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化学实验室污水处理方法

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化学实验室污水处理方法

化学实验室污水处理方法范文第1篇

关键词:实验室;废弃物;环境污染;治理

随着我国科学技术的发展,对各类实验室的需求越来越多,各学科的重点实验室、各学校、各系统内的重点实验室层出不穷。从实验室的分布来看,主要集中在学校(包括各高等院校和中学学校)、科研机构、检测机构和企业中的检验研究部门。企业实验室的污染问题可归纳为企业的环保问题,易于被各级部门重视,企业在处理自身的环保问题时,污染问题也得到相应的处理。而各类实验室多为相对独立的行政单位,区域分散,单个污染少,易于被忽视。

我国目前拥有各类高等院校1100所(1999年统计数字),普通高中1.5万所,初中6.3所。科研院所、质检、卫生防疫、环境监测、农林等各级检验机构近20000余个,已成为一个庞大的系统。实验室实际上是一类典型的小型污染源,建设的越多,污染的越大。这些实验室,尤其是在城区和居民区的实验室对环境的危害特别大,因为很多实验室的下水道与居民的下水道相通,污染物通过下水道形成交叉污染,最后流入河中或者渗入地下,其危害不可估量。科学工作者或者未来的科学工作者成了环境的污染者,令人十分遗憾。环境保护是事关可持续发展经济的大战略。在环保面前人人平等,必须本着“谁污染环境,谁负责处理”的原则贯彻执行。实验室的成本核算和对外收费都应包括实验室的环保费用在内。

实验室的污染源种类复杂,品种多,毒害大,应根据具体情况,分别制订处理方案。

1 实验室环境污染种类及危害[1]

1.1 按污染性质分

1.1.1化学污染

化学污染包括有机物污染和无机物污染。有机物污染主要是有机试剂污染和有机样品污染。在大多数情况下,实验室中的有机试剂并不直接参与发生反应,仅仅起溶剂作用,因此消耗的有机试剂以各种形式排放到周边的环境中,排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日,年复一年,排放量十分可观。有机样品污染包括一些剧毒的有机样品,如农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等。无机物污染有强酸、强碱的污染,重金属污染,氰化物污染等。其中汞、砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强,且有在人体中有蓄积性。

1.1.2生物性污染

生物污染包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。生物废弃物有检验实验室的标本,如血液、尿、粪便、痰液和呕吐物等;检验用品,如实验器材、细菌培养基和细菌阳性标本等。开展生物性实验的实验室会产生大量高浓度含有害微生物的培养液、培养基,如未经适当的灭菌处理而直接外排,会造成严重后果。生物实验室的通风设备设计不完善或实验过程个人安全保护漏洞,会使生物细菌毒素扩散传播,带来污染,甚至带来严重不良后果。2003年非典流行肆虐后,许多生物实验室加强对sas病毒的研究,之后报道的非典感染者,多是科研工作者在实验室研究时被感染的。

1.1.3 放射性污染物

放射性物质废弃物有放射性标记物、放射性标准溶液等。

1.3 按污染物形态分

1.3.1 废水

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。

1.3.2 废气

实验室产生的废气包括试剂和样品的挥发物、分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行,这固然是保证室内空气质量、保护分析人员健康安全的有效办法,但也直接污染了环境空气。实验室废气包括酸雾、甲醛、苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、光气等较少遇到的污染物。

1.3.3 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。

2 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。

2.1 化学类废物

一般的有毒气体可通过通风橱或通风管道,经空气稀释排出。大量的有毒气体必须通过与氧充分燃烧或吸收处理后才能排放。

废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,容器标签必须标明废物种类、贮存时间,定期处理。一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放,有机溶剂废液应根据性质进行回收。

2.1.1 含汞废液的处理

排放标准3:废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/l(以hg计)。

处理方法:①硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的ph值调至8-10,然后加入过量的na2s,使其生成hgs沉淀。再加入fes04(共沉淀剂),与过量的s2-生成fes沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的hgs微粒吸附共沉淀.然后静置、分离,再经离心、过滤,滤液的含汞量可降至0.05mg/l以下。[2]

②还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,可以直接回收金属汞。

2.1.2 含镉废液的处理

①氢氧化物沉淀法:在含镉的废液中投加石灰,调节ph值至10.5以上,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的cd(oh)2沉淀.分离沉淀,用双硫腙分光光度法检测滤液中的cd离子后(降至0.1mg/l以下),将滤液中和至ph值约为7,然后排放。

②离子交换法:利用cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,优先交换.

2.1.3 含铅废液的处理

在废液中加入消石灰,调节至ph值大于11,使废液中的铅生成pb(oh)2沉淀.然后加入al2(s04)3(凝聚剂),将ph值降至7-8,则pb(oh)2与al(oh)3共沉淀,分离沉淀,达标后,排放废液。

2.1.4 含砷废液的处理

在含砷废液中加入fecl3,使fe/as达到50,然后用消石灰将废液的ph值控制在8-10。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。放置一夜,分离沉淀,达标后,排放废液。

2.1.5 含酚废液的处理

酚属剧毒类细胞原浆毒物,处理方法:低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉煮一下,使酚分解为二氧化碳和水。如果是高浓度的含酚废液,可通过醋酸丁酯萃取,再加少量的氢氧化钠溶液反萃取,经调节ph值后进行蒸馏回收.处理后的废液排放。

