楊志毅，彭 麗，李躍華，黃畢生，楊時(shí)哲

（大理學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，云南大理 671000）

高校實(shí)驗(yàn)室廢水的調(diào)查及處理方法

楊志毅，彭 麗，李躍華，黃畢生，楊時(shí)哲

（大理學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，云南大理 671000）

一直以來(lái)，高校實(shí)驗(yàn)室廢水處理不為人們所重視，使實(shí)驗(yàn)室廢水對(duì)環(huán)境造成了一定的污染。現(xiàn)就實(shí)驗(yàn)室廢水的產(chǎn)生、種類、狀況以及處理作了一些探討，并提出簡(jiǎn)單易于操作的綜合處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的方法。

實(shí)驗(yàn)室廢水：環(huán)境污染；綜合處理

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，科學(xué)研究中各種新實(shí)驗(yàn)物質(zhì)層出不窮的產(chǎn)生，其所帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)室廢物對(duì)人和環(huán)境的危害性也日益加劇。實(shí)驗(yàn)室排放的廢水比其它廢水的成分更為復(fù)雜，且排放水量及水質(zhì)具有不確定性、動(dòng)態(tài)性以及重現(xiàn)性差等特點(diǎn)，從而造成的危害性也就相對(duì)較大〔1〕。特別是高校實(shí)驗(yàn)室，是老師進(jìn)行科研和學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的地方，每天都進(jìn)行著大量的實(shí)驗(yàn)。近年來(lái)，隨著高校的擴(kuò)招及大學(xué)生科研課題的開(kāi)展，高校實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)科研活動(dòng)也越來(lái)越頻繁，而且有些實(shí)驗(yàn)還需要使用具有危險(xiǎn)或劇毒性質(zhì)的化學(xué)試劑，這為廢水的后續(xù)處理更是增加了難度。最為嚴(yán)重的是目前很多高校的實(shí)驗(yàn)廢水都未經(jīng)凈化處理便直接排放，造成了嚴(yán)重的污染。鑒于上述原因，必須盡快加強(qiáng)對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室廢水污染的防治及處理，力求做到使其能夠零污染排放〔2〕。本文就高校實(shí)驗(yàn)室廢水的來(lái)源、種類及特性進(jìn)行介紹和討論，并對(duì)不同性質(zhì)及目前我校所存在的實(shí)驗(yàn)室廢水的處理及污染防治措施作如下論述。

1 廢水的來(lái)源及類型

實(shí)驗(yàn)室廢水主要來(lái)自學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室和各科研院所。依據(jù)廢水中所含主要污染物的性質(zhì)和特點(diǎn)，可以將其分為有機(jī)、無(wú)機(jī)以及生物實(shí)驗(yàn)廢水三大類。

1.1 無(wú)機(jī)廢水 主要含有重金屬（汞、金、鉛、鉻等）及重金屬的絡(luò)合物，鹵素離子，強(qiáng)酸強(qiáng)堿，氰、硫化物以及其它無(wú)機(jī)離子等。

1.2 有機(jī)廢水 含有常用的有機(jī)溶劑，如有機(jī)酸，表面活性劑，醚類，石油類，染料類，多氯聯(lián)苯類，洗滌劑，有機(jī)磷化合物，酚類及脂類物質(zhì)等。

1.3 生物實(shí)驗(yàn)廢水 生物實(shí)驗(yàn)廢水主要包含醫(yī)療的化驗(yàn)液和解剖臺(tái)沖洗液及生物實(shí)驗(yàn)室含有病原微生物的培養(yǎng)液、實(shí)驗(yàn)器具沖刷水和動(dòng)物籠具沖刷廢水等。

2 處理方法

實(shí)驗(yàn)室廢水量少，間斷性強(qiáng)，危害性高，而且廢水的性質(zhì)不同，污染物組成不同，以致處理的方法和過(guò)程也不相同。因此，處理這類廢水有一定的難度。目前比較成熟的處理此類廢水的方法主要有以下幾種。

2.1 硫化物沉淀法 這種方法〔3〕主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水中含有比較多的汞、鉛、錫等金屬離子的情況，一般是用硫化鈉或硫氫化鈉作為沉淀劑把廢水中的重金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶的金屬硫化物，然后利用Fe（OH）3共沉淀作用，而達(dá)到分離的效果。具體做法是：將廢水的酸度調(diào)到8.0～10.0之間，再加入過(guò)量的硫化鈉或硫氫化鈉，使其生成沉淀，之后加入共沉淀劑硫酸亞鐵，生成的硫化亞鐵將水中懸浮的金屬硫化物微粒吸附而共沉淀，靜置，分離過(guò)濾。

