年度归档 2019

化学实验室废水处理工艺流程，看了你就懂

　　化学实验室废水危害很大，随着高校的扩招，学生人数的激增及经济的发展科研的进行，化学实验室废水日益增多，很多实验室对废水不加任何处理就排入下水道，因实验废水的成分相当复杂，含有较多的酸、碱、六价铬、酚苯等有害物质，直接排放对人们的生活用水和居住环境势必造成污染，寻找一种经济、高效、节能、环保，适用的化学实验室废水处理工艺已刻不容缓。
　　其中高校、科研机构、检测机构和企业中的检测研究部门中的实验室废水也越来越多，不但给水资源造成了极大的污染，同时也破坏了生态平衡，所以废水处理问题成为人们期盼的需要解决的重要问题。
　　实验室废水的产生
　　实验室废水的产生主要来自高校化学实验室和科研实验，实验废水量的不确定性、多变性、复杂性是其自身的特点，实验废水分为高浓度和低浓度的废水，而高浓度废水对环境污染严重，应当引起人们的足够重视，低浓度废水主要是化学实验器皿的洗涤水，一般酸、碱、盐的化学反应产物，低毒的化学废试液和实验用水。
　　化学实验室废水状况
　　据化学实验室废水的主要成分，可分为无机废水、有机废水和综合废水。无机废水主要含有重金属的汞、铅、铬及氟化物等，有机废水主要含有酚苯、硝基化合物，多环芳烃、多氯联苯等致癌物质、综合废水是指废水中既含有机污染物，又含有无机污染物，并且两者含量都很大。大多数实验室废水是综合废水，处理这些废水，要因水而异。
　　化学实验室废水处理
　　化学实验室使用的试剂和药品，少则近百种，多则上千种，目前学校开设有多门实验课，实验内容包括物质性质验证实验，定量分析实验、有机合成实验和有机物提取实验等，所用化学试剂包括常见酸、碱、重金属盐和酚及其有机物等，其中大多数都能对环境产生严重污染，许多试剂及其反应废弃物如各种酸碱、重金属盐及有机物对环境和人的身体健康都是有害的。他们之中有些可以在环境中长期存在，很难降解；有些通过食物链富集进入人体而造成毒害作用；有些甚至在降解过程中又造成二次污染。
　　实验室废水处理设备处理工艺流程：
　　中和装置：在废水中投入NaOH调整PH值到8.5-9.2使废水中的一些离子和氢氧化钠反应形成沉淀，达到去除重金属离子的目的；
　　混凝沉淀器：加入一定量的CJI净水剂使污水产生大量混凝絮体，经过沉淀后，降低了后续工艺的工作负荷，提高了COD及悬浮物的去除率；
　　过滤装置：利用石英砂填充层来截留去除未被气浮分离悬浮物和其他微细物质，定时反冲，保证过滤效果稳定；
　　活性炭脱色装置：用活性炭的吸附能力进一步深度处理，去除水中的色度和异味等。确保出水达到标准；
　　臭氧发生器（消毒）：对于大肠杆菌，沙门氏菌等可以通过臭氧机来进行消毒处理。