2.1.6 综合废液处理

用酸、碱调节废液ph为3-4、加入铁粉,搅拌30min,然后用碱调节p h为9左右,继续搅拌10min,加入硫酸铝或碱式氯化铝混凝剂、进行混凝沉淀,上清液可直接排放,沉淀于废渣方式处理。

2.2 生物类废物

生物类废物应根据其病源特性、物理特性选择合适的容器和地点,专人分类收集进行消毒、烧毁处理,日产日清。

液体废物一般可加漂白粉进行氯化消毒处理。固体可燃性废物分类收集、处理、一律及时焚烧。固体非可燃性废物分类收集,可加漂白粉进行氯化消毒处理。满足消毒条件后作最终处置。

2.2.1 一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋内集中烧毁。

2.2.2 可重复利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以用1000-3000mg/l有效氯溶液浸泡2-6h.然后清洗重新使用,或者废弃。

2.2.3 盛标本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min.或者用1000mg/l有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h,消毒后用洗涤剂及流水刷洗、沥干;用于微生物培养的,用压力蒸汽灭菌后使用。

2.2.4 微生物检验接种培养过的琼脂平板应压力灭菌30min,趁热将琼脂倒弃处理。

2.2.5 尿、唾液、血液等生物样品,加漂白粉搅拌后作用2-4h,倒入化粪池或厕所。或者进行焚烧处理。

2.3 放射性废弃物

一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物,将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内,桶的外部标明醒目的标志,根据放射性同位素的半衰期长短,分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。

2.3.1 放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的废弃物,用专门的容器密闭后,放置于专门的贮存室,放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。

2.3.2 放射性同位素的半衰期较长(如:铁59、钻60等)的废弃物,液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩,装入容器集中埋于放射性废物坑内。

3 解决实验室污染的措施

3.1 提高认识,制定技术规范

各级实验室都需要进一步提高对实验室环境污染问题的认识,不能回避,听之任之,而是应该根据本实验室工作的特点、重点,积极探索,想方设法减少实验室污染。国家有关部门也应认真研究实验室的污染特点和防治途径,提出操作性强、简便实用的技术规范,并出台相应的考核要求及办法。最好是融入实验室的建设和验收中去,使之成为能力建设的一部分,从而有利于贯彻落实各项实验室环境污染的防治措施。

3.2 建立实验室环境管理体系[3]

实验室在能力建设、质量管理的同时,还要建立完备的实验室环境管理体系。按照iso14001环境管理体系的理念和要求,全面考察实验分析的各个方面,制定相应的程序文件,规范实验室环境行为,充分贯彻iso14001一贯强调的污染预防和持续改进的基本要求,力争减小每一个过程的环境影响,从而不断提升实验室管理水平。

3.3 全面推行绿色化学、清洁实验

3.3.1 选择污染少的分析方法

在保证实验效果的前提下,用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂,尽量用无毒、低毒试剂替代高毒试剂。在一些特定实验要用到高毒性药品时,一定要用封闭的收集桶收集废液。

学校在进行教育实验中,还要特别注意发挥教学多媒体的作用。教学多媒体是知识经济的产物,它是信息社会的标志之一,在实验教学中,计算机辅助教学模拟化学实验(仿真实验)是一种化学试剂和仪器装置“零投入”和“废弃物零排放”的特殊实验方式,它非常适合于演示实验。因为演示实验主要是用于培养学生的观察能力和用于模仿而不是训练动手操作能力的。某些毒害较大的化学实验也可以采用这种方式,从而可防止为了学习一点儿知识而付出高昂的环境代价的作法。[4]

3.3.2 改进实验条件,开展推广微型实验[5]

在实验中改善实验装置,是有效防止有毒气体逸散、有毒液体外溢的重要举措。一些商品化实验装置的产生可以大大减少实验中化学试剂的用量。

微型实验是指在微型化的仪器装置中进行的实验,其试剂用量是常规实验的数十分之一至千分之一。因此,开设微型实验,是节约药品,减少开支,降低实验污染的简便方法。

改进实验方法,可以减少试剂使用量。在农残检测中利用固相萃取取代传统的液液萃取,可以大大减少乙腈等有毒试剂的使用,减少污染。

3.3.3 成立试剂调度网络

过期、失效的化学试剂的处理是世界性的难题。各实验室可以合作成立区域性的试剂调度网,选择一部分危害大,用量少,易失效的试剂进入网络,实行实验室间资源共享,尽量避免大批化学试剂失效,也可节约实验成本。

3.3.4 加强地区中心实验室的功能

现行的管理体制使各级行政部门都拥有各自小而全的实验室,既浪费了大量资源,又不利于环境保护。应发挥地区中心实验室的作用,集中部分项目,对社会开发。从而达到资源共享,相对降低实验室污染物的排放,对污染相对大的实验室有利于集中治理。

3.3.5 一些行之有效的清洁实验行为的实例

•在满足实验要求的情况下,适当降低采样量;

•不要购买暂时用不上的试剂;

•尽量利用可回收的试剂;

•应使用可降解的无磷洗涤剂;

•使用酒精温度计从而避免水银温度计可能带来的汞污染。

4 国内外实验室污染治理的现状

在国外,有专门的实验室废弃物处理站来集中收集处理。实验室废弃物集中处理站的管理规范、严格,安全环境保护意识极强。专门地点集中、专门房间、专门容器存放,专门人员管理,严格分区、分类,集中送特殊废品处理场处理。各种废弃物由各实验室分类上交后,处理站要对交来废弃物称重后将信息存进计算机,再分类放到规定地方集中。例如,报废放射源、废机油、报废化学试剂、化学合成“三废物”、化学品废弃容器等都分类存放。[6]

