實(shí)驗室產(chǎn)生的廢水、廢氣如何處理？

實(shí)驗室需要排放的廢水、廢氣、廢渣稱(chēng)為實(shí)驗室“三廢”。由于各實(shí)驗室實(shí)驗內容不同，產(chǎn)生的三廢中所含化學(xué)物質(zhì)的毒性不同，數量也有很大的差別。為了保證實(shí)驗人員的健康及防止環(huán)境污染，實(shí)驗室三廢的排放也應遵守我國環(huán)境保護法的有關(guān)規定。
一、廢氣處理措施
1、廢氣種類(lèi)
　　廢氣中包含無(wú)機廢氣和有機廢氣，以下列舉了廢氣的一些種類(lèi)，不同的實(shí)驗室還會(huì )有某些特定種類(lèi)的廢氣。
（1）無(wú)機廢氣
　　主要包括：氮氧化物、硫酸霧、氯化氫等無(wú)機廢氣。
（2）有機廢氣
　　主要包括芳香類(lèi)：苯、甲醛、茚三酮、乙酸乙酯、甲酰胺、乙醇、三氯甲烷、環(huán)己烷等
2、處理方案
　　常用的有活性炭吸附、光催化凈化和填料噴淋塔，或者多種組合的方式進(jìn)行處理。
　　一般有機廢氣采用活性炭吸附法和光催化凈化法，無(wú)機物采用填料噴淋塔進(jìn)行處理。
（1）活性炭吸附原理
　?、倩钚蕴渴且环N主要由含碳材料制成的外觀(guān)呈黑色，內部空隙結構發(fā)達、比表面積大、吸附能力強的一類(lèi)微晶質(zhì)碳素材料?；钚蕴坎牧现杏写罅咳庋劭床灰?jiàn)的微孔，1克活性炭材料中微孔，將其展開(kāi)后表面積可高達800-1500平方米，特殊的更高。也就是說(shuō)，在一個(gè)米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內表面積可能相當于一個(gè)客廳面積的大小。正是這些高度發(fā)達，如人體毛細血管般的空隙結構，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。
　?、诜肿又g相互吸附的作用力即“范德華力”。雖然分子運動(dòng)速度受溫度和材質(zhì)等原因的影響，但它在微環(huán)境下始終是不停運動(dòng)的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當一個(gè)分子被活性炭?jì)瓤撞蹲竭M(jìn)入到活性炭?jì)瓤障吨泻?，由于分子之間相互吸引的原因，會(huì )導致更多的分子不斷被吸引，直到填滿(mǎn)活性炭?jì)炔靠障稙橹埂?br /> 　?、刍钚蕴棵摳椒椒?br /> 　　當活性炭?jì)炔靠障侗挥袡C廢氣即被吸附物質(zhì)填滿(mǎn)而達到飽和時(shí)，污染物便開(kāi)始被釋放出來(lái)，這種現象稱(chēng)為穿透。達到飽和的活性炭吸附床需要進(jìn)行再生，一般采用加熱的氣體對吸附床進(jìn)行脫附，一方面使吸附床再生重新具有活性，一方面是污染物被解脫出來(lái)進(jìn)行回收或分解處理。這種脫附方法稱(chēng)為升溫脫附。物質(zhì)的吸附量是隨溫度的升高而減小的，將吸附劑的溫度升高，可以使已被吸附的組分脫附下來(lái)，這種方法也稱(chēng)為變溫脫附，整個(gè)過(guò)程中的溫度是周期變化的。