2.2 絮凝沉淀法 此類方法〔4〕適用于含重金屬離子較多的無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)室廢水。確定了廢水的性質(zhì)并研究了各種離子沉降的特性后，選擇合適的絮凝劑（鐵鹽、鋁鹽、石灰等），使其生成相對(duì)應(yīng)的氫氧化物，比如Al（O H）3，Mn（O H）2和Fe（OH）2等絮膠狀沉淀，此類沉淀具有很好的吸附作用和大的吸附容量，可以在去除重金屬離子的同時(shí)除去一部分水中的其它污染物，從而降低廢水的化學(xué)需氧量，提高廢水的可生化性。

2.3 活性炭吸附法 活性炭吸附法〔5〕多用于去除在用物理或化學(xué)方法不能去除的微量呈溶解狀態(tài)的有機(jī)物。處理的具體方法為先將廢水分為有機(jī)無(wú)機(jī)兩相并將有機(jī)相分離出來(lái)，之后經(jīng)過(guò)活性炭二級(jí)吸附，化學(xué)需氧量的去除率可達(dá)到93%，同時(shí)活性炭還可以吸附部分無(wú)機(jī)重金屬離子。

2.4 金屬還原法 呈離子狀態(tài)的無(wú)機(jī)金屬離子可以利用一些還原劑將其轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)，然后通過(guò)過(guò)濾或其它固-液分離方法進(jìn)行分離。常用的還原劑有SnCl4、N2H4、NaBH4、鐵、鋅等〔6〕。

2.5 焚燒法 焚燒法〔7〕一般適用于可以形成乳濁液之類的廢液。但在利用此方法時(shí)，要特別注意避免因使用此方法而造成二次污染。例如，只含有碳、氫、氧元素的有機(jī)廢物在燃燒時(shí)一般不會(huì)造成二次污染，而含有鹵素、氮，硫等元素的有機(jī)廢物焚燒時(shí)將會(huì)產(chǎn)生N O、N O2、S O2等多種有毒氣體，此時(shí)就應(yīng)該考慮采用其它的方法。

2.6 螯合劑與殼聚糖沉淀法 當(dāng)廢水中含有多種沉降特性不同的重金屬時(shí)，可以使用螯合劑或殼聚糖作為沉淀劑利用沉淀的方法來(lái)處理此類廢水，能收到事半功倍的效果；選用一種螯合劑能夠同時(shí)沉淀多種金屬。但這種方法只適合處理量少、濃度大的廢水。

2.7 處理含重金屬離子的實(shí)驗(yàn)室廢水的其它方法在處理含重金屬離子的廢水中，除了以上的硫化物和絮凝沉淀法外，還有電解凝聚法、吸附法、磁分離法以及還原離心法、離子交換法〔8〕等。比如利用還原離心法去除重金屬離子時(shí)，在6 000r/min條件下反應(yīng)30min，其中汞離子的去除率達(dá)到100%，鉛離子為98.3%。

2.8 高濃度有機(jī)廢水處理方法 處理高濃度的有機(jī)廢水除了可以利用上述的焚燒法和活性炭吸附法外，還可以利用溶劑萃取法、氧化分解法、水解法以及生物化學(xué)處理法〔1，9〕等。例如廈門大學(xué)開(kāi)發(fā)的高濃度有機(jī)廢水水解-好氧循環(huán)一體生物處理技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高濃度有機(jī)廢水的高效生物處理。

以上是目前實(shí)驗(yàn)室廢水處理常用的方法，下面就我校實(shí)驗(yàn)室廢水的產(chǎn)生及可行的處理方法進(jìn)行初步的探討。

3 我校實(shí)驗(yàn)室廢水的來(lái)源及處理的可行方法

我校目前開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目近百個(gè)，其中包括許多驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涵蓋了《無(wú)機(jī)與無(wú)機(jī)分析化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《儀器分析》、《無(wú)機(jī)化學(xué)》、《分析化學(xué)》、《物理化學(xué)》、《生物化學(xué)》以及藥學(xué)醫(yī)學(xué)類等專業(yè)所開(kāi)的實(shí)驗(yàn)課程。以生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院為例，該學(xué)院每個(gè)年級(jí)大約200～300人，4個(gè)年級(jí)為800～1 200人。如果按照每個(gè)學(xué)生每學(xué)期實(shí)驗(yàn)次數(shù)為10次來(lái)計(jì)算，實(shí)驗(yàn)平均人次有16 000人次/年～24 000人次/年，根據(jù)各個(gè)年級(jí)的實(shí)驗(yàn)種類及所需藥品類型，除去只用固體或氣體藥品的實(shí)驗(yàn)，平均產(chǎn)生的廢液量約為50mL/人次，所以我校僅僅生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室廢水量大約在800～1 000kg/年。根據(jù)以上對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水類型的劃分可知我校的實(shí)驗(yàn)室廢水主要成分是無(wú)機(jī)和有機(jī)的化合物及混合物。故可先對(duì)其進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，把大部分有機(jī)物以及一些有毒的無(wú)機(jī)成分（包括重金屬）氧化或者還原，轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物和毒性較小的物質(zhì)。然后進(jìn)行絮凝沉降，把重金屬離子沉淀下來(lái)，同時(shí)吸附大部分污染物，使得廢水能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