废弃物集中处理站设计内容周密,设施完备先进,安全可靠。为防止集中后的地下渗漏二次污染,设计时将处理站地下全部用水泥整体浇注。危险化学品、放射源存放在专门房间,还有安全监控、排风系统。

废弃物集中处理站的费用由政府每年的经费预算中列支。另一方面,可回收废品被收购后所得资金则用于废弃物集中处理站的进一步发展。

目前我国对实验室的污染排放并没有专门的规定,一般参照企业的污染排放标准。实验室在建设或认可验收时会对实验室的废弃物排放提出要求。如气体实验在通风处做,废弃物由专门的环保公司回收等。由于实验室污染种类齐全,情况复杂,多数项目产生的污染量较小,缺乏相应资金,操作起来存在着相当难度,给污染治理带来一定困难。目前除少数一些环保意识强的实验室,没有直接排放废弃物外,多数实验室仅仅把环保放在口头上,废弃物回收协议签在纸上,大量的废弃物仍然直接排放。

由于实验室大多数项目只是零星开展,各项目之间的工作频次不均匀,废弃物排放物规律,污染分散,这些也给环保部门监控带来困难。一些环保措施的后处理没有完善,如残液缸满后如何处理,都是一个棘手的问题。

化学实验室污水处理方法范文第2篇

【关键词】理化实验室 废弃物 污染 对策

中图分类号:R446 文献标识码:B 文章编号:1005-0515(2012)1-393-03

Pollution and countermeasures of physical and chemical laboratory

Wu Quanzai1 Hang Jing2 Gao Jianwu1

(1. Center for Disease Control and Prevention of Saihan District Huhhot, Huhhot ,010020,China;

2. Huhhot Center for Disease Control and Prevention, Huhhot ,010070,China )

【Abstract】To introduce common types of pollution and damage in physical and chemical laboratory, and to expound the physical and chemical laboratory is a non-negligible pollution sources, contaminated species are complex, poison is large, and to propose appropriate measures to deal with different pollution.

【Key word】Physics and chemistry laboratory Waste Pollution Countermeasures

随着我国科技及市场的发展,对理化实验室的需求量越来越大,其广泛存在于学校(包括各高等院校和中学)、科研机构、检验检测机构和企业中的检验研发部门。各类理化实验室试验条件及管理状况参差不齐。实验室实际上是一类典型的小型污染源,建设的越多,污染的越大。理化实验室污染一方面会对实验人员造成身体危害,另一方面给实验室周边环境对造成污染,尤其是在城区和居民区的实验室对环境的危害特别大,因此理化实验室污染应引起足够重视。

实验室的污染源种类复杂,品种多,毒害大,应根据具体情况,分别制订处理方案。

1 实验室环境污染种类及危害

1.1 按污染性质分类

1.1.1 化学污染

1.1.1.1 有机物污染主要来源于有机试剂污染和有机样品污染。在实验中往往需要大量有机溶剂及助溶剂,这些有机试剂以各种形式(如挥发、废弃物)排放到周边的环境中,排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日,年复一年,排放量十分可观。大多数有机试剂为有毒有害物质,农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等有剧毒,一些有机试剂如石油醚、乙醚、三氯甲烷、正己烷、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、甲醇等当吸入或摄入量达到一定量时可引起慢性中毒。

1.1.1.2 无机物污染有(1)强酸、强碱的污染,可造成对皮肤粘膜及环境的腐蚀。(2)重金属污染,汞、砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强,且有在人体及环境中有蓄积性。(3)刺激性气体,如氯气、氨、氟化氢、二氧化硫、氮氧化物、光气等,使呼吸道粘膜、眼、皮肤受到直接刺激,甚至引起肺水肿及全身中毒。(4)窒息性气体,如氮气、一氧化氮、硫化氢等,可造成机体缺氧。(5)其他有毒无机物的污染,如氰化物。

1.1.2 放射性污染物

放射性物质废弃物有放射性标记物、放射性标准溶液、仪器带有的放射源等。管理不当可造成人体体表、空气、地面、水源和各种物体的放射性污染。

1.2 按污染物形态分类

1.2.1 废水

几乎所有的理化常规分析项目实验前准备及实验过程都会产生不同程度的废水。实验室产生的废水来源有多余的样品、样品分析残液、失效的标准曲线及贮藏试剂、洗液、洗涤剂、大量洗涤水等。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、各种农药残留、药物残留等。很多实验室的下水道与居民的下水道相通,污染物通过下水道形成交叉污染,最后流入河中或者渗入地下,其危害不可估量。

1.2.2 废气

实验室产生的废气来源于试剂和样品的挥发物、实验分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气、未燃尽的原子化蒸气等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行,对通风不好的实验室,这些有毒、有害气体将直接危害实验人员的健康安全。通过通风设备排放到外界的废气也直接污染了环境空气。实验室废气包括酸雾、甲醛、苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、氯气、氨、氟化氢、二氧化硫、氮氧化物、光气等刺激性气体。

1.2.3 固体废物

理化实验室产生的固体废物主要来源为多余样品、实验分析产物、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,涵盖各类化学污染物,尤其是不少过期失效的化学试剂放射性废弃物,处理稍有不慎,很容易导致严重的污染事故。

