简述生物废水高温灭活工艺

一、前言

在生物制药厂和生物实验室等排放的废水中常常含有各种病原微生物, 因此在排放之前，需要进行严格的灭活处理, 否则就有可能污染环境及危害人类健康。目前国内在生物废水处理方面已有相关的国家规范和行业标准。

《生物安全实验室建筑技术规范 GB50346-2011》中对生物废水的处理方式提出了具体要求“ABSL-2防护区污水的处理装置可采用化学消毒或高温灭菌方式。三级和四级生物安全实验室防护区活毒废水的处理装置应采用高温灭菌方式”。

除了国家规范，在疫苗行业，为了加强兽用疫苗生产企业生物安全管理，2017年8月31日农业部发布了《兽用疫苗生产企业生物安全三级防护标准 第2573号》。此标准明确要求生产车间和检验用动物房等区域“应设活毒废水处理系统处理防护区排水，且该系统应与生产规模相匹配，并设有备用处理装置”。

2020年6月18日，国家为了推进新冠灭活疫苗生产车间建设，印发了《疫苗生产车间生物安全通用要求》，提及“防护区内废水应排入活毒废水处理系统，经消毒灭菌后排放”，并且“系统处理能力应与生产规模相匹配，并设有备用处理装置”。

二、废水处理方法

目前活毒废水的处理方法主要有如下三种：

-  物理法

-  化学法

-  生物处理法

其中高温灭活的物理法利用高温对病原微生物等的灭活致死作用，具有灭活效果好，无污染等优点，目前是世界上处理活毒废水的较常用方法。在《生物安全实验室建筑技术规范 GB50346-2011》中，也建议三级和四级生物安全实验室应采用高温灭菌方式。

目前高温灭活有连续式和序批式两种方案，这两种方案具有各自的特点。我们在选择灭活方案时，需要从监管，安全，节能，占地和效率等多个方面考虑。

三、序批式灭活

序批式灭活是灭活罐内废水到达一定液位后开始加热，升至设定温度后保持一定时间进行灭活，最后经过冷却后排放。序批式灭活作为较为传统的灭活处理方案，系统简单，投资费用较低，但也存在处理效率不高，体积庞大，易散发臭味，能耗高和水锤等缺点。

序批式灭活流程图

四、连续式灭活

连续式灭活方案是通过短时超高温加热方式，对废水进行连续灭活处理，具有安全、处理效率高，节能和处理量大等优点。连续灭活系统由废水输送、废水加热、高温保持管和热回收等单元组成。

连续灭活系统根据废水收集罐内的液位进行启停，废水经过加热及高温保持灭活后，如果监测灭活合格，就进行冷却排放；如果不合格，则回流至废水收集罐，再次进行处理。在连续灭活处理运行时，不影响废水的收集储存。

在处理废水时高温废水排放和低温废水进入是同步的，因此可采用热回收系统，降低蒸汽耗量和冷却水耗量，蒸汽耗量仅为序批式的20-40%左右，冷却水耗量仅为序批式的10-30%左右；同时连续灭活为长时间均匀运行，因此蒸汽和冷却水消耗流量也是均匀的，可以配置较小口径的蒸汽和水管路。

此外，连续灭活还有如下主要优点：

- 安全：无需高温灭活罐及设置安全阀，不需要担心安全阀泄露污染风险

- 节能：配置热回收单元，节能高效，运行费用

- 高效：设备运行时间几乎都是有效的废水灭活和处理时间

- 灵活：可以通过泵的变频和控制阀调节进行调整处理能力，灵活性强

- 环保：闭式管路中加热，避免高温灭活罐的臭味污染

- 运行可靠，维护量低

- 结构紧凑，占地空间小

- 全自动化运行，人力关注程度低

五、总结

相对来说，序批式灭活由于处理效率较低，仅适合废水排放间隔较长，且排放量较小的实验室和研发楼等场所；而连续灭活方案处理效率高，且灵活性强，适合各场所，尤其是废水排放量较大或较为连续的生物制药车间。