。该污水处理设备采用封闭式压力容器作为污水处理载体，通过高温灭菌装置进行 高效灭菌，并能够借助控制系统实现智能化控制和管理功能。卧式压力容器的结构合理，性 能可靠，经久耐用抗腐蚀。其通过污水收集装置可自动收集实验室排放的污水，当污水收集 到指定量后或满足用户设定状态后，该污水处理设备可以那个过控制系统自动对污水进行 消毒或灭菌处理，无需人工操作。该控制系统可采用触摸屏作为人机控制界面，可动态显示 工作流程及工作过程中的温度、压力、时间等参数，使得操作更加直观、方便，用户还可根据 需要进行特殊组态方便地进行手动操作。可编程序控制器可进行编程程序控制，具有功能 强、可靠性高、使用灵活等特点。压力容器外部的岩棉保温层有效的减少了设备向环境散发 的热量，优化了实验室的工作环境。生物实验室废水在排出之前应该进行过预过滤，使废水中的颗粒含量、大小以及 运动粘度都达到较小值，这样会尽可能防止管道内壁及拐角处堵塞。设备通电后，压力容器 内水位低于设定值时，污水收集装置自动打开，实验室内流入的污水通过污水收集装置流 入压力容器内，当达到设定水位时，污水收集装置自动关闭。污水收集装置关闭后，高温灭 菌装置和污水循环装置可同时开启，使压力容器内的污水温度均勻的上升，达到设定的灭 菌温度后，控制系统开始灭菌计时，灭菌计时到后，高温灭菌装置和污水循环装置关闭，污 水冷却的冷却水循环管打开，冷却至设定温度后，污水冷却系统关闭，污水循环装置中的排 放阀开启，将已灭菌污水排放完毕后，高温灭菌水处理结束。该压力容器的罐体还装有安全泄放装置，当灭菌过程中出现异常导致罐体内部压 力超出设计压力，安全泄放装置中的安全阀就会自动打开排放压力，从而达到安全保护的 目的，安全阀直接安装在罐体顶部与罐体内部相通从而可以达到与罐体内部同样的灭菌效 果。压力容器的罐体安装有安全压力开关，当压力接近设计压力时安全压力开关会自动切 断电热管加热电源，尽最大可能不打开安全阀。废水经过收集水阀和废水过滤器进入压力容器时，污水管路经收集水阀后以两组 并联管路接入到压力容器内，一组正常使用，一组备用，并且每组过滤器都有水位监测装 置，当过滤器发生堵塞时，必然会导致水流速度减慢，此时水位监测装置就发出信号，提示 故障信息，污水收集装置暂停，应由维护人员迅速打开另外一组备用过滤器后，确认触摸屏 的报警信息，污水收集装置恢复工作，等到系统灭菌完毕后，控制系统会提示用户更换或者 清理堵塞的一组过滤器，等到过滤器更换完毕，经操作者确认后，系统处于正常的待工作状 态。高效除菌过滤器可以保证从压力容器排放的气体不带有病原微生物，除菌过滤器 在每一个灭菌循环中都经过灭菌处理，高效过滤器带有智能检测系统，显示滤器的累计已 灭菌时间，当达到设定值后提醒用户更换滤芯；高效除菌过滤器管道留有完整性测试接口， 用户可通过完整性测试仪器对过滤器进行完整性测试，如果测试通过过滤器可继续使用。 如果未通过测试则更换过滤器。[0020]由于不能将压力容器打开放入生物指示剂进行灭菌，所以本实用新型还可设计了 检测装置模拟压力容器内部环境对生物指示剂进行灭菌。该模拟检测装置嵌入压力容器内 部，从预留口可加水并在水平面上方放置生物指示剂，关闭预留口形成内部密闭空间，生物 指示剂与污水完全隔离，因为该模拟装置体积足够小且外表面与污水完全接触，因此可以 认为该模拟装置内部空间中的温度与周围污水温度是一致的，即模拟了周围污水的环境， 这样可通过间接检测的方式对系统内灭菌效果进行生物指示剂检测。该污水处理设备自动运行时，控制系统通过各种检测元件实时检测各个参数，包 括压力、温度、液位。并能够根据升温速度，温度与压力对应关系等判断设备是否运行正常。 如有异常，及时报警提示并根据情况自动做出停止加热等应急处理。另外，该压力容器内可 安装有两套加热装置，当压力容器对废水进行加热时，如电热管发生故障，如果一组发生故 障，控制系统将检测加热速度，如果加热速度不能达到计算值，则判定加热管损坏，同时开 启另外一组备用加热管，待灭菌结束后提示用户更换算坏的电热管，更换后由操作者确认， 确认后设备处于待工作状态。本实用新型的有益效果在于，该污水处理设备结构设计合理，能够实现生物实验 室废水的有效灭活，其可以实现生物实验室排放污水的收集和智能化消毒灭菌，使排放到 市政管网的废水达到无污染微生物的目的。其使用和维护方便，运行成本低，使用寿命长。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的阐述。
图1是本实用新型具体实施方式
的结构组成示意图。
具体实施方式
如图1所示，该高等级生物安全实验室专用污水处理设备为生物实验室污水处 理装置，其包括一压力容器，该压力容器连接设置污水收集装置、高温灭菌装置、安全泄放 装置和控制装置，控制装置50包括触控屏幕和可编程控制器，该控制装置控制连接污水收 集、高温灭菌装置和安全泄放装置。污水收集装置包括一连通压力容器的污水管路10，该污 水管路的前端设置有预过滤装置和收集水阀。污水管路经收集水阀后以两组并联管路12 接入到压力容器内，该两组并联管路上分布设置有球阀、废水过滤器、以及过滤器堵塞检测 水位探针11。压力容器20为一卧式罐体，该卧式罐体密闭设置，其外包覆有岩棉保温层。 高温灭菌装置包括穿设在压力容器内部的电热管21，电热管上套装设置有冷却水盘管31， 冷却水盘管的两端延伸至压力容器外部连接冷却水循环管30。安全泄放装置具有通过泄放 管路与压力容器内部相通的安全阀M，压力容器内还设置有安全压力开关，该安全压力开 关、安全阀均与控制装置连接。压力容器连接设置有污水循环装置，该污水循环装置包括污 水循环管路40，污水循环管路上设置有污水循环泵41、循环水阀42、排水阀和多个废水温 度传感器43。