1、潔凈室的局部排風
1)潔凈廠房內的各種生產過程中不可避免的有各類粉塵、有害氣體、有害物質的產生。防止它們在潔凈室內擴散或造成污染的有效方法是在產生處采取局部排風措施及時有效的將污染物排至室外。為此,GB50073--2013《潔凈廠房設計規范》規定:潔凈室內產生粉塵和有害氣體的工藝設備,應設置局部排風裝置。應根據各類工藝設備產生的粉塵、有害氣體和有害物質的性質、濃度等因素選擇設置合理的局部排風裝置。以下情況的局部排風系統應單獨設置:
a.排風介質混合后能產生或加劇腐蝕性、毒性、燃燒爆炸危險性和發生交叉污染。
b.排風介質中含有有毒與無毒物質,且毒性相差非常大。
c.同時存在易燃、易爆與一般排風。
2)在設計潔凈室的排風系統時,應采取以下措施:
a.為防止在潔凈室空調系統停止運行時,室外空氣倒灌入室內,引起污染和積塵,應采取防倒灌措施。工程常用的防倒灌措施有:
①設置中效空氣過濾器,這種方式結構簡單,維護方便;
②采用止回閥,使用方便,但密封性較差;
③采用密閉閥,密閉性好,但結構復雜,管理不便;
④采用自控裝置。
b.含有易燃、易爆局都排風系統時,應采用與排出物質相適應的防火、防爆措施。
c.排風介質中有害物濃度及排放量超過國家或地區有害物排放濃度及排放量規定時,應進行無害處理,達標后才能排入大氣。
d.對含有水蒸氣和凝結性物質的排風系統,排風口應有一定坡度,以便及時排出凝結液。
潔凈廠房內的換鞋、存外衣、洗浴、廁所和淋浴等產生輔助房間,應采取通風措施,其室內的靜壓值,應低于潔凈區。
潔凈室應根據生產工藝要求設置事故排風系統。事故排風系統應設自動和手動控制開關,手動控制開關應分別設在潔凈室及潔凈室外便于操作的地點。一般對于有可能散發有害氣體或易燃,氣體或易燃、易爆氣體的潔凈室(區)應設事故排風裝置。
2、排風裝置的分類及處理設備
在微電子生產用潔凈室和藥品生產用潔凈室中,常常會在產品生產過程中使用或產生某些特定的酸性或堿性物質、有機溶劑和氣體;在致敏性藥物、某些甾體藥物、高活性藥物和有毒性藥物生產過程中還會有相應的有害物質排出或滲入潔凈室內。對于上述潔凈室,在可能排出各種有害物質、氣體或粉塵的生產工藝設備或工序處應設置局部排風裝置或采取全室排風裝置。按生產工藝過程排出的廢氣的種類,可將排風裝置(系統)大體劃分為以下種類型:
(1)一般排風系統
在生產輔助用室和生活用室,如值班室、衛生間等排出的一般廢氣,大多數情況下不需要進行特殊處理即可直接排入大氣。
(2)有機氣體排風系統
在產品生產中使用某些有機物質、溶劑作為原輔材科或清洗劑時,都將會在相關的場所或設備處散發有機物質、溶劑的氣體,對這類場所或設備均應設置排風裝置。在一般情況下,有機排風系統中的有機氣體濃度是很低的,若能達到國家規定的大氣排放標準時,可直接排入大氣,不需設置廢氣處理裝置;當排風系統中有機氣體濃度超過規定時,應設有機氣體排放裝置,經過處理達標后才能排入大氣。有機氣體排氣的凈化處理方法有活性炭吸附法,吸收法和催化燃燒法等。活性炭吸附法主要用于中小流量的不含粉塵、膠粘物質的苯類和汽油類有機氣體排氣的處理;吸收法設備簡單,耗能低,但吸收效率不高;催化燃燒法主要用于較高濃度的苯類、醇類、脂類和汽油等有機氣體排氣的處理。有機氣體排氣處理裝置應根據排風系統所含有機物質的品種、濃度等情況選用。