2 对实验室污染物的处理办法

理化实验室废弃物的排放应遵守我国环保的有关规定,遵守医疗废弃物管理条例。

2.1 废气的处理

2.1.1 可能产生有害废气的操作都应在有通风装置的条件下进行。

2.1.2 加热酸、碱溶液和有机物的硝化、分离等都应于通风橱中进行。

2.1.3 原子光谱分析的原子化器部分产生的金属原子蒸气,必须有专用抽风罩把原子蒸气抽出室外。

2.1.4 化验室排放少量废气,一般由通风装置直接排出至室外,但排出口必须高于附近屋顶3m。排放毒性大且量多的气体,可参考工业处理办法:吸附、吸收、氧化、分解等进行预处理。

2.2 化验室的废水

化验室废液不能排入下水道,应根据污染物性质分类收集、存放,分别集中处理。 废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,容器标签必须标明废物种类、贮存时间,定期处理。一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放,有机溶剂废液应根据性质进行回收。

2.2.1 含汞废液的处理

排放标准:废液中总汞的最高容许排放浓度(日均值)为0.001mg/L(以Hg计)。

处理方法:①硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的pH值调至8-10,然后加入过量的Na2S,使其生成HgS沉淀。再加入FeS04(共沉淀剂),与过量的S2-生成FeS沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀.然后静置、分离,再经离心、过滤,滤液的含汞量可降至0.001mg/L以下。

②还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,可以直接回收金属汞。

2.2.2 含镉废液的处理

排放标准:废液中总镉的最高容许排放浓度(日均值)为0.01mg/L(以Cd计)。

①氢氧化物沉淀法:在含镉的废液中投加石灰,调节pH值至10.5以上,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的Cd(OH)2沉淀.分离沉淀,用双硫腙分光光度法检测滤液中的Cd离子后(降至0.01mg/L以下),将滤液中和至pH值约为7,然后排放。

②离子交换法:利用Cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,优先交换。

2.2.3 含铅废液的处理

排放标准:废液中总铅的最高容许排放浓度(日均值)为0.1mg/L(以Pb计)。

在废液中加入消石灰,调节至pH值大于11,使废液中的铅生成Pb(OH)2沉淀.然后加入Al2(S04)3(凝聚剂),将pH值降至7-8,则Pb(OH)2与Al(OH)3共沉淀,分离沉淀,达标后(降至0.1mg/L以下),排放废液。

2.2.4 含砷废液的处理

排放标准:废液中总砷的最高容许排放浓度(日均值)为0.1mg/L(以As计)。

在含砷废液中加入FeCl3,使Fe/As达到50,然后用消石灰将废液的pH值控制在8-10。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。放置一夜,分离沉淀,达标后(降至0.1mg/L以下),排放废液。

2.2.5 含挥发酚废液的处理

排放标准:废液中挥发酚的最高容许排放浓度(日均值)为0.5mg/L。

酚属剧毒类细胞原浆毒物,处理方法:低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉煮一下,使酚分解为二氧化碳和水。如果是高浓度的含酚废液,可通过醋酸丁酯萃取,再加少量的氢氧化钠溶液反萃取,经调节pH值后进行蒸馏回收.处理后(降至0.5mg/L以下)的废液排放。

2.2.6 有机溶剂的处理

若废液量过多,有回收价值的应蒸馏回收使用。无回收价值的小量废液可用水稀释排放。若废液量大,可用焚烧法进行处理。不易燃的有机溶剂,可用废的、易燃的有机溶剂稀释后再焚烧。

2.2.7 综合废液处理

用酸、碱调节废液PH为3-4、加入铁粉,搅拌30min,然后用碱调节p H为9左右,继续搅拌10min,加入硫酸铝或碱式氯化铝混凝剂、进行混凝沉淀,上清液可直接排放,沉淀于废渣方式处理。

2.3 固体废弃物处理

固体可燃性废物分类收集、处理、一律及时焚烧。固体非可燃性废物分类收集,可加漂白粉进行氯化消毒处理。满足消毒条件后以深坑埋掉的方法为好。

2.4 放射性废弃物

一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物,将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内,桶的外部标明醒目的标志,根据放射性同位素的半衰期长短,分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。

2.4.1 放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的废弃物,用专门的容器密闭后,放置于专门的贮存室,放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。

2.4.2 放射性同位素的半衰期较长(如:铁59、钻60等)的废弃物,液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩,装入容器集中埋于放射性废物坑内。

3 解决实验室污染的措施

各级实验室都需要进一步提高对实验室环境污染问题的认识,不能回避,听之任之,而是应该根据本实验室工作的特点、重点,积极探索,想方设法减少实验室污染。

3.1 建立实验室管理体系

建立实验室条块式管理体系,各级层层把关,全面对各级实验室进行监督管理。

3.1.1 严格实验室审批制度

上级实验室根据下级实验室开展实验项目,从实验室布局、实验设备、通风情况、人员设置等方面进行指导,对条件不具备的实验室推迟审批或不审批。

3.1.2 严格实验室监督机制

在对实验室能力建设、质量管理的考核同时,将实验室环境污染的防治措施纳入考核内容。

3.1.3 建立实验室环境管理体系

按照ISO14001环境管理体系的理念和要求,全面考察实验分析的各个方面,制定相应的程序文件,规范实验室环境行为,充分贯彻ISO14001一贯强调的污染预防和持续改进的基本要求,力争减小每一个过程的环境影响,从而不断提升实验室管理水平。