含Cr（Ⅵ）废水处理技术的研究进展

　　摘要：铬及其化合物广泛应用于工业生产中，由此产生大量含铬废水。文章介绍了含铬废水来源、铬的存在形态及危害，着重探讨了还原沉淀、吸附、膜分离和生物法等国内外含Cr（Ⅵ）废水处理技术的研究进展，指出了各种技术优缺点及发展方向。
　　1 概述
　　铬及其化合物在冶金、金属加工、印染、制革、电镀等工业生产中有较广泛的应用，由此产生大量含铬废水。国家di一次污染源普查数据显示在重金属污染种类中，铬污染排在第二位，仅次于铅，其中Cr（Ⅵ）产生量（2010年）为4906.012t，Cr（Ⅵ）排放量为94.987t。铬在自然环境中以多种形态存在，化合价分布于-2～+6。废水中的铬主要为Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ），在一定条件下可以互相转化。Palmer等通过Eh-pH相图对铬的存在形态进行分析，结果显示还原条件下Cr（Ⅲ）为主要存在形态，以Cr（OH）3和Cr2O3为主，易与水体中其他物质形成稳定络合物进入污泥中。在较宽泛的pH范围内Cr（Ⅵ）都能稳定存在，主要为H2CrO4、HCrO4-、CrO42-三种形态。价态的不同导致Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的地球化学性质、生化性质和毒性水平均有显著差异。微量的Cr（Ⅲ）为人体必需元素，功能涉及血糖代谢、核酸、脂类、胆固醇的合成及氨基酸利用。而Cr（Ⅵ）氧化能力较强，在水体中的溶解、迁移性高，能富集于生物体内。进入人体后可影响细胞的氧化、还原、水解反应，对呼吸道、消化道粘膜有刺激作用，并能危害肝脏、肾脏等器官，为国际公认的致癌物质。我国环保部也将其列为一类污染物，严格控制其排放。目前含Cr（Ⅵ）废水的处理方法主要有还原沉淀、膜分离、吸附及生物法等。
　　2 含铬废水处理方法
　　2.1 还原沉淀法
　　还原沉淀法的基本原理是利用还原剂将废水中的Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ），并在碱性条件下以Cr（OH）3的形态沉淀或过滤除去。高效、低廉的还原剂以及工艺的优化为研究重点。传统的还原剂有硫酸盐铁、亚硫酸盐、铁屑等，如经典的硫酸亚铁-石灰法，利用亚铁离子将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ），投加石灰生成Cr（OH）3沉淀，药剂来源广泛，处理成本低。传统的化学还原法工艺成熟、操作简便，80%左右的企业采用此法处理含铬废水。如果以工业废料如含铁废酸、生产钛白的副产品绿矾等还原Cr（Ⅵ），成本进一步降低，并能以废治废。铁氧体法可将废水中的多种金属形成共沉淀，所形成污泥经处理可得到具有磁性的铁氧体。能利用太阳光的环境友好型光催化剂以及微波加热还原等技术也被研究应用与Cr（Ⅵ）的还原。赵丽等利用普通铁极板作阴阳极，电解还原废水中的Cr（Ⅵ），实验条件下Cr（Ⅵ）的去除率可达97%。还原沉淀法处理含铬废水产生的重金属污泥如何妥善处理，避免二次污染，是应用中亟需注意的问题。
　　2.2 吸附法
　　吸附法是利用大比表面积的固体吸附剂在分子引力或化学键力的作用下，将污染物质从废水中吸附分离的方法。其关键在于找到经济、高效、稳定、选择性强、易分离再生的吸附剂。目前研究较多的吸附剂有天然矿物质、炭质吸附剂、农林废弃物、有机聚合物等。
