我系 实验室废水处理及污染防治对策

1. 我系实验室废水处理及污染防治对策 导 师：朱军 第七组成员：张浩 郑家香 张建华 解振合 张雪

2. 1 引言：随着科学技术的发展，对我系实验室的需求越来越多，尤其是目前随着各宿州学院的招生规模的不断扩大，我系实验室产生的实验室的废水也不断增加。实验室废水性质特殊：量少, 间断排放, 高危害, 成分复杂多变。这些特点决定了应用传统水处理工艺中的物理方法和生物方法往往不能得到满意的处理效果，必须采用一些特殊的方法来对实验室废水进行处理。而现在实验室存在一些对污水处理不当的现象，除了对某些剧毒物质进行处理以外，很大一部分无机和有机试剂都是任由其流入下水道，学生及教师很少对其进行规范的处理。这种现象致使实验室污染有越来越严重的趋势，并导致周边环境污染增大，对周边居民和农作物以及地下水产生极大的影响。因此，治理和预防实验室污染，不仅可以减少其对周边环境的危害，而且对保护环境是很有必要的。

3. 2 1 3 有机实验室水污染有机物污染主要是有机试剂污染和有机样品污染。有机样品污染包括一些剧毒的有机样品，如农药、二甲基二硫、亚硝胺等。 无机实验室水污染强酸、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。 生物实验室水污染包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。如未经适当的灭菌处理而直接外排，会造成严重后果。 2 实验室废水污染种类 Company Logo

4. 3.对部分实验室废水处理方法 3.1.无机实验室部分含金属无机化学试剂回收处理方法 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。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 3.1.1 含汞废液的处理 排放标准：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用NaOH将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。③对于溅落的汞（如打碎水银温度计、水银压力计等），应立即用吸气球、滴管、毛笔或以真空泵抽吸的拣汞器拣拾起来。拣过汞的地方应撒上硫磺粉或200 g/L的三氯化铁溶液（每平方米使用300 mL～500 mL）,使汞生成不挥发的难溶盐，干后扫除。 3.1.2 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。 Company Logo

5. 3.对部分实验室废水处理方法 3.1.3 含砷废液的处理 ①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先在废液中加入氢氧化钙溶液，沉淀大部分砷，然后加入三氯化铁，使砷与铁一起共沉淀，从而分离砷。 液中含有大量砷时，加入饱和氢氧化钙溶液，调节废液pH值为9.5左右，充分搅拌，放置澄清后过滤。在滤液中加入三氯化铁固体，使其砷铁比达到50（质量比），用氢氧化钠调节滤液pH值为7～10，放置一夜，然后过滤，将两次过滤的滤渣烘干妥善保管好。最后检验滤液总砷，达到《污水综合排放标准》后，中和至中性直接排放下水道。 3.1.4 含锌废液的处理 把废掖PH值调在为8～9,加入硫氢化钠溶液,使废液中锌离子与硫离子生成硫化锌沉淀,可除去锌离子。用水将废液中锌离子的浓度稀释至1%以下。调节PH值为9.0～9.5，加入适量硫氢化钠充分搅拌，再加入少量三氯化铁，充分搅拌，调节PH为8.0以上，然后放置一夜。用倾泄法过滤沉淀。哄干和妥善保管好沉淀。检验滤液锌离子，达到《污水综合排放标准》后再检验有无硫离子（取少量滤液加入几滴1mol/L醋酸锌溶液无沉淀生成即不含硫离子，否则含有硫离子）。如果有硫离子可用双氧水法将其氧化，中和后稀释直接排放下水道。 Company Logo

6. 检验达到《污水综合排放标准》 pH<3 pH= 7.5～8.5 pH<3 加入固体亚硫酸钠 将沉淀滤出、烘干 Cr(Ⅲ)→Cr(OH)3↓ Cr6+→Cr3+ 加入浓硫酸，搅拌 废液放置一夜， 3.对部分实验室废水处理方法3.1.5 含铬废液的处理 Company Logo

7. 3.对部分实验室废水处理方法 含铅废液pH=11.5 石灰沉淀， 出水铅浓度 为0.019—0.2mg/L. 含铅废液pH=9.0～9.5 加入碳酸钠粉末(200mg/L) 使铅生成碳酸铅沉淀， 出水铅浓度0.01—0.03mg/L. 3.1.6 含铅废液 的处理 含铅废液pH=7.5～8.5 用亚硫酸钠形成亚硫酸铅沉淀， 出水浓度为0.01mg/L。 Company Logo

8. 检验滤液金属离子，达到《污水综合排放标准》后，检验滤液金属离子，达到《污水综合排放标准》后， 中和后直接排放下水道 Mn Cu 。。。 Ag 氢氧化物共沉淀法处理， 用氢氧化钙将其转化成氢氧化物沉淀， 然后加入其他的共沉剂共沉淀而分离 3.对部分实验室废水处理方法3.1.7 含其他金属离子的废液 Company Logo

9. 用酸、碱调节废液pH3-4、加入铁粉， 搅拌30min 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 3.对部分实验室废水处理方法3.1.8 无机综合废液处理 Company Logo