（2）光觸媒催化濾網(wǎng)：在聚氨酯蜂窩網(wǎng)孔基材上沉積納米二氧化鈦光催化材料，納米二氧化鈦光觸媒經(jīng)紫外光照射（理想紫外光波長(cháng)253nm-365nm 左右），激發(fā)價(jià)帶上的電子（eˉ）躍遷到導帶，在價(jià)帶上產(chǎn)生相應的空穴（h+）,生成具有極強氧化作用的氫氧自由基、超氧離子自由基、超氧羥基自由基，將甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC 等有毒有害污染物，臭氣異味、細菌等污染物氧化分解成無(wú)害的CO2 和H2O。產(chǎn)品具有良好的空氣凈化效果和廣譜的消毒殺菌性能，能有效凈化室內空氣，控制細菌、病毒的交叉感染達到空氣凈化和消毒殺菌的目的。光觸媒濾網(wǎng)采用的納米二氧化鈦光觸媒在作用過(guò)程中，本身不發(fā)生變化和損耗只提供一個(gè)反應場(chǎng)所，具有作用時(shí)間長(cháng)久，空氣凈化和消毒殺菌效率高，安全、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，不產(chǎn)生二次污染，是國際公認的綠色環(huán)保無(wú)污染的產(chǎn)品。

（3）酸霧噴淋凈化塔是需處理的廢氣，由玻璃鋼離心風(fēng)機壓入凈化塔進(jìn)氣段后，垂直向上與噴淋段自上而下的吸收液起中和反應，使廢氣濃度降低，然后繼續向上進(jìn)入填料段，廢氣在填料內交叉洗滌，再與吸收液起中和反應，使廢氣濃度進(jìn)一步降低后進(jìn)入脫水層段，脫去液滴，將凈化后的氣排出。酸霧噴淋凈化塔是無(wú)機氣體凈化的常用處理工藝，工藝技術(shù)相當成熟，且穩定可靠。其工作時(shí)吸收液通過(guò)填料塔頂部的噴淋裝置被均勻地噴灑在填料層頂部，并沿著(zhù)填料層自上而下呈膜狀流動(dòng)，而廢氣則自塔下部進(jìn)入，穿過(guò)填料層從塔頂排出。在此過(guò)程中，廢氣被迫多次改變方向、速度與吸收液不斷碰撞、接觸，使廢氣與吸收液在填料層中有充分接觸反應時(shí)間，令廢氣中有害成分能夠被吸收液充分吸收凈化。凈化后的氣體經(jīng)塔內除霧后可達標排放。
3、排放標準
　　根據所在地區的類(lèi)別，滿(mǎn)足《大氣污染物綜合排放標準GB16297-1996》的排放要求。
二、廢氣處理措施
1、廢水種類(lèi)
　?。?）強酸：如鹽酸、硫酸、磷酸等
　?。?）強堿：如氫氧化鈉等
　?。?）有機溶劑：如苯、甲醛等
2、處理方案
　　常用的廢水處理方案包括：酸堿中和、斜管沉淀、多介質(zhì)過(guò)濾、活性炭吸附、紫外、臭氧或氯片殺菌消毒、生物降解，或者多種組合的方式進(jìn)行處理。
　?。?）酸堿中和
　　廢水經(jīng)收集管網(wǎng)匯入收集調節池，經(jīng)曝氣管鼓風(fēng)攪拌后水質(zhì)均勻，提升泵將調節池廢水經(jīng)格柵去除毛發(fā)等雜物后流入堿沉反應池，通過(guò)pH自動(dòng)儀監測來(lái)水pH情況后自動(dòng)加堿，使得廢水中重金屬離子首先形成沉淀除去。而后通過(guò)自動(dòng)加酸使得中和池中廢水pH處于8~9，通過(guò)提升泵將中和后廢水泵入帶有絮凝和混凝兩個(gè)反應段的組合氣浮設備，主要是混凝去除實(shí)驗室產(chǎn)生的組織碎屑、脂質(zhì)等和水中的有機污染物、陰離子表面活性劑（LAS）等。
　　混凝機理：
　　a雙電層壓縮機理：當向溶液中投入加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高，則擴散層的厚度將減小。當兩個(gè)膠?；ハ嘟咏鼤r(shí)，由于擴散層厚度減小，ζ電位降低，因此它們互相排斥的力就減小了，膠粒得以迅速凝聚。