　　石英砂和沸石、膨润土、海泡石等硅酸盐类矿物对阴离子形态存在的Cr（Ⅵ）吸附能力不强，需要进行相应改性处理。农林废弃物如锯末、秸秆、稻壳、茶叶、动物皮毛等，也是可用来吸附除Cr（Ⅵ）的一种经济型吸附剂。炭质吸附剂在水处理中应用zui早也zui广泛，其中又以活性碳zui为常见。Natale等分别以活性炭颗粒和炭黑吸附处理Cr（Ⅵ）废水，在中性、低盐离子条件下，zui大吸附量分别为7mg/g和0.3mg/g。有机改性、表面氧化、酸改性、氯化锌改性等方法也被研究以改善活性炭吸附能力。因具有特殊的纳米管状结构、空隙率高等特点，近年来碳纳米管在水处理中的应用受到关注。Di等制得CeO2改性碳纳米管，对Cr（Ⅵ）的zui大吸附容量为30.2mg/g，研究较多的聚合物类吸附剂还有壳聚糖、聚苯胺等。吸附法在处理低浓度含铬废水方面有较大的应用价值，但多数吸附剂仍处于实验室研究阶段，其工业化应用仍需广大研究者继续贡献心力。
　　2.3 膜分离法
　　膜分离技术是利用膜的选择透过性，通过外界压力或物质本身的渗透压，对废水中的有害组分进行分离去除的方法，主要的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、电渗析、反渗透、液膜法等。其主要优点是净化效率较高，无含铬废渣产生，能回收废水中的重金属，是一项较有前景的新技术。目前相关研究主要集中在膜材料及工艺的影响因素，聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜、乙酸纤维素、聚偏氟乙烯等材料作为膜材料被研究应用于含Cr（Ⅵ）废水的处理。廖小深等采用紫外光辐照接枝法制备了两种聚砜中空纤维纳滤膜，在pH为10时，对Cr（Ⅵ）的截留率分别为92.36%和95.62%。日本有利用电渗析和反渗透组合形成闭合回路循环处理电镀厂含铬等重金属废水的实例。处理效果好，废水循环使用，浓缩液可用于镀槽。膜组件作为膜分离技术的核心，在使用一段时间后需要再生或更换，如处理大批量废水操作费用较高。
　　2.4 生物法
　　生物法处理含铬废水可分为微生物法和植物法。微生物除铬是细菌、酵母菌、真菌、藻类等依靠自身分泌的脂多糖、多聚糖等胞外物质以及细胞表面的羧基、羟基、氨基等化学基团与Cr（Ⅵ）发生离子交换、表面络合或物理吸附或还原沉淀等作用，从而将其去除的方法。20世纪70年代，人们发现微生物对Cr（Ⅵ）的还原作用后，进行了大量研究。柴立元等利用硫酸盐还原菌为优势菌种的驯化后污泥处理含Cr（Ⅵ）废水，Cr（Ⅵ）浓度为200mg/L、进水硫酸根浓度为1g/L、水力停留时间为16h，Cr（Ⅵ）去除率达到99.83%。芦苇、灯芯草、浮萍等湿地植物对Cr（Ⅵ）具有较好的富集作用。唐顺铁等研究了凤眼莲在稳定塘中处理含Cr（Ⅵ）废水的行为规律，指出其富集Cr（Ⅵ）的速度和量随Cr（Ⅵ）通量、植株的部位不同而不同。Cr（Ⅵ）浓度为0.5mg/L，水力停留时间为10d，放养43d的凤眼莲体内富集Cr（Ⅵ）含量为509mg/kg干重。生物法设备简单、处理费用低，还可同时绿化环境，但因Cr（Ⅵ）的生物毒性，所处理废水浓度不宜过高。高效率、强耐受性生物的培养，仍是研究热点。
　　3 结语
　　上述各种含Cr（Ⅵ）废水处理技术各具优势。目前，大多数企业采用化学沉淀法。但符合科学发展、绿色生产思路的新技术成为研究重点，如光催化还原、膜分离、生物法等。含铬废水的治理要防治结合，也要注意末端处理，避免二次污染，以回收利用，变废为宝作为zui终目标。