10. 3.2.有机实验室有机试剂的处理方法 3.2.1 高浓度有机废水处理方法 有机溶剂如醇类、酯类、有机酸、酮及醚等应尽量回收, 循环使用。对含水的低浓度废液, 用与水不相混合的挥发性的溶剂进行萃取, 分离后再焚烧。对形成乳浊液之类的废液不能用此法处理, 要用焚烧法处理。如果量少可把它装入铁制或瓷制容器, 选择室外安全的地方烧掉。对难以燃烧的物质, 可把它与可燃性物质混合燃烧。但在运作时要特别注意勿使燃烧不完全之毒性物质或燃烧产生之毒气逸出造成二次污染, 燃烧完全与否, 视燃烧温度、燃烧区域之停留时间及混合状况而定。 焚烧法一般适用于乳浊液之类的废液，但是要特别注意燃烧产生的赌成二次污染。例如，对于只含有C，H，O元素的有机废物在燃烧时一般不会产生二次污染。而含有卤素，N、S等元素的有机废物焚烧时则放出多种有害气体。

11. 3.2.有机实验室有机试剂的处理方法 • 3.2.2活性碳和高锰酸钾对主要微量有机物的处理： ①活性炭吸附处理对原水中种类最多的烷烃类有机物具有很好的去除效果，种类由79种减少到29种，去除率达到63.3％，含量也降低56.2％。　　② 粒状活性炭吸附处理对原水中的苯类、硝基苯类、多环芳烃类和卤代烃只有部分的去除效果，在种类上去除率分别为30.8％、33.3％、28.6％和37.5％，在含量上去除率分别达到了43.8％、27.3％、24.6％和49.8％。　　③ 原水中醇类有机物经过粒状活性炭吸附处理后，在种类和含量上的去除率分别为9.1％和12.9％，这说明粒状活性炭对醇类有机物吸附能力相对较弱。　　④ 酮类有机物经过粒状活性炭吸附处理后，在种类和含量上没有减少，反而分别增加50.0％和52.5％。与此类似，粒状活性炭吸附处理可使原水中杂环类有机物在种类上减少25.0％，但含量却增加2.0％。这些说明粒状活性炭对酮类和杂环类有机物的吸附容量相对有限，在吸附有机物的同时还有解吸现象发生 ⑤高锰酸钾复合药剂与粒状活性炭联用处理技术对水中微量有机物具有优良的去除效能，对原水中的各类微量有机物，尤其是会给人体造成较大危害的苯类、硝基苯类、卤代烃和多环芳烃类等有机物均可明显地去除或降低其含量。

12. 3.2.有机试剂的处理方法 • 3.2.3含酚废液的处理 • 酚属剧毒类细胞原浆毒物，实验室排放的有机物中以酚类物质尤其是挥发性酚类毒性最大。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。

13. 3.3生物废水的处理方法 • 生物废水处理的原理有吸附，代谢，絮凝原理，通常使用的方法是热力消毒灭菌和化学试剂消毒。热力消毒灭菌是通过加热使废水温度达到或超过某些有害生物存活温度的最高极限。杀死细菌，保证排出废水的安全。化学药剂灭菌法是通过化学试剂对有害生物进行杀菌消毒处理。在实际操作中，可采用二者结合的方法，确保排出废水的安全。

14. 4.我系实验室污水防治对策 实验室废水性质特殊, 量少, 间断排放, 高危害, 成分复杂多变。不同的废水, 污染物组成不同, 处理方法和程度也不相同, 如果说实验室是各个实际工厂的小模型的话, 那么实验室废水就是各种实际工业废水的大集合。实验室废水的处理应采用多单元处理流程系统或是有针对性的进行分类处理,尽可能的降低处理难度, 使得处理费用降低, 操作 比较简单。 ：

15. 4.高校实验室污水防治对策 4.1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。化生系实验室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、简便实用的处理办法，并对实验室加强管理，严格要求学生和教师对实验用品的处理和回收。这样才能更规范的管理和防治实验室污染的加重以及预防一些比较严重的实验室污染，做到及时报告及时处理的预防处理体系。 4.2 建立实验室环境管理体系 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 IS O14001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 IS O14001一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。

16. 4.3.1 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。在实验教学中，计算机辅助教学模拟化学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。 4.3.2 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。 4.3.3 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。

17. 4.4其他高校实验室污染治理的现状 在其他高校实验室，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，报废化学试剂、化学合成“三废物”、化学品废弃容器等都分类存放。 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学校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。 总体上来说，目前我国对实验室的污染排放并没有统一的规定，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部门或公司回收等。由于实验室污染种类多，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。

18. ①反渗透滤膜尾矿水净化处理法 ②离子交换树脂废水处理应用 综上所述，实验室存在着明显的环境污染，国家有关部门必须完善管理制度，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，力争问题的最终解决。 4.5 国际其他高校实验室废水 最新处理办法

19. 5对我系实验室化学试剂的运用和回收提出的几点建议5对我系实验室化学试剂的运用和回收提出的几点建议 • 尽量不用或少使用污染大的有机和无机试剂，如果使用了污染较大的试剂，应该要求学生及教师及时处理，把污染降到最小，并对本次实验做出备案，以便以后查用。 • 对无机重金属离子或单质，一定要处理得当，并注重回收，在减少实验室开支的同时，把污染降到最小。 • 大部分有机试剂对环境和人都有很大的伤害，在做实验的同时，教师可根据实验需要，更改有毒试剂的使用，更换无毒试剂。对有机试剂的使用，教师要严格控制学生的使用。 • 在购买实验试剂及清洗用品时，应注意尽量购买无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂，清洗用品，应尽量购买无磷产品

20. 完了。 谢谢！