3.1.4 建立实验室人员教育和保障机制

定期对实验人员进行实验室环保培训,增强他们的环保意识,增加他们对实验室污染的预防和处理技术,并且定期对他们进行体格检查,对实验室及其周边空气、水质、土壤进行监测。

3.2 提高认识,及时更新技术规范

国家标准部门应结合实验室的污染特点和防治途径,加强对标准方法的研究,在保证实验精密度、准确度的前提下,及时更新技术规范,尽可能采用无毒害、无污染或低毒性、低污染试剂。

3.3 本地资源共享

3.3.1 加强地区中心实验室的功能

许多部门都拥有各自小而全的实验室,既浪费了大量资源,又不利于环境保护。应发挥地区中心实验室的作用,集中部分项目,对社会开发。从而达到资源共享,相对降低实验室污染物的排放,对污染相对大的实验室有利于集中治理。

3.3.2 各地实验室可以合作成立区域性的试剂调度网,选择一部分危害大,用量少,易失效的试剂进入网络,实行实验室间资源共享,尽量避免大批化学试剂失效,也可节约实验成本。

3.4 全面推行绿色化学、清洁实验

3.4.1 选择污染少的分析方法

在保证实验效果的前提下,用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂,尽量用无毒、低毒试剂替代高毒试剂。在一些特定实验要用到高毒性药品时,一定要用封闭的收集桶收集废液。

学校在进行教育实验中,还要特别注意发挥教学多媒体的作用。教学多媒体是知识经济的产物,它是信息社会的标志之一,在实验教学中,计算机辅助教学模拟化学实验(仿真实验)是一种化学试剂和仪器装置“零投入”和“废弃物零排放”的特殊实验方式,它非常适合于演示实验。因为演示实验主要是用于培养学生的观察能力和用于模仿而不是训练动手操作能力的。某些毒害较大的化学实验也可以采用这种方式,从而可防止为了学习一点儿知识而付出高昂的环境代价的作法。

3.4.2 改进实验条件,开展推广微型实验

在实验中改善实验装置,是有效防止有毒气体逸散、有毒液体外溢的重要举措。一些商品化实验装置的产生可以大大减少实验中化学试剂的用量。

微型实验是指在微型化的仪器装置中进行的实验,其试剂用量是常规实验的数十分之一至千分之一。因此,开设微型实验,是节约药品,减少开支,降低实验污染的简便方法。

改进实验方法,可以减少试剂使用量。在农残检测中利用固相萃取取代传统的液液萃取,可以大大减少乙腈等有毒试剂的使用,减少污染。

4 结论

实验室存在着明显的环境污染,国家有关部门必须高度重视,完善管理制度,研究解决办法,采取有效措施,努力避免实验室的三废污染。政府部门也应给予资金、政策的支持,建立全面、系统的治理方案,逐步推行,采用合适的方式来妥善处理废弃物,力争问题的有效解决。

参考文献

[1]黄剑平. 化学实验室废液处理的有关探讨. 荆州师范学院学报.2002.25(5):82-84.

[2]诸君汉.实验室实用手册.北京.机械工业出版社.1994.

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[7]陈郎滨,王廷和.现代实验室管理.北京.冶金出版社.1999.

化学实验室污水处理方法范文第3篇

关键词:实验室废弃物,危害,处理

 

实验室主要分布在学校、科研、环境监测、质检、卫生防疫等单位,区域分散,废弃物排放量较少,对环境所造成的污染不被人们所重视,从各类实验室排出的废弃物,特别是化学物质(如化学废气、废液、废渣等),尽管量少,但大多数未经处理就直接排放到自然界中,天长日久其危害可想而知,因此实验废弃物对污染环境的问题应引起人们高度重视。

实验室废弃物污染主要有:化学污染、生物性污染、放射性污染等,其中较为普遍的为化学污染及生物性污染。

一、 实验室废弃物污染的危害

实验过程中产生的各种废弃物,在没有达到排放标准以前直接排放都会对我们赖以生存的自然环境造成不同程度的污染,对人类健康带来危害。

1、废气 实验室废气是由实验过程中化学试剂的挥发、泄漏、分解等产生的,其成分多为易燃及有毒气体,根据对人体的危害不同,可将其分为两类:一类是刺激性有毒气体,它们对人的眼和呼吸道粘膜有刺激作用,最常见的有氯气、氨气、二氧化硫、三氧化硫及氮氧化物等;另一类是能造成人体缺氧的窒息性气体,如一氧化碳、硫化氢、氰化氢、甲烷、乙烷、乙烯等,这些气体不但危害人体健康,引起各种疾病,而且会引发火灾等恶性事故。

2、废液

实验室产生的废液包括一般废水和化学性实验废液。一般废水主要来源于清洗仪器用水、清扫实验室用水及大量洗涤用水;化学实验废液主要有样品分析残液、失效的药液等,如各种酸碱性废液、重金属废液、含氰废液、含氟废液、含有机物废液及细菌毒素废液等等。这些废水、废液若随意排放必然污染地下水、地表水,不但水生动物遭殃,而且沿途流域居民生活、人们的生命健康也必定会受到严重影响。