该污水处理设备还可包括高效灭菌过滤器，该高效灭菌过滤器配置智能检测装 置，该智能检测装置连接设置所述控制装置。污水处理设备还可包括自动报警监测装置，该 自动报警监测装置包括设置于压力容器内的水位探针和外置的压力报警开关23和压力容 器内室压力传感器；该水位探针包括压力容器内室的上水位探针22、中水位探针和下水位探针。上述各种阀均选自角座式气动阀和先导电磁阀，能够保持整个设备的长期使用寿命 和自动控制性能。 该污水处理设备通电后，污水收集阀门自动开启，达到设定水位后，污水收集阀门 自动关闭，设备默认自动启动高温灭菌程序。压力容器内的电热管开始工作，同时污水循环 水阀和污水循环泵开启，使得压力容器收集的污水温度均勻的上升，当压力容器内的污水 达到设定温度后，开始进行灭菌计时，同时电热管开始根据污水温度进行间断工作，将污水 温度控制在设定的温度范围内，当灭菌计时达到设定灭菌时间后，高温灭菌装置处理结束； 电热管停止工作，若配备有污水冷却系统，冷却水循环管开启，冷却水阀打开，循环泵继续 工作，将污水冷却至设定温度以下后，冷却水阀和循环泵关闭，污水冷却系统关闭；设备处 在等待确认排水阶段，如果用户进行灭菌指示物测试，此时人工将灭菌指示物取出，进行细 菌培养，等到培养合格后再确认排水，排水阀打开，将已经经过消毒处理的污水排出，当用 户不需要进行灭菌指示物培养，可直接确认排水，当下水位信号消失后，排水结束，排水阀 门关闭，污水收集阀门自动打开，设备自动恢复到污水收集状态。
权利要求1.一种高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述污水处理设备包 括一压力容器，该压力容器连接设置污水收集装置、高温灭菌装置、安全泄放装置和控制装 置，所述控制装置包括触控屏幕和可编程控制器，该控制装置控制连接污水收集、高温灭菌 装置和安全泄放装置。
2.根据权利要求1所述的高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述 污水收集装置包括一连通压力容器的污水管路，该污水管路的前端设置有预过滤装置和收 集水阀。
3.根据权利要求2所述的高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述 污水管路经收集水阀后以两组并联管路接入到压力容器内，该两组并联管路上分布设置有 球阀、废水过滤器、以及过滤器堵塞检测水位探针。
4.根据权利要求1所述的高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述 压力容器为一卧式罐体，该卧式罐体密闭设置，其外包覆有岩棉保温层。
5.根据权利要求1所述的高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述 高温灭菌装置包括穿设在压力容器内部的电热管，所述电热管上套装设置有冷却水盘管， 冷却水盘管的两端延伸至压力容器外部连接冷却水循环管。
6.根据权利要求1所述的高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述 安全泄放装置包括通过泄放管路与压力容器内部相通的安全阀，所述压力容器内还设置有 安全压力开关，该安全压力开关、安全阀均与控制装置连接。
7.根据权利要求1所述的高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述 压力容器连接设置有污水循环装置，该污水循环装置包括污水循环管路，所述污水循环管 路上设置有污水循环泵、循环水阀、排水阀和多个废水温度传感器。
8.根据权利要求1所述的高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述 污水处理设备进一步包括高效灭菌过滤器，该高效灭菌过滤器配置智能检测装置，该智能 检测装置连接设置所述控制装置。
9.根据权利要求1所述的高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述 污水处理设备进一步包括自动报警监测装置，该自动报警监测装置包括设置于压力容器内 的水位探针和外置的压力报警开关和压力容器内室压力传感器；该水位探针包括压力容器 内室的上水位探针、中水位探针和下水位探针。
10.根据权利要求2、3、6、7任一所述的高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其 特征在于各种阀选自角座式气动阀或先导电磁阀。
专利摘要一种高等级生物安全实验室专用污水处理设备，其特征在于所述污水处理设备包括一压力容器，该压力容器连接设置污水收集装置、高温灭菌装置、安全泄放装置和控制装置，所述控制装置包括触控屏幕和可编程控制器，该控制装置控制连接污水收集、高温灭菌装置和安全泄放装置。该污水处理设备结构设计合理，能够实现生物实验室废水的有效灭活，其可以实现生物实验室排放污水的收集和智能化消毒灭菌，使排放到市政管网的废水达到无污染微生物的目的。其使用和维护方便，运行成本低，使用寿命长。
文档编号C02F1/50GK201882960SQ20102063798
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者丁铲, 姜艳峰, 孟宪礼, 巩报贤, 李勇, 王培敬, 韩健康 申请人:中国农业科学院上海兽医研究所, 北京伊莱莎生物工程技术有限公司, 山东新华医疗器械股份有限公司