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实验室“三废”的处理

实验室三废组成部分及处理方法

17-03-30

实验室,尤其是化学类实验室,在进行实验时极易产生有毒有害气体威胁实验室内操作人员及实验室设备的安全。因此,实验室废弃物处理十分重要。


一、实验室废气


(一)废气的组成与危害


化学实验室室内空气污染物的种类很多,成分复杂,排放具间歇性,主要空气污染物包括有机气体和无机气体两大类。这些气体直接排放到大气中,会加剧酸雨的形成,构成严重的社会公害,人如果吸入较多会造成直接伤害。


1,无机废气主要包括:氮氧化物、硫酸雾、氯化氢、氟化氢、硫化氢、二氧化硫等无机废气。


2,有机废气主要包括芳香类:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等;醛酮类:甲醛、乙醛、戊二醛、丁醛、丙酮、环己酮、甲乙酮、苯乙酮等;酯类:醋酸异丁酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸甲酯、香蕉水等;醇类:甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇等。(二)处理废气的主要原则和方法目前对气态污染物的处理方法一般可分为湿法和干法两大类,具体需要根据化学实验室废气的特点来选择高效率、低成本的方法。


A、湿法废气处理湿法


废气处理采用酸雾净化塔进行废气处理,适于净化氯化氢气体(HCl)、氟化氢气体(HF)、氨气(NH3)、硫酸雾(H2SO4)、铬酸雾(CrO3)、氰化氢酸气体(HCN)、硫化氢气体(H2S)、低浓度的NOx废气等水溶性气体,具备净化效果好、结构紧凑、占地面积小、耐腐蚀、抗老化性能好、安装、运输、维修管理方便、设备结构较为简单、一次性投资少等特点,因而广泛应用于对气态污染物的处理。酸雾净化塔适应于高层建筑屋面上安装,工作原理是酸雾废气由风机压入净化塔,经过喷雾及填料层,废气与氢氧化钠吸收中和液进行气液两相充分接触吸收中和反应,酸雾废气经过净化后,再经脱液层脱液处理,然后排入大气。净化后的酸雾废气可低于国家排放标准。


B、干法废气处理干法


废气处理是指气体混合物与多孔性固体接触时,利用固体表面存在的未平衡的分子引力或者化学键力,把混合物中某一组分或某些组分吸附在固体表面上的过程。具有吸附作用的固体称为吸附剂,该方法的优点是设备简单,操作方便,易于实现自动控制。但是因吸附剂的物化性能不同,具有较强的针对性,所以处理含不同有害物质的废气须配置不同理化性能的吸附剂,才能起到良好的气体净化作用;如果废气通过吸附剂的时间较短,废气中有害物质的含量过高,废气净化的效果就会不理想;在废气通过吸附介质时,由于气流受固体介质的阻挡作用,须增加风机的功率才能保证通风系统的正常风速。吸附剂需要定期更换或作再生处理才能保证吸收装置的正常运行。所以该方法在实际应用中需要投入一定的费用和人力,此种方法一般用于废气中有害物质的种类相对稳定且含量较低的废气处理,这样便于采用一种有针对性的吸附剂。


干法废气处理一般采用有机气体活性炭吸附装置,其原理是活性炭具有很多微孔及很大的比表面积,依靠分子引力和毛细管作用,能使溶剂蒸汽和挥发性物质吸附于其表面,又根据不同物质的沸点,用蒸汽将吸附物质析出。当采用蒸汽为解除吸介质时,析出的有机溶剂蒸汽与水蒸汽一起通过冷凝器凝结,进入分离桶经分离后回收有机溶剂。


二、实验室废水


1、废水的组成与危害


实验室产生的废水包括多余的样品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量洗涤水等。几乎所有的常规分析项目都不同程度存在着废水污染问题。这些废水中成分包罗万象,包括最常见的有机物、重金属离子和有害微生物等及相对少见的氰化物、细菌、毒素、各种农药残留、药物残留等。


含有超标重金属的废水一旦排到干净下游,就会污染大片水源。由于这种受重金属污染的水在颜色、气味等方面与正常水没有差别,一旦用这些水来灌溉,必然会让土壤及农作物成为重金属污染对象。人吃了在重金属污染的土壤上种出来的农作物,很容易受到重金属的毒害。


2、废水的处理方法


一般有物理法、化学法、生物法。物理法主要利用物理作用以分离废水中的悬浮物;化学法主要利用化学反应来处理废水中的溶解物质或胶体物质;生物法是去除废水中的胶体和溶解中的有机物质。上述三种基本处理方法各有其特点和适用条件。在废水排入地面水中要按排放要求来确定处理程度,同时应结合水体的自净能力,通常根据有害物质和溶解氧的指标来确定水体的容许负荷,即排入水体的容许浓度。


A、对酸性废水的处理:

利用碱性废水进行中和,使混合废水PH值接近中性;在酸性废水中投加中和剂,酸性废水通过碱性滤层过滤中和。


B、对碱性废水的处理:

利用酸性废水进行中和,在碱性物质中投放酸性中和剂;向碱性废水中鼓入烟道废气(酸性气体二氧化碳或二氧化硫);利用水中二氧化碳中和碱性废水。


C、对综合废液的处理:

采用“水质均化+中和过滤→中和混凝→置换内电解→生物吸附池→沉淀池和清水池”工艺进行处理。在废水处理中,为了保护pH在线控制系统,采用中和过滤技术,保证酸碱废水能稳定达标,并节省了药剂。采用组合式填料实现污泥固定化;消毒处理工段采用先进的臭氧发生器消毒;污泥消化采用脉冲布水器布水实现污泥减量化。该工艺可以对复杂的有机物进行分解,能稳定处理实验废水中产生药剂对废水的影响。并且该工艺运行费用低,管理方便,适应范围广。


通过合理布局,尽量减少占地面积;作好绿化设计,对污水站进行合理的规划,使之成为实验室中心的一处景观。

D、对特殊废水的处理:


凡含有放射性核素的废水,应根据核素的半衰期长短,分为长寿命和短寿命两种放射性核素废水,并应分别进行处理,长寿命放射性核素,且放射性浓度又较高的废水,应将废水集中存放,待到一定数量后,采用净化法处理;净化过程中产生的少量浓缩液,可采用固化法处理;短寿命放射性核素废水,应采用贮存法处理;含有放射性核素的废水处理,应符合现行的《辐射防护规定》的规定; 生物安全4级和生物安全3级实验室的污水,必须进行消毒处理,经处理后,污水应符合《医院污水排放标准》的规定。


三、实验室固体废物


实验室产生的固体废物包括多余样品、分析产物、消耗或破损的实验用品(如玻璃器皿、纱布)、残留或失效的化学试剂等。这些固体废物成分复杂,涵盖各类化学、生物污染物,尤其是不少过过期失效的化学试剂,处理稍有不慎,很容易导致严重的污染事故。


对实验室污染物的处理办法为防止实验室的污染扩散,污染物的一般处理原则为:分类收集、存放,分别集中处理。尽可能采用废物回收以及固化、焚烧处理,在实际工作中选择合适的方法进行检测,尽可能减少废物量、减少污染。废弃物排放应符合国家有关环境排放标准

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