實(shí)驗(yàn)室三廢處理解決方案
為防止實(shí)驗(yàn)室污染環(huán)境,實(shí)驗(yàn)室污染物應(yīng)該分類收集,分類集中處理, 達(dá)標(biāo)排放。實(shí)驗(yàn)室污染物主要有廢氣、廢水、廢液等,由于其排污排污量小,比較分散,而且成分復(fù)雜,一般不采用工業(yè)化的處理方法。
實(shí)驗(yàn)室在檢驗(yàn)、鑒定、測(cè)試的過(guò)程中,由于實(shí)驗(yàn)的需要會(huì)產(chǎn)生各種廢氣,廢氣成分相對(duì)復(fù)雜,包括芳香族類:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等;酮類:丙酮、環(huán)已酮、甲乙酮等;酯類:醋酸乙酯、醋酸丁酯、異酸甲酯、香蕉水等;醇類:甲醇、乙醇、丁醇、異丙醇等有機(jī)廢氣。也包括氮氧化物、硫酸霧、氯化氫、氟化氫、硫化氫、二氧化硫等無(wú)機(jī)廢氣;同時(shí)也有高溫的燃燒廢氣、粉塵等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣往往成分具有復(fù)雜性、多樣性,針對(duì)該特點(diǎn),對(duì)人體健康的損害程度也各不相同,為了能更好的解決有機(jī)溶劑和有機(jī)廢氣給人類帶來(lái)的影響。
1、噴淋洗滌塔結(jié)構(gòu)與工作原理
噴淋洗滌塔主要由主筒體、上部噴淋盤、中部填料、下部噴淋盤、清理孔、視鏡孔等組成,其工作原理是:在引風(fēng)機(jī)的負(fù)壓作用下,廢氣氣流被吸入進(jìn)風(fēng)管道并送入塔體。塔的主體是一個(gè)圓形筒體,洗滌液(氫氧化鈉溶液)從洗滌塔上部噴淋盤射入筒內(nèi),使整個(gè)筒體的填料與水混合形成霧狀洗滌液水膜從上而下流動(dòng)(填料在氣流的作用下不停翻滾,使廢氣與洗滌液充分混合)。在負(fù)壓的作用下廢氣在筒體內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升,并始終與筒體內(nèi)的洗滌液水膜發(fā)生摩擦,這樣酸性氣體被洗滌液水膜充分濕潤(rùn)、中和。在筒體底部設(shè)有清理孔便于進(jìn)行筒體底部清理,而洗滌液則通過(guò)儲(chǔ)液箱(水箱)在水泵的作用下不斷循環(huán),從而達(dá)到消除廢氣的效果
2、活性炭的吸附
活性炭的吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附。
a、物理吸附
主要發(fā)生在活性炭去除液相和氣相中雜質(zhì)的過(guò)程中?;钚蕴康亩嗫捉Y(jié)構(gòu)提供了大量的表面積,從而使其非常容易達(dá)到吸收收集雜質(zhì)的目的。就象磁力一樣,所有的分子之間都具有相互引力。正因?yàn)槿绱?,活性炭孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強(qiáng)大的引力,從而達(dá)到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。
必須指出的是,這些被吸附的雜質(zhì)的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑,這樣才可可能保證雜質(zhì)被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過(guò)不斷地改變?cè)牧虾突罨瘲l件來(lái)創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的活性炭,從而適用于各種雜質(zhì)吸收的應(yīng)用。
b、化學(xué)吸附
除了物理吸附之外,化學(xué)反應(yīng)也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的表面。
活性炭不僅含碳,而且在其表面含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)形式的氧和氫,例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有地氧化物或絡(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到活性炭的表面。
活性炭的吸附正是上述二種吸附綜合作用的結(jié)果。
當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時(shí),即單位時(shí)間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時(shí),此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化,而達(dá)到了平衡,則此時(shí)的動(dòng)平衡稱為活性炭吸附平衡,此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。
廢水處理(wastewater treatment methods)就是利用物理、化學(xué)和生物的方法對(duì)廢水進(jìn)行處理,使廢水凈化,減少污染,以至達(dá)到廢水回收、復(fù)用,充分利用水資源。
按處理程度,廢水處理(主要是城市生活污水和某些工業(yè)廢水)一般可分為三級(jí)。