　　b吸附電中和作用機理：吸附電中和作用指膠粒表面對帶異號電荷的部分有強烈的吸附作用，由于這種吸附作用中和了它的部分電荷，減少了靜電斥力，因而容易與其他顆粒接近而互相吸附。
　　c吸附架橋作用原理：吸附架橋作用主要是指高分子物質(zhì)與膠粒相互吸附，但膠粒與膠粒本身并不直接接觸，而使膠粒凝聚為大的絮凝體。
　?。?）斜管沉淀
　　基本原理是“淺層沉淀”，又稱(chēng)“淺池理論”，設斜管沉淀池池長(cháng)為L(cháng)，池中水平流速為V，顆粒沉速為u0，在理想狀態(tài)下，L/H＝V/ u0?？梢?jiàn)L與V值不變時(shí)，池身越淺，可被去除的懸浮物顆粒越小。若用水平隔板，將H分成3層，每層層深為H/3，在u0與v不變的條件下，只需L/3，就可以將u0的顆粒去除。也即總容積可減少到原來(lái)的1/3。如果池長(cháng)不變，由于池深為H/3，則水平流速可正加的3v，仍能將沉速為u0的顆粒除去，也即處理能力提高倍。同時(shí)將沉淀池分成n層就可以把處理能力提高n倍。
　?。?）多介質(zhì)過(guò)濾
　　過(guò)濾器材質(zhì)為FRP,內部級配無(wú)煙煤和石英砂濾料，主要過(guò)濾廢水中大顆粒和絮狀雜質(zhì)，濾層高度一般為≥1000mm，配置一臺自動(dòng)閥，按運行-反洗-正洗-運行模式運作。
　?。?）紫外、臭氧或氯片殺菌消毒
　　廢水按一定的速度從紫外殺菌器反應腔或流過(guò)或臭氧發(fā)生器的產(chǎn)生臭氧，水中的微生物受到高強度的UV照射，微生物DNA、RNA內部結構遭到破壞，從而在不使用任何化學(xué)藥物的情況下，達到大腸桿菌排放標準，或者采用定期投加氯片的消毒方式。
　?。?）活性炭吸附
　　廢水匯入活性炭生物濾池，尚未被去除的細小懸浮物、微量金屬及極少量的有機物等，一部分通過(guò)具有巨大孔隙結構和比表面積的活性炭的吸咐、截留等物理、化學(xué)作用等去除。
　?。?）生物降解
　　利用厭氧、好氧及兼性菌進(jìn)行生物降解。專(zhuān)性好氧的不動(dòng)細菌在厭氧條件下處于壓抑狀態(tài),以菌體內的多聚磷酸鹽為能源,把有機物吸收到細胞內轉化成聚β羥丁酸貯存起來(lái),同時(shí)將體內多聚磷酸鹽分解為可溶性磷酸鹽排出體外,經(jīng)過(guò)厭氧壓抑釋放的不動(dòng)細菌,在好氧狀態(tài)下具有很強的吸磷能力,將污水中的磷酸鹽吸收轉化為多聚磷酸鹽貯存體內。在厭氧條件下釋放的磷越多,則在好氧條件下吸收得越多,利用排剩余污泥達到去除污水中的磷的目的，厭氧池內配液下攪拌系統，以防沉淀。好氧微生物去除碳源需氧量即BoD和硝化細菌將NH3－N轉化NOX所需的高氧環(huán)境和污染物質(zhì)與生物相充分反應的接觸環(huán)境。
　　3、排放標準
　　廢水的排放必須滿(mǎn)足《污水綜合排放標準GB8978-1996》和《CJ 343-2010 污水排入城市下水道水質(zhì)標準》，根據所在地區廢水站的等級確定廢水排放標準。
三、固體廢物處理措施
　　1、使用防刺穿、防泄漏、密封的容器收集
　　2、避免裝載過(guò)滿(mǎn)
　　3、把利器放入專(zhuān)用容器內
　　4、廢棄物離開(kāi)實(shí)驗室前要對其外表進(jìn)行消毒
　　5、分類(lèi)做上標記，分清能回收與不可回收的
　　6、貼封條，安全地運送到高壓滅菌處，并保持到高壓滅菌結束
　　7、無(wú)法高壓滅菌或回收的，由專(zhuān)門(mén)的人收集后集中焚燒處理
來(lái)源：實(shí)驗與分析