3、固体废弃物

固体废弃物组成复杂,危害较大,特别是过期失效的化学药品,若随意排放,混入居民生活垃圾,将直接危害居民健康,严重污染周围环境。

二、实验室废弃物的处理原则及方法

实验室废弃物的处理一般遵循专人负责、分类收集、定点存放、统一处理的原则,可采用以下几种方法进行处理。

1、有毒气体 在实验过程中,许多有毒气体(如Cl2、HCl、H2S、SO2等等)对人体会造成伤害,不要直接放空,可通过气体吸收装置及相关药品吸收处理。

2、废液 废液要分类并统一回收在合适的容器中,同时要标明废物种类、储存时间。论文参考网。根据废液的组成及性质,分别通过酸碱中和、混凝沉淀、氧化剂氧化等方法进行处理,若自身无能力处理,则应联系具有处理资格的单位处理。对含有金属离子的废液要根据金属离子的特性将其转化为沉淀,再通过化学手段将其转化为金属及其化合物;对含有易燃性物质如CS2、乙醚等的废液,应尽快处理,不要久放。在处理废液的过程中,往往伴随着有毒气体以及放热、爆炸等危险,故在处理前必须充分了解废液的组成及性质,谨慎地进行处理,边操作边观察,以防危险事故发生。

3、固体废弃物 实验室产生的固体废弃物成分复杂,包括多余样品、分析产物、破损或使用过的实验用品(如玻璃器皿、检验用品、纱布、手套及有关实验器材)、过期失效的化学试剂等混合物等。论文参考网。对过期失效的药品试剂要送交有处理能力的部门处理,对一次性使用的物品如口罩、手套、帽子、纱布等集中焚烧处理,对一般废渣可采用挖坑深埋处理。论文参考网。

环境保护是利国利民的大事,任何一个实验部门及有关实验工作人员,都必须加深对环境保护的认识,在思想上引起足够重视,坚持实验室的科学管理,对实验室的废弃物自觉采取相应的处理措施,防止其对环境造成污染,在改善环境质量、保护人体健康方面发挥自己应有的作用。

参考文献

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[5]俞美香 常见实验室废液处理[j] 环境导报 2002 (3)

化学实验室污水处理方法范文第4篇

1引言

随着人类保护环境的意识不断增强,实验室监测分析变得工作更加繁重。这是因为实验室的污染物种类繁杂、总量大,具有生物毒性累积效应。因此,目前实验室环境问题已经受到广泛的关注。在开展环境监测分析工作的过程中,不可避免的产生一些实验室污染物,其中包括一些强挥发性或半挥发性剧毒、致癌物质,强酸、强碱性物质等。实验室的无管制直接排放,不仅污染实验室及周边地区的生态环境,还严重损害人体健康。

伴随环境监测工作量的增加,实验室产生的污染物总量只增不减,因此迫切要求将节能减排、微型实验、产品有效回收等低碳经济理念融入到环境监测分析与污染物的治理工作中。低碳治理是以低能耗、低排放、低污染为基础的治理理念,是以提高能源利用效率和创建清洁能源结构为基础,以技术创新为核心,是创新管理制度和发展观的转变要素。目前,积极推进实验室污染物低碳治理工作是实现环境监测事业可持续发展的必要途径,也是推进环境友好型、经济发展型生态市建设的重要工作之一。

2实验室环境污染物的来源和危害

2.1气态污染物

实验室废气的来源包括标准品、试剂的配制和环境监测样品的挥发物、分析实验的中间产物、泄漏和排空的标气和载气等。有害气体污染物包括含氮化合物,含硫化合物、碳氧、碳氢化合物、卤素化合物、甲醛、苯系物、汞蒸气和酚类等。

气态污染物直接释放到空气中易造成社会型公害。氮氧化物、二氧化硫在空气中易形成酸雨危害;氮氧化合物和碳化氢经过紫外线照射能产生有毒的化学烟雾;含氟含氯气体可有效破坏大气臭氧层;甲醛有生物致癌作用,酚对各种生物细胞有直接损害作用,可腐蚀皮肤和粘膜组织等等。实验室废气污染物具有微量产生,长期排放的特点,污染物释放到空气中的过程,容易被忽视。但长此以往,不仅危害监测分析工作人员的健康,同时还影响环境空气质量,造成社会型公害。

2.2液态污染物

环境监测分析中涉及的液体环境样品、标准溶液、试验中间产物、清洁器皿的洗液和大量的洗涤后废液都是实验室液态污染物的主要来源。包括酸、碱、氰化物、金属等无机污染物和碳水化合物、酚、醇、多环芳烃、芳香烃等有机污染物。

液态污染物的无管制直接排放可导致严重的生物特性危害。实验常用的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸等强酸性物质,氢氧化钠、氢氧化钾等强碱性物质所产生的液态污染物直接排放,可改变正常水体的酸碱度,当pH值> 9.0(碱性特征)和pH值< 6.0(酸性特征)时,水体生态系统平衡被破坏,水体的自净能力骤减;氰化物经口、呼吸道或皮肤进入人体,极易被人体吸收,进入血液,与细胞色素氧化酶的Fe3+结合,生成氰化高铁细胞色素氧化酶,造成呼吸链中断,引起生物窒息死亡。另外,分析试验中的碳水化合物、酚、醇、多环芳烃、芳香烃等液态污染物具有难降解、高残留的化学性质,无管制直接排放对环境产生持久性危害,对动物和人体有致癌、致畸、致突变等生物特性危害。

2.3固态污染物

实验室固态污染物的来源包括残留或过期的固体化学试剂,沉淀絮凝、离心操作所带来的沉淀残渣,消耗、破损的实验用品,实验过程中常用的滤纸、土壤及固废等样品实验残渣等。

固态污染物的成分复杂,污染过程中具有持久性和不显著性,通常不易引起重视。随意丢弃的固态污染物经过日晒、雨淋所产生的毒性物质易随雨雪溶液经地表径流渗入土壤,导致土壤和地下水再次污染。固体污染物随天然降水进入水体,污染地表水并危及饮用水源地安全,或通过农作物、家禽动物等食物链作用持续破坏生态系统平衡,对生物体造成复合危害。