一級(jí)處理的任務(wù)是從廢水中去除呈懸浮狀態(tài)的固體污染物。為此,多采用物理處理法。一般經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后,懸浮固體的去除率為70%~80%,而生化需氧量(BOD)的去除率只有25%~40%左右,廢水的凈化程度不高。
二級(jí)處理的任務(wù)是大幅度地去除廢水中的有機(jī)污染物 ,以 BOD 為例 ,一般通過(guò) 二級(jí)處 理后 ,廢水中的 BOD可
去除80%~90%,如城市污水處理后水中的 BOD含量可低于30毫克/升。需氧生物處理法的各種處理單元大多能夠達(dá)到這種要求。
三級(jí)處理的任務(wù)是進(jìn)一步去除二級(jí)處理未能去除的污染物,其中包括微生物未能降解的有機(jī)物、磷、氮和可溶性無(wú)機(jī)物。
三級(jí)處理是高級(jí)處理的同義語(yǔ),但兩者又不完全一致。三級(jí)處理是經(jīng)二級(jí)處理后,為了從廢水中去除某種特定的污染物,如磷、氮等,而補(bǔ)充增加的一項(xiàng)或幾項(xiàng)處理單元;高級(jí)處理則往往是以廢水回收、復(fù)用為目的,在二級(jí)處理后所增設(shè)的處理單元或系統(tǒng)。三級(jí)處理耗資較大,管理也較復(fù)雜,但能充分利用水資源。有少數(shù)國(guó)家建成了一些污水三級(jí)處理廠。
實(shí)驗(yàn)室廢水主要來(lái)自各科研單位實(shí)驗(yàn)研究室和高等院校的科研和教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室廢水有其自身的特殊性質(zhì), 量少, 間斷性強(qiáng), 高危害, 成分復(fù)雜多變。
根據(jù)廢水中所含主要污染物性質(zhì), 可以分為實(shí)驗(yàn)室有機(jī)和無(wú)機(jī)廢水兩大類。無(wú)機(jī)廢水主要含有重金屬、重金屬絡(luò)合物、酸堿、氰化物、硫化物、鹵素離子以及其他無(wú)機(jī)離子等。有機(jī)廢水含有常用的有機(jī)溶劑、有機(jī)酸、醚類、多氯聯(lián)苯、有機(jī)磷化合物、酚類、石油類、油脂類物質(zhì)。相比而言, 有機(jī)廢水比無(wú)機(jī)廢水污染的范圍更廣, 帶來(lái)的危害更嚴(yán)重。不同的廢水, 污染物組成不同, 處理方法和程度也不相同。實(shí)驗(yàn)室廢水的處理本著分類收集, 就地、及時(shí)地原位處理, 簡(jiǎn)易操作, 以廢治廢和降低成本的原則。
實(shí)驗(yàn)室廢水的治理不能等同于工業(yè)廢水處理,而是采用多單元處理流程系統(tǒng)或是有針對(duì)性地進(jìn)行分類處理, 盡可能地降低處理難度, 使處理費(fèi)用較低, 操作比較簡(jiǎn)單。實(shí)驗(yàn)室有機(jī)廢水處理方法可以借鑒其它有機(jī)廢水的處理。一般來(lái)說(shuō)有機(jī)廢水處理技術(shù)主要包括生物法和物化法。對(duì)有機(jī)物濃度高、毒性強(qiáng)、水質(zhì)水量不穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)室廢水, 生物法處理效果不佳, 而物化法對(duì)此類廢水的處理表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)藥品回收、對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物進(jìn)行分類處理及回收循環(huán)再利用, 不僅能減小對(duì)環(huán)境的污染, 而且能減少化學(xué)藥品的浪費(fèi)。對(duì)高濃度實(shí)驗(yàn)室有機(jī)廢水, 將其中的有機(jī)溶劑如醇類、酯類、有機(jī)酸、酮及醚等回收循環(huán)使用后, 再用化學(xué)方法處理; 對(duì)濃度高、毒性大且無(wú)法回收的有機(jī)廢水, 需要進(jìn)行集中焚燒處理。
實(shí)驗(yàn)室廢液,包括含有酸、堿、氧化劑、還原劑、無(wú)機(jī)鹽類及重金屬(鉛、砷、鎘、六價(jià)鉻、汞)等廢液。根據(jù)資質(zhì)實(shí)驗(yàn)室要求,規(guī)范實(shí)驗(yàn)室廢液處理,減少或避免廢液對(duì)環(huán)境的污染,在保護(hù)環(huán)境同時(shí),加強(qiáng)工作人員環(huán)保意識(shí)。
廢液處理原則:對(duì)高濃度廢酸、廢堿液要經(jīng)中和至中性時(shí)排放。對(duì)于含少量被測(cè)物和其他試劑的高濃度有機(jī)溶劑應(yīng)回收再用。用于回收的高濃度廢液應(yīng)集中儲(chǔ)存,以便回收;低濃度的經(jīng)處理后排放,應(yīng)根據(jù)廢液性質(zhì)確定儲(chǔ)存容器和儲(chǔ)存條件,不同廢液一般不允許混合,避光、遠(yuǎn)離熱源、以免發(fā)生不良化學(xué)反應(yīng)。廢液儲(chǔ)存容器必須貼上標(biāo)簽、寫明種類。
采用桌面式預(yù)留的大漏斗傾倒廢液, 帶蓋的漏斗在傾倒完廢液后,隨即合上漏斗蓋,杜截廢液的反向揮發(fā)。該方案可以節(jié)約通風(fēng)柜有限的操作臺(tái)面空間, 提高廢液收集效率及減少揮發(fā)氣體散發(fā)從而節(jié)約通風(fēng)開啟時(shí)間及能耗。 密封系統(tǒng)及應(yīng)急報(bào)警處理措施。聲光報(bào)警器可以同時(shí)監(jiān)控兩個(gè)液位點(diǎn),滿足有機(jī)和無(wú)機(jī)廢液的管理。