实验室废水安全排放的研究

　　摘要：从排水监测站实验室所排放的废水成份不同入手，研究探讨实验室废水处理的方法，为排水监测站实验室的废水安全、达标排放提出参考意见。排水监测作为环境监测的一部分，对水源保护起到至关重要的作用，实验室下水管道通常直接连通城市下水管网，一般实验室没有专门处理废液的设备，废液将直接进入城市下水管网，不光污染下水管网，还将污染周围的水体环境。所以实验室排放的分析废水更应该处理, 使其达标排放，才能有效降低二次污染。
　　1 实验室存在的废水问题
　　排水监测站实验室所产生的废水具有量少，间断性强，成分复杂多变（可能含有有毒、有害成分）等自身特点。排水监测站实验室所化验检测的废水主要来源有两大部分：一部分是需要检测的样品水样，另一部分是实验室在检测水样时所产生的废水。这类废水处理问题通常不受重视，有的甚至不加处理直接倒入下水道，严重影响了环境。以水质化学需要量的测定为例，这是每个排水监测站必做的项目，我站采取的是重铬酸盐法进行化学需氧量的测定。2017年5月1日zui新实施的重铬酸盐法为减少监测过程对环境的污染，将取样体积及实验试剂都减半处理。但是每完成一个化学需氧量测定项目，至少需要做5 个样品。每完成一次化学需氧量的测定就会产生含有25mL的重铬酸钾溶液、75mL的硫酸溶液以及含硫酸汞溶液的废液。根据《污水排入城镇下水道水质标准》中的限制规定，总铬为1.5mg/L、总汞为0.02mg/L、pH值为6.5~9.5，每完成一组化学需氧量的测定，所产生废水中总铬浓度、总汞浓度以及pH值都远远超过了限制标准，这些高污染的废水如果不进行任何处理就排放，将污染周边的水质。
　　2 实验室废水处理方法：
　　根据污染物性质的不同，通常把排水监测站实验室废水分为无机、有机两大类别。无机类废水含有重金属、氰化物、酸碱和其它无机离子等；有机类废水含有有机溶剂、酚类、石油类、油脂类等物质。
　　2.1 无机废水的处理
　　2.1.1沉淀法
　　（1）含铬废水的处理
　　Cr3+可加入消石灰或氢氧化钠调整废水pH值为7-9，使其生成Cr(OH)3沉淀后，静置分离沉淀，然后排放。Cr6+ 可预先在pH值<4的条件下, 利用亚硫酸氢钠、亚硫酸钠等还原剂将其还原为Cr3+, 注意重量比控制在4:1，不要加过量。然后加入消石灰或氢氧化钠生成沉淀后去除再排放。
　　（2）含砷废水的处理
　　处理时可利用硫酸铁，用氢氧化钙调节pH 值至8左右，形成氢氧化铁沉淀胶体吸附废水中的砷，生成砷酸钙、亚砷酸钙沉淀后排放。
　　（3）含汞废水的处理
　　可在废水中加入硫氢化钠溶液和明矾，充分搅拌生成硫化汞沉淀，静置分离沉淀，排放废水。
　　（4）含铅废水的处理
　　先用氢氧化钠调pH值为11，把铅离子转变成难容的氢氧化铅沉淀，然后加铝盐凝聚剂生成氢氧化铝沉淀，此时pH值为7-8，即产生氢氧化铅和氢氧化铝共沉淀。静置后分离沉淀，排放废水。
　　（5）含镉废水的处理
　　在废水中加入氢氧化钠，pH值控制在10以上，产生氢氧化镉沉淀，静置分离排放废水。
　　2.1.2氧化分解法
　　对于含氰化物的废水，采用漂泊粉、氯气或氯液将氰氧化成氰酸盐、二氧化碳等物质，作用24小时后排放。
　　2.1.3酸碱中和法
　　酸性废水可用氢氧化钠或碳酸钠等处理，碱性废水可用硫酸、盐酸等处理，或者将酸性废水和碱性废水分类回收，再搅拌下混合处理，使其pH 值在6.5~9.5范围内排放。
　　2.2 有机废水的回收与利用
　　对于可溶性（甲、乙醇及醋酸）有机废水易于分解，故可用大量水稀释后排放。
　　含可燃性物质的有机废液，可在通风条件下，放入瓷制或铁制容器中充分燃烧，产生二氧化碳和水。对于难燃烧的有机物可与可燃性有机物混合后燃烧。
　　油脂类有机废水，先在分液漏斗中洗涤有机溶剂，用易挥发性溶剂进行萃取，再用重蒸馏水洗涤，干燥并蒸馏两次回收，分离出溶剂层后燃烧处理。
　　3 结语
　　由于排水监测站实验室废水的特殊特点，处理的过程不同于工业废水和生活污水。对于它的处理本着分类收集，就地及时地处理，操作简单，以废治废和降低成本的原则，以上的处理方法能够有效的处理排水监测站实验室废水，但是还有很多不足，应该不断研究更简洁、有效的处理方法，努力建设绿色、安全、环保的实验室。

医学院实验室废水处理及污染防治措施研究

医学院实验室是医学院教学和科研的重要基地,课程安排主要是以培养和医学相关专门人才和研究人员为目的。由于学院的医学学术研究的专业性较强,因此医学院实验室比普通高等院校实验室废水中产生的污染物更具有独特的行业特征。本文对实验室污染物的来源、种类进行了分类,针对医学院实验室废水处理水质特征,对废水水质进行分析,同时从环境影响评价工作角度出发,对其处理及防治措施作出综合论述。
1实验室的污染物来源及种类
1.1实验室废水来源实验室废水来源于教学实验废水、科研实验废水,以及实验室各项卫生用水和办公生活用水使用后的外排废水。教学实验废水和科研实验室废水均指以医学专业技能教学和医学研究方向为目的的各项实验过程中产生的废水,由于各个实验室和各个实验人员从事的实验项目不尽相同,同一实验人员的实验内容也常常更换,因此各类实验废水的排放总量一般较少,但随时间的变化较大,其排放是不连续的,其浓度是多变的,其成分是复杂的,对人和环境的危害性又是多样的。而实验室各项卫生洗涤废水中的污染物含量也因教学实验废水和科研实验废水的不同而成分复杂,但相对的污染物浓度较低。实验室办公生活废水污染物较为简单,这部分以COD、BOD和悬浮物为主。
1.2实验室废水分类
1.2.1实验室废水按专业性质分类
实验室废水按专业性质可分为临床医学实验室废水、基础医学实验室废水和药学实验室废水。
临床医学实验和基础医学实验以保障各层次实验教学和科研为目的,通过对研究对象的主体和离体的血、尿、粪、痰及其他各种体液、分泌物、排泄物、脱落物、刮取物和穿刺物的感官、试剂反应、仪器分析和动物等实验检验结果进行分析,为临床诊断、治疗、预防、健康状况,以及医学科研提供客观依据,外排废水主要来自无毒实验仪器的清洗,实验室器皿的清洗水,动物的冲洗、(兔子和小白鼠)笼及动物房地板的清洗、动物尸体血污冲洗等,主要水污染物为COD(化学需氧量)、悬浮物和氨氮,其中含有少量化学试剂或药品,故其COD、悬浮物浓度相对较高,pH值变化范围较大,该实验室废水污染负荷详见表1。
临床医学实验室和基础医学实验室外排废水污染负荷及允许排放标准参考表项目