3实验室环境污染物的低碳管理措施

3.1建立实验室污染物的低碳管理体系

以减少污染物总量排放为原则,结合ISO14001环境管理体系的相关要求,制定相应的程序,严格规范实验室污染物的各项管理工作。以国家标准方法为基础,建立试剂用量少、操作步骤简单易行,具有准确、高效及较强推广性的分析操作方法技术文件指导实验室监测分析工作。以质量为核心,梳理与监测分析技术密切相关的质量管理规定,建立检查、通报、整改、验收、综合评价等监督措施的规范性文件强化实验室质量体系运行的执行力。将低碳理念与实验室规范的管理体系运行有机融合,科学建立实验室污染物的低碳管理体系。

3.2推广实验室污染物低碳治理方法

3.2.1吸收、吸附、热转化是实现气态污染物治理的主要途径

用液体吸收剂处理相应的混合物,除去其中有害气体的途径即为吸收法,包括物理吸收和化学吸收两种方法。常用的吸收剂有水、碱性溶液、酸性溶液、氧化剂溶液和有机溶液等,可用于净化含有SO2、NOx、Cl2、H2S、HF、HCl、NH3、Hg蒸气、各种有机物蒸汽的污染气体,吸收液可用于后期的废水处理或是用作某些定性化学试剂配制的母液。

固体吸附法是将气态污染物与固体吸收剂接触,污染物被吸附在固体吸收剂的表面而被分离和进一步提取的方法。主要适用于净化气体中低浓度的污染物,例如在有气态污染物残留的容器中放入适量活性炭粉末,可实现常见大多数无机、有机气体的吸收,分子筛对CS2、CCl4等特征气态有机污染物有选择性吸收,而硅藻土可选择性吸收H2S、SO2及Hg蒸汽。

热转化法指通过燃烧的方法有效去除气态污染物,特别适用于处理气体浓度较低的苯类、醛类、酮类、醇类等气态有机污染物。

3.2.2采取分类治理方法处置不同理化特性的液态污染物

运用酸碱化学中和法对酸性、碱性特征液态污染物进行治理。酸性污染物可采用石灰、石灰乳、苛性钠、苏打中和,碱性污染物使用盐酸或硫酸等试剂中和,得到的盐类溶液可依据环境质量允许量范围内排放,降低污染物对人体健康的损害和输水管道的腐蚀。

实验室产生的含汞、镉、铬等重金属污染物的治理方法包括化学絮凝法、共沉淀法、电解法、离子交换法、氧化还原法等。如向含汞液态污染物中加入适量硫化钠产生HgS沉淀的化学絮凝法,再以FeSO4、FeCl3和Al2(SO4)3作为混凝剂,生成的沉淀与悬浮的HgS共沉淀而去除;实验室的铬酸试剂废液,于120℃±10℃条件下加热浓缩后加入适量高锰酸钾粉末,加热至二氧化锰沉淀出现经砂芯漏斗过滤,除去二氧化锰沉淀后可作为强氧化剂循环使用;含贵金属银的液态污染物,主要以AgCl、AgCrO4和Ag(NH3)2+等形式存在,采用沉淀法、电解法、置换法、离子交换法和吸附法回收具有一定的经济价值。

甲醇、乙醇、醋酸之类的可溶性的溶剂作为实验室主要的有机污染物能被细菌分解,可用大量的水稀释后排放;三氯甲烷、四氯化碳等废弃污染物经酸化加水稀释,削弱毒性后倒入废液瓶中;有机液态污染物毒性大、具有持续性危害、价格昂贵、处理代价高等特点,因此,实验室用过的有机溶剂应尽量回收利用。

3.2.3采取集中回收分类填埋方式处置成分复杂的固态污染物

实验室固态污染物成分复杂,毒性持久,主要采取集中回收、分类填埋的治理方法。实验室管理条件允许的情况下应联系专业部门合理的回收利用,做到保护环境的同时,实现实验室固体污染物的低碳治理。

4结语

实验室环境污染物的种类多、成分复杂。根据各自的理化特性采取统一预处理回收、循环再利用等分类处置,削弱环境污染物对人体的危害,达到有效保护生态环境的目的,同时突出节约能源、清洁生产的监测技术创新要素,充分发挥实验室环境污染物的低碳管理的重要意义。坚持将低碳理念融入到实验室环境污染物管理的工作中,有助于建立完善的环境监测实验室管理体系,全面推进管理制度运行的执行力,强调落实污染源的削减方案,有序开展各类污染物的转化、利用、再生技术的研究,夯实生态环境与经济可持续发展的技术力量,推动环境友好型、经济发展型生态城市建设的进程。

参考文献:

[1] 陈金亮.环境监测实验室污染及防治[J].能源与环境,2009(2):75~76.

