歡迎來到山東博斯達環(huán)??萍加邢薰揪W(wǎng)站!
0536-2228378隨著我國近年高校招生比例的增大和科技創(chuàng)新能力的提升,高校教學和科研活動愈加頻繁,有些實驗所用危險化學試劑、劇毒、雌激素等對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染的藥品,所產(chǎn)生的廢水多半未經(jīng)過任何處理就直接排放到下水道中,給環(huán)境造成了嚴重的污染。
同時,各實驗室及各實驗人員所從事的實驗項目不同,且同一實驗人員的實驗內容也經(jīng)常變換,雖然各類實驗室的廢水排放量較少,但排放次數(shù)較多,濃度也不定,成分也較復雜,因此對環(huán)境的污染也具有多樣性。尤為高校中的化學實驗室,化學藥品上百種,許多試劑及其反應物如各種酸、堿、重金屬鹽等對人體和環(huán)境都是有害的。他們有些很難降解,可以在環(huán)境中存在;有些則在降解過程中產(chǎn)生二次污染;有些則通過食物鏈的富集進入人體而造成毒害作用。因此,認真回收和處理實驗室污水中的廢棄物不僅是實驗人員的職責,也是實驗室管理的一個重要方面。
1.實驗室廢水的來源和種類[1]
根據(jù)實驗室廢水中所含主要污染物的性質,可以分為有機廢水、無機廢水和含病原微生物廢水。其中無機廢水中含有重金屬、重金屬絡合物、酸堿、硫化物以及其它無機離子等;有機廢水中含有常用的有機溶劑如有機酸、酚類、醚類油脂類等物質;含病原微生物實驗廢水主要是生物實驗室化驗廢水、解剖臺沖洗廢水等。
根據(jù)實驗室廢水中所含污染物的主要成分來分類,可以分為酸性廢水、堿性廢水、重金屬廢水、含酚廢水、鹵類廢水等。
根據(jù)實驗室廢水中污染物含量的不同,可以分為高濃度實驗廢水、低濃度實驗廢水和無污染水。其中高濃度實驗廢水一般包括液態(tài)失效試劑、液態(tài)實驗廢棄物或中間產(chǎn)物、各種洗滌液;低濃度實驗廢水包括實驗儀器、實驗產(chǎn)物的低濃度洗滌廢水和實驗室各項保潔衛(wèi)生用水;無污染水則包括實驗過程中用到的冷卻水、水浴及恒溫等加熱用水、其它清潔用水等。
2.實驗室廢水的處理方法及原則
高校實驗室廢水量少,間斷性強,危害性高,污染物的組成不同,從而導致處理的原理和方法不同,因此,處理這類廢水有一定難度。目前處理此類實驗室污水比較成熟的方法有以下幾種。
2.1 絮凝沉淀法[2,3]
此方法適用于含有重金屬離子較多的無機實驗廢水。當確定了廢水中的重金屬離子后,選出合適的絮凝劑,比如石灰、鐵鹽、鋁鹽等,在弱堿性條件下可形成Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等絮凝狀沉淀,同時這些絮狀沉淀也具有吸附作用,可以在去除重金屬離子的同時,去除部分水中的其他污染物,降低水中化學需氧量,提高廢水的可生化性。
2.2 硫化物沉淀法[4]
此方法主要針對含有鎘、鉛、汞等重金屬較多的實驗室污水,一般是用Na2S或NaHS把廢水中的重金屬轉變?yōu)殡y溶于水的金屬硫化物,再和Fe(OH)3共沉淀進行分離。具體做法:將廢水的PH值調到8.0-10.0,向廢水中加入過量的Na2S,使其生成硫化物沉淀,再加入FeSO4作為共沉淀劑,生成的FeS將水中懸浮的金屬硫離子吸附而形成共沉淀,靜置、分離并過濾。
2.3 氧化還原中和沉淀法
此方法的原理是:成離子狀態(tài)的無機金屬離子可以利用一些還原劑將其轉化為金屬單質,再經(jīng)過分離。常用的還原劑有Fe、Zn、NaBH4、等[5]。
2.4 活性炭吸附法[6]
此方法多用于去除用化學或物理方法不能去除的微量溶解狀態(tài)的有機物。具體處理方法:將廢水分為有機和無機兩相并分離,再用活性炭進行二次吸附,這種方法的化學需氧量去除率可達93%,同時活性炭還能吸附部分無機金屬離子。