(3)酸性氣體排風系統
濕法化學腐蝕、酸液清洗實驗室內均有酸性氣體排出,在這類酸性氣體的排風系統通常設有濕式洗氣吸收塔,處理后排入大氣。實際設計時應根據酸性氣體的類型、濃度選用合適的吸收液和吸氣塔的形式。
(4)堿性氣體排風裝置
若排風系統氣體中含有堿性物質或排氣中混有堿性化學試劑時,與酸性氣體排風系統類似,通常采用濕式洗氣吸收塔處理后排入大氣。近年來,由于大氣排放標準越來越嚴格,含有堿性物質(或酸性物質)濃度較低的排氣也應進行凈化處理才能達到排放標準。為此,可采用吸附劑對堿性排氣(或酸性排氣)進行處理達標后再排入大氣。此種吸附劑一般為一次性的,使用后應進行集中處理,通常作為固體廢棄物在城市垃圾場集中處理。
(5)熱氣體排風系統
生產過程中的各種爐子、高溫滅菌設備等均有熱氣排出,由于排氣溫度較高,有時可采用熱回收等方式進行處理,若排氣量較小或不便進行處理時,可在采取必要的隔熱措施后直接排入大氣。
(6)含粉塵的排風系統
產品品種不同,生產工藝過程不同,排氣中的粉塵性質也不同。應根據排氣中的粉塵性質、濃度選用不同類型的除塵裝置,一般采用布袋除塵器或帶過濾元件的過濾除塵裝置。對于某些含塵濃度很高的排風系統,根據工藝具體情況,有時需設置二級除塵裝置,先將大部分粉塵去除后再送入布袋除塵或過濾除塵裝置,才能滿足大氣排放標準的要求,從而保證系統穩定、經濟的運行。
(7)特殊氣體排放系統
在半導體集成電路生產中常常需要使用一些特殊氣體,其中許多特殊氣體屬于易燃易爆、或有毒甚至劇毒、或有腐蝕性的氣體,對于這類氣體的排放系統,首先應按特殊氣體的品種、性質進行劃分,以防止在排放系統中產生化學反應;其次選用的廢氣處理裝置。特殊氣體排放的處理方法通常有稀釋法、吸收法、催化燃燒法和吸附法等。排放系統的設備、管道的材料選用必須根據排氣中的特殊氣體性質選擇相應的材質,以防止與特殊氣體發生反應。
(8)藥品生產中有害、有毒物質的排風系統
在生產或分裝青霉素等強制敏性藥物及高活性、有毒性藥物的房間和二類危險度以上病原體操作區的排風口,應安裝過濾器,將這些藥物引起的污染危險降低至低限度。此類排風系統的排風口與其他藥品生產用凈化空調系統的新風口應相隔一定距離。
3、排風系統用材料
潔凈室內排風系統的處理設備、風管及附件(如密閉閥、調節閥和止回閥等)的制作材料、保溫材料和涂料,應根據排出氣體的性質所處的空氣環境等確定。GB 50073-2013《潔凈廠房設計規范》中明確規定,潔凈室的排風管、附件以及輔助材料的選擇應符合以下要求:
1)排風系統的風管應采用不燃材料。這里所說的不燃材料是各種類型的金屬板材,包括碳鋼、不銹鋼和有色金屬板材,具體選用應按排氣的性質。
2)排除腐蝕性氣體的風管,應采用耐腐蝕的難燒材料或難燃材料。這里所說的難燒材料主要是氧指數≥32的玻璃鋼等。
3)附件、保溫材料、消聲材料和涂料等均采用不燃材料或難燃材料。這里所指的不燃材料主要是巖棉、玻璃棉等;難燃材料主要是氧指數≥32的橡塑海綿、聚氨酯等。