化学实验室污水处理方法范文第5篇

【关键词】绿色化学;实验室;建设

化学是一门实验科学,化学实验是高校化学教学的重要组成部分。[1]每天都有大批大学生在实验室进行着各种各样的化学实验,其中许多学校排放的废物很少处理,虽然每次排放量不算大,但由于不同专业的学生重复同样的实验,每年周而复始的进行,会给排放区附近造成排放污染,累计效应实在不可轻视.可以说几乎每个化学实验室都是一个小型的环境污染源。随着绿色化学日益深入人心,高校的化学实验室作为不可忽视的污染源,成为了环境威胁的一个重要方面。因此,创建高校绿色化学实验室势在必行。

绿色化学实验室是以绿色化学为指导,对环境无显著毒副作用的实验室。绿色化学的核心是“杜绝污染源”。[2]用预防化学污染的新思想和新技术,对常规实验进行改革而形成的化学实验新方法。用尽可能少的试剂来进行实验,从而极大地减少实验室的“三废”,降低污染程度和不必要的浪费,以实现绿色化学要求尽可能少的负作用的理想和目标。绿色化学实验的目标和任务是主动地减少和消除实验室的化学污染,而不是被动地治理污染,这与绿色化学倡导的零污染或零排放理念是一致的。要达到绿色化学实验的目标,应该注意从以下几个方面做起:

1 培养和提高绿色化意识

在提倡绿色生活的今天,绿色化学思想已经逐步渗透于化学教育中,而化学实验室的绿色化问题不仅关系到师生健康与环境,还关系到学生科学素养、环保意识的培养。因而,化学教育工作者首先要改变传统的思维方式,要在实验室的整体运作过程中体现出绿色化学思想。化学老师要树立可持续发展的观念,把绿色化学贯穿于化学教育之中,老师不仅要系统地学习绿色化学的理论知识,还要学习绿色化学技术的最新研究成果和发展方向,以及与之相关的学科知识。要充分利用各种宣传工具和媒体宣传绿色化学实验,在实验课上不仅要使学生掌握各种实验理论和操作方法,更要加强培养学生的环保意识,引导学生时刻注意节约药品,能少用的一定要少用,能回收的一定要回收,能循环使用的一定要循环使用,这样既节省了实验经费,又减少了“三废”,保护了环境。实验教师应从我做起,既要耐心、细致的言传身教,又要认真、严格地要求学生,做保护环境的模范,才能在实验过程中逐渐培养学生的绿色理念。

2 化学实验室管理的绿色化

实验室药品的保存和使用管理,必须遵循科学化、准确化和数量化的要求。试剂的存放应采用分类存放原则,实验室常规所用的化学药品与实验准备室所用化学试剂分开;剧毒化学药品、易燃易爆化学药品与一般化学药品分开。根据不同化学药品的特性存放,对一些易挥发、易升华,易潮解、水解、风化、氧化或易与二氧化碳反应的化学药品,应分别采用蜡封、油封、水封、避光、低温、通风、防震、防碰等方法进行保管。

化学试验室还应做好定期检查工作. 检查化学试剂包装是否完好,试剂有无变质,标签有无脱落,危险品有无混放,以及试剂存放室有无隐患等现象,发现问题及时处理。[3]化学试剂配用要科学化、定量化。试剂配制是实验准备过程中的重要环节,一定要做到规范操作准确计量,注意控制溶液的浓度和用量,不仅可以降低实验成本,而且可以增强实验的安全性,减少对环境的污染。

3 实验内容的绿色化

化学实验与化工生产有不同之处,实验内容的选择机动性很大,而产生的废物随实验内容的不同而有很大不同。实验内容的选择应注重典型性、代表性和环境毒害性最小。在能够很好地让学生实践理论知识获得动手操作能力的前提下,要充分考虑试剂和产物的毒性以及整个过程所产生的“三废”对环境的污染情况,尽量排除或减少对环境污染大、毒性大、危险性大、“三废”处理有困难的实验项目,而选择低毒、污染小、反应过程副反应少且后处理容易的实验项目。同时注重实验过程中和实验后及时回收并妥善处理排除的废气、废水和固体废物。积极采用新方法使中间产物和最终产品均对人体健康和环境无毒、无害。多设计和制作一些全封闭的成套装置,可以有效地防止有毒气体的污染。

4 发展微型化学实验,减少环境污染

所谓微型化学实验,就是在微型的化学仪器装置中进行的化学实验,是以尽可能少的化学试剂而获得比较明显的反应结果和准确的化学信息的一种新型方法。微型化学实验是在绿色化学思想指导下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。采用微型实验技术,不仅可大幅度减少实验费用,而且可以扩大化学实验的覆盖面,提高化学教学质量。其优点是减少试剂用量,仅为常规实验的十分之一至千分之一降低实验排废量,减少环境污染,缩短实验时间,且安全可靠。[4-5]微型化学实验作为绿色化学的一项方法和技术,已在国内外日益得到重视和推广。

开展微型化学实验有利于培养学生严谨的科学态度,增强环境意识。通过由常量到微型实验的方法演变,使学生体会到如何利用化学基本原理来重新设计、改造、组合各种仪器装置,以满足不同规格的实验要求。这个灵活应用知识的过程,对活跃学生的思路,激发他们的创造力将起到积极的作用。另外,微型制备实验把合成产物的数量控制在不超过后续测试的需用量作为原则。这样,既满足实验所需获取的化学信息的要求,又大幅度地降低原料试剂的用量,减少化学反应对环境的污染,其经济效益是显而易见的。同时,试剂量可使反应时间缩小,一些实验现象更易观察,有良好的教学效果。

5 实验室废弃物的处理

在化学实验过程中所产生的一些废气、废水、废渣,都应该按照国家要求的排放标准进行处理。随时收集、集中处理和回收使用是人们对绿色化学实验室的基本要求。