2.5 焚燒法[7]
此方法適用于可形成乳濁液之類的廢液。但要避免因使用此方法而造成二次污染。例如,只含有碳、氫、氧元素的有機廢物在燃燒時一般不會造成二次污染,而含有鹵素、氮,硫等元素的有機廢物焚燒時將會產(chǎn)生NO、NO2、SO2等多種有毒體,此時就應該考慮采用其它的方法。
2.6 處理含重金屬離子實驗廢水的其它方法
在處理含重金屬離子的廢水方法中,除了以上的硫化物和絮凝沉淀法外,還有電解凝聚法、吸附法、磁分離法及還原離心法、離子交換法[8]等。比如利用還原離心法去除重金屬離子時,在6 000r/min條件下反應30min,汞離子的去除率達到99%,鉛離子可達98.3%。
2.7 高濃度有機廢水處理方法
處理高濃度的有機廢水除了可以用上述的焚燒法和活性炭吸附法外,還可以利用溶劑萃取法、氧化分解法、水解法以及生物化學處理法[9]等。例如廈門大學開發(fā)的高濃度有機廢水水解―好氧循環(huán)一體生物處理技術,可實現(xiàn)高濃度有機廢水的生物處理。
3.預防和減少實驗廢水的措施
3.1 減少藥品的使用
董素清等人通過調查研究發(fā)現(xiàn)[10],生產(chǎn)1t硫酸產(chǎn)品就排放酸洗廢液2~5t,含硫酸的水洗廢液10~15t。這說明生產(chǎn)實驗所需藥品將造成大量的污染,在實驗中減少藥品的使用也就減少了污染。同時,應該尋求用新的實驗方法代替落后的實驗方法,用新藥品代替現(xiàn)有藥品,盡量用無毒害性的藥品代替舊的有害物質。
3.2 實驗藥品進行回收
對實驗室廢棄物進行分類處理并回收再利用,這樣不僅可減小對環(huán)境的污染,還可以減少化學藥品的浪費。郭子英[11]等提出了化學實驗室廢液的回收與利用方法。利用沉淀物的不溶性,可從產(chǎn)生沉淀的實驗廢棄物中回收固體藥品。例如,從氯、溴、碘的性質實驗中回收銀化物,從硫酸的性質、硫酸根離子的檢驗實驗中回收含鋇的物質,從硫酸的性質實驗中產(chǎn)生的HCl氣體用堿液(NaOH)進行回收等。Osteen,Audrey B等人[12]研究了采用濃縮的方法從實驗室廢水中提取Hg。衍忠[13]根據(jù)廢棄物的一般處理原則,提出了含Hg等7類實驗室常見廢棄物的處理辦法,介紹了6種有機溶劑和3種貴重金屬的回收與提純,為實現(xiàn)實驗室廢物回收利用和提純提供了確實可行的操作。
3.3 預處理
實驗室排放的廢水,一般分為有機廢水和無機廢水。當確定了廢水的性質后,再根據(jù)各種離子沉降的特性,選擇合適的絮凝劑(石灰、鐵鹽、鋁鹽等)進行處理。也可以采取氧化還原中和沉淀法、活性炭吸附法、有機化學藥品的提純、蒸餾、離子交換等方法。[14-15]如含Pb、Cd的實驗廢水可以通過加入石灰乳調節(jié)pH值至6~8之間,從而將生成Pb(OH) 2和Cd(OH) 2沉淀。含Cr6 +廢水可在酸性條件下還原為Cr3 +,在堿性條件下生成Cr(OH)3沉淀,采用這種方法即可除去其中的有毒有害物質。絮凝沉淀也是實驗廢水處理的一個可行辦法。
高等院校實驗室廢水的處理,實質上就是采用各種手段和技術,將廢水中的污染物分離或轉化為無毒、無害物質,從而使廢水得到凈化,達到直接排放或便于收集的標準。由于高校實驗室廢液的組成相對復雜,排放量小,排放周期不定,瞬時排放濃度較高,不可能只用一種方法就能把所有污染物去除殆盡,因此處理廢液往往需要幾種方法組合,才能取得較好的處理效果。同時,實驗室廢液的管理是一個很重要的環(huán)節(jié)。因此,在高校,除了需要有關部門加大投入外,每位實驗人員要提高環(huán)境保護和自身防護意識,養(yǎng)成良好實驗習慣,按照規(guī)范操作,盡可能的把實驗廢水造成的危害降到zui小,為保護環(huán)境和生態(tài)校園的建設做出自己的貢獻。