在采取有效手段處理已產(chǎn)生廢水的同時(shí)，也應(yīng)注意從源頭減少?gòu)U水的排放量。適當(dāng)減少藥品用量是一個(gè)很好的途徑，具體的做法可以實(shí)行儀器的微型化，從而使藥品微量化。

在采取以上的廢水處理方法和減少?gòu)U水排放的同時(shí)，也應(yīng)看到在我校實(shí)驗(yàn)室中存在的其它問(wèn)題，如廢水儲(chǔ)存設(shè)施密封性不好，而且沒(méi)有很好的對(duì)其進(jìn)行分類，這樣就可能造成廢水泄漏，有機(jī)無(wú)機(jī)廢水混合后成分更加復(fù)雜、濃度更高、毒性更大更難處理。針對(duì)這些情況建議學(xué)?？梢再?gòu)買一些密閉性較好的專門的廢水收集容器，同時(shí)對(duì)廢液進(jìn)行較細(xì)的分類，盡可能地做到各種性質(zhì)的廢水都有專門的廢水收集桶，這樣在后續(xù)的廢水處理時(shí)既省力又經(jīng)濟(jì)。此外一些學(xué)生的環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)廢水所造成的污染嚴(yán)重性了解不夠，而直接將廢水隨意倒入水槽。這就需要平時(shí)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生環(huán)保知識(shí)的宣傳，并制定一些規(guī)章制度嚴(yán)厲禁止學(xué)生將廢水直接傾倒在水槽內(nèi)，這樣在思想上和制度上制止學(xué)生隨意傾倒廢水，就能有效地減少?gòu)U水對(duì)環(huán)境的污染。

另外可以購(gòu)買一些簡(jiǎn)單有效的廢水處理設(shè)備，從而減少對(duì)環(huán)境的污染。

4 小結(jié)

對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室廢水的來(lái)源、種類及特性進(jìn)行了分類，對(duì)不同性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室廢水的處理方法進(jìn)行了綜合概述。同時(shí)以我校生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室為例，論述了實(shí)驗(yàn)室廢水從源頭治理的辦法，即盡量采用少量的藥品，建設(shè)綠色的高校實(shí)驗(yàn)室。

〔1〕蔡成翔，沈文聞，凌紹明.高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢水的處理〔J〕.廣西民族學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，7（4）：269-273.

〔2〕張奕，賀櫻，程文濤.高校實(shí)驗(yàn)室廢水處理及污染防治措施評(píng)價(jià)初探〔J〕.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2006，29（8）：54-56.

〔3〕王敏，鄭素芹，段穎.實(shí)驗(yàn)室中對(duì)汞及其含汞廢液的處理〔J〕.黑龍江醫(yī)藥科學(xué)，2001，24（3）：85-85.

〔4〕張曉輝，李雙石，楊國(guó)偉，等.微生物絮凝劑的制備及在實(shí)驗(yàn)室廢水處理中的應(yīng)用研究〔J〕.新疆環(huán)境保護(hù)，2007，29（3）：23-26.

〔5〕黃繼國(guó)，張永.GT—鐵氧體法處理含鉻廢水實(shí)驗(yàn)研究〔J〕.長(zhǎng)春科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，30（1）：46-51.

〔6〕沈曉君，華德尊，李春燕.高校實(shí)驗(yàn)室廢水處理及污染防治措施研究〔J〕.環(huán)境科學(xué)與管理，2007，32（10）：107-109.

〔7〕孫秀蘭，南國(guó)良，張小晶.生物安全實(shí)驗(yàn)室廢水處理系統(tǒng)探究〔J〕.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2005，28（6）：86-88.

〔8〕S huiWaiLin.An innovativemethod for removing Hg2+and Pb2+in ppm concentratinons from aqueous media〔J〕. Chemosphere，1999，39（11）：1809-1817.

〔9〕李明川，李淑華.活性炭吸附法處理實(shí)驗(yàn)室濃有機(jī)廢水〔J〕.黎明化工，1991（3）：50-53.

Investigation into Laboratory W asteW ater and Its DisposalM ethods in Universities

YANG Zhiyi,PENG Li,LIYuehua,HUANG Bisheng,YANG Shizhe
（College of Life Science and Chemistry,DaliUniversity,Dali,Yunnan 671000,China）

The disposal of laboratory waste water has long been neglected in universities,and it has caused environmental pollution. The paper probed into the causes,categories,conditions and disposalmethods of the laboratory waste water,and put forward an easy and comprehensivemethod to dispose the laboratory waste water.

laboratory wastewater;environmental pollution;dispose comprehensively

X703

B

1672-2345（2010）10-0032-03

2010-06-03

楊志毅，教授，主要從事無(wú)機(jī)化學(xué)研究.

（責(zé)任編輯 蔣 康）