药学实验废水来自医药学研究和化学药理实验,使用的原料通常有醇类、酯类、酮类、醚类、苯类、氯仿等多种有机物、无机物,且在实验过程中会发生多种单元反应,如在化学合成药中有氰化、硝化、重氮化、磺化、酯化等过程,在抗生素制备中有发酵、提炼、裂解、缩合等过程。实验产生的污染物有:二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、甲醛、乙醛、苯、苯酚等,含氰类、硝基类、磺酸类、酯类、酚类等废水。无机污染物:强酸、强碱、溴水等。由于实验项目不同而具有不同类型的污染物,实验废水水质具有不同的特性。有的实验中也会涉及GB8978-1996《污水综合排放标准》中的di一类污染物,如做中药化学的定性实验中,用醋酸铅作指示剂用于显色反应,这里醋酸铅中的铅离子就是di一类污染物,见表2。

表2药学实验废水主要污染物产生浓度及允许排放标准参考表

1.2.2按污染程度分类实验废水按污染程度可分为高浓度实验废水、低浓度实验废水和无污染水等。高浓度实验废水包括一般液态失效试剂(废铬酸洗液,废氰化钾溶液等),液态实验遗弃产物和中间产物(样品分析残液、各种有机溶剂、离心液、液体产品和副产品等),各种洗涤液(剧毒药物实验后的洗涤液,产物或中间产物的高浓度洗涤液、仪器或器皿的润洗液和高浓度洗涤废水等)。低浓度实验废水包括实验器皿和实验产物的低浓度洗涤废水,低浓低毒失效试液(甲基橙、氯水等)和实验室各项清洁卫生等。无污染水包括实验中的各种冷冻、冷却用水,水浴、恒温等加热用水,减压抽滤用水和其他清洁水等。
2实验室废水水质分析有关的实验管理部门规定,有毒有害的废液和废弃试剂要专门回收,一般的高浓度废液和废弃试剂要集中回收,定期要求专门人员负责去收集,然后再进行集中处理,因此,进入实验室废水中的污染物总量比较少,相对总水量来说,污染物浓度比较低。总的来说,化学类实验试剂、药品的用量比生物类实验要多一些,会有一定量的各类污染物能过仪器、中间产物或产品洗涤,中间产物、药品、试剂的转移、泄露、残留等进入废水中。生物类实验所用到的试剂、药品也有许多种类,但用量一般比较少,但生物实验对器皿和用具的卫生条件要求比较高,所以排放洗涤废水比较多,而且生物实验的持续时间一般比较长,所以有一定的总水量。对这两类实验而言,排到废水中的污染物量相对少,废水排放总量相对比较大,所以综合废水的污染物浓度并不是很高。从时间上来说,每天有实验进行的过程中和实验快结束时都会不定时地集中排放一些洗涤废水。根据实验室废水来源及分类分析可知,医学院实验室废水主要污染物有三类:其一是有毒、有害的物理化学污染物,包括常规的用COD、BOD5表示的有机污染物,其二是病原性微生物,第三类是来自放射科的废水含放射性污染物。表3为各类实验室排水情况及主要污染物。

表3表3医学院各实验室废水排放基本情况及主要污染物

优普医疗实验室废水处理设备是针对各类有机化学实验室废液处理的处理、医院、疾病控制中心、检验检疫部门、动物实验室、专业养殖机构、大专院校及科研单位生物研究室等场所产生的生物类废水，经过处理后废水达到废水综合排放标准【GB8978-1996】中的三级标准，处理后的污水可排入市政污水管网。
    优普医疗实验室废水处理设备采用国际先进的生物处理工艺，集去除BOD5、COD、NH3-N于一身，具有技术性能稳定可靠，处理效果好，投资省，占地少，维护方便等优点。我公司也可根据客户要求同时配套中水回用设备。厂家直销，欢迎咨询选购。