实验室三废处理解决方案

实验室方案 2019年9月18日上午11:33

实验室污染物主要有废气、废水、废液等，由于其排污排污量小，比较分散，而且成分复杂，一般不采用工业化的处理方法。为防止实验室污染环境，实验室污染物应该分类收集，分类集中处理, 达标排放。因此，制定科学合理的实验室三废处理解决方案至关重要。

一、废气处理

（一）废气来源与分类

实验室废气主要来源于实验过程中化学试剂的挥发、化学反应产生的气体等。根据成分可分为有机废气（如苯、甲苯、甲醛等）、无机废气（如二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等）以及含微生物废气。

（二）处理方法

通风换气：在实验过程中，通过通风柜、排气扇等设备及时将废气排出室外。通风柜是实验室最常用的局部通风设备，应确保其面风速在 0.5 – 0.7m/s，保证废气有效收集。对于一般性无毒无害废气，经过高空排放稀释后，对环境影响较小。
吸收法：针对水溶性或与特定吸收剂反应的废气，采用吸收法处理。例如，对于含氯化氢的废气，可通过水或氢氧化钠溶液进行吸收，生成氯化钠和水。吸收设备可选用填料塔、喷淋塔等，使废气与吸收剂充分接触，提高吸收效率。
吸附法：利用吸附剂（如活性炭、分子筛等）对废气中的污染物进行吸附。活性炭对有机废气有良好的吸附性能，当废气通过活性炭吸附装置时，有机污染物被吸附在活性炭表面，从而达到净化目的。需定期更换吸附剂，以保证吸附效果。
催化燃烧法：对于高浓度有机废气，可采用催化燃烧法。在催化剂作用下，有机废气在较低温度（200 – 400℃）下发生氧化反应，生成二氧化碳和水。该方法处理效率高，无二次污染，但设备投资和运行成本较高。

二、废水处理

（一）废水来源与分类

实验室废水主要来源于实验操作过程中的产物、清洗用水以及设备冷却排水等。根据污染物成分可分为含重金属废水（如含汞、镉、铅等）、含酸碱废水、含有机物废水以及生物废水等。

（二）处理方法

分类收集与预处理：在实验室设置不同类型的废水收集桶，对不同性质的废水进行分类收集。对于含重金属废水，先调节 pH 值，使重金属离子以氢氧化物沉淀的形式析出，然后通过过滤去除沉淀。含酸碱废水，可采用中和法，将酸性废水和碱性废水混合，调节 pH 值至中性。
生物处理法：对于可生化降解的有机废水，采用生物处理法。通过微生物的新陈代谢作用，将有机物分解为二氧化碳和水。常见的生物处理工艺有活性污泥法、生物膜法等。在活性污泥法中，微生物在曝气池中与废水充分接触，将有机物吸附分解。
化学沉淀法：针对含重金属离子的废水，除了上述的氢氧化物沉淀法外，还可加入硫化物、碳酸盐等沉淀剂，使重金属离子生成更难溶的硫化物或碳酸盐沉淀。例如，向含汞废水中加入硫化钠，生成硫化汞沉淀，然后通过过滤去除。
活性炭吸附法：经过初步处理后的废水，可再通过活性炭吸附柱，进一步去除残留的有机物和重金属离子。活性炭的多孔结构能吸附水中的微小颗粒和溶解性物质，提高废水的净化程度。
深度处理与排放：经过上述处理后的废水，需进行水质检测，确保达到国家或地方规定的排放标准后，方可排入市政污水管网或自然水体。对于某些对水质要求较高的实验室，可采用反渗透、离子交换等深度处理技术，实现废水的回用。

三、废渣处理

（一）废渣来源与分类

实验室废渣主要包括实验过程中产生的固体废弃物、过期的化学试剂、废弃的样品以及吸附过污染物的吸附剂等。根据性质可分为一般性废渣、化学性废渣和生物性废渣。

（二）处理方法

分类收集与暂存：设置不同类型的废渣收集容器，对废渣进行分类收集。一般性废渣（如废纸、塑料等）可与普通垃圾一起处理；化学性废渣应按照危险废物的要求进行收集，存放在专门的危险废物暂存间，并做好标识。生物性废渣需进行消毒处理后，再进行收集。
化学性废渣处理：对于过期的化学试剂，首先要对其进行评估，确定是否具有危险性。对于具有危险性的化学试剂，应联系有资质的危险废物处理单位进行回收处理。对于一些可通过化学反应进行无害化处理的废渣，可在实验室进行处理。例如，对于含氰化物的废渣，可在碱性条件下加入次氯酸钠，将氰化物氧化为无毒的二氧化碳和氮气。
生物性废渣处理：生物性废渣（如废弃的培养基、实验动物尸体等）含有大量的微生物和病原体，需进行高温高压灭菌处理。可采用高压蒸汽灭菌器，在 121℃、15 – 20 分钟的条件下进行灭菌，然后按照医疗废物的处理要求，交由有资质的单位进行焚烧处理。
一般性废渣处理：一般性废渣经过分类收集后，可按照城市垃圾的处理方式进行处理，如填埋、焚烧等。但在处理前需确保废渣中不含有危险成分。

四、管理措施

建立健全管理制度：制定详细的实验室三废处理操作规程和管理制度，明确各部门和人员的职责，确保三废处理工作有章可循。对违反规定的行为进行相应处罚。
加强人员培训：定期对实验室工作人员进行三废处理知识和技能培训，使其熟悉三废处理流程和方法，提高环保意识和操作水平。培训内容包括废气处理设备的操作、废水处理药剂的使用、废渣分类收集的要求等。
定期监测与评估：委托有资质的环境监测机构对实验室排放的废气、废水进行定期监测，评估三废处理效果。根据监测结果，及时调整处理工艺和方法，确保各项污染物达标排放。同时，对废渣处理过程进行跟踪检查，确保废渣得到妥善处理。
应急处理预案：制定实验室三废处理突发事故应急处理预案，明确在发生废气泄漏、废水超标排放、废渣污染等事故时的应急处理措施。定期组织应急演练，提高应对突发环境事件的能力。

实验室三废处理是一项系统工程，需要综合考虑废气、废水、废渣的来源、性质和处理方法，并结合科学的管理措施。通过采用合适的处理技术和严格的管理制度，可有效减少实验室三废对环境的污染，实现实验室的绿色、可持续发展。