李志群，施艷秀，鄭向紅，何麗清

（廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東佛山528041）

實驗是高校教師科研必不可少的重要環(huán)節(jié)，也是高校培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、分析解決問題和創(chuàng)新能力的重要手段。隨著高校規(guī)模的擴大和科技創(chuàng)新能力的提高，實驗室廢棄物污染問題日漸突出。特別是有關(guān)化學(xué)的實驗室，化學(xué)實驗過程中用到許多有毒化學(xué)品，化學(xué)反應(yīng)排放出的廢氣、廢液和廢渣，如不經(jīng)處理而直接排放到大氣、下水道或垃圾場中，將會對環(huán)境造成很大的污染。然而，許多高校實驗室的廢物處理方法過于簡單，甚至不加任何處理就排放，對廢物排放沒有系統(tǒng)化的管理。當前，全球性環(huán)境與生態(tài)狀況的繼續(xù)惡化已引起世界各國政府和人民的密切關(guān)注，保護環(huán)境已成為全人類的共同事業(yè)。因此如何處理高校實驗室產(chǎn)生的大量廢棄物是每個實驗工作者必需了解和掌握的問題。下面就常見的廢物處理方法進行研究。

1 高校實驗室廢物的分類及預(yù)處理

1.1 分類

高校實驗室產(chǎn)生的廢物按狀態(tài)可以分為氣態(tài)廢物、液態(tài)廢物、固態(tài)廢物。因液態(tài)廢物（即廢水）的成分比較復(fù)雜，量比較大而研究比較多。

廢水按污染程度可分為高濃度和低濃度實驗室廢水。高濃度實驗室廢水主要成分為液態(tài)的失效試劑，液態(tài)的實驗廢棄產(chǎn)物或中問產(chǎn)物；低濃度實驗室廢水指實驗過程中排放的濃度與毒性較低的實驗用水，以及各種洗滌液(儀器或器具的潤洗液和洗滌廢水等)，毒性小、濃度低的廢試液，以及用作冷卻、加熱用途的水。

廢水按所含主要污染物性質(zhì)，可以分為有機、無機實驗室廢水及生物實驗廢水。無機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機離子等。有機廢水含有常用的有機溶劑，有機酸，醚類，多氯聯(lián)苯，有機磷化合物，酚類，石油類，油脂類物質(zhì)。生物性廢水多來自于生物安全實驗室，污染物包括培養(yǎng)液，培養(yǎng)基及實驗室檢驗的液體生物標本。

1.2 預(yù)處理

高校實驗室的廢物排放周期不定，排放量也無規(guī)律性，各個實驗室從事的實驗大不相同，廢物的組成不盡相同，性質(zhì)差異比較大。因此，必須禁止將不明性質(zhì)的廢物混合存放，對實驗室廢物應(yīng)該分類收集，用特定的收集裝置貯存，貼上標簽，注明廢物產(chǎn)生的日期、種類、性質(zhì)、所含成分，最好能標明是什么實驗所產(chǎn)生的廢物。二種以上的廢物混合存放應(yīng)考慮兼容性，以免發(fā)生激烈反應(yīng)、火災(zāi)或爆炸、中毒、產(chǎn)生可燃性液體或有害液體、造成容器材質(zhì)劣化等環(huán)境風(fēng)險影響。對于高濃度的液體廢物不得傾倒或稀釋后傾倒于下水道，對于低濃度廢液，建議對廢水排放系統(tǒng)進行相應(yīng)的改造，一般性洗滌用水可直接排放，實驗器皿的洗滌水和實驗殘液的排放則通過管道送到廢水處理裝置進行處理，這樣可減少廢水處理裝置的廢水處理量，降低廢水處理裝置的運行成本，處理后的清水可作為一般性沖洗用水[1]。通過分類收集可以提高廢物回收利用和無害化處理水平。

實驗室廢物的處理應(yīng)本著就地、及時、簡易操作、廢物利用、以廢治廢、變廢為寶和降低成本的原則。有條件的實驗室可按成熟的工藝（如萃取回收、化學(xué)沉淀、氧化還原、混凝絮凝等）自行處理或部分自行處理，對已無回收利用價值、不能或不經(jīng)濟進行自行處理的廢物在各實驗室定點存放，待其達到一定數(shù)量后集中委托具有危險廢物處置資質(zhì)的單位進行清運和處置。

2 高校實驗室的廢物處理

廢物處理方法直接決定著廢物的處理效果，如方法選擇不當，則會造成處理效果達不到要求，同時也將會造成巨大的浪費。因此在廢物處理方法設(shè)計前，應(yīng)進行廢物處理方案論證，從而選擇最佳廢物處理方案。首先必須了解廢物的情況，由于各個化學(xué)實驗室從事的實驗大不相同，廢物的性質(zhì)差異比較大，要對廢物全面了解，不能想當然進行處理，盲目處理會發(fā)生危險，要采用科學(xué)、嚴謹?shù)膽B(tài)度對廢物進行分析、鑒定。

2.1 廢氣的處理[2]

實驗室的廢氣污染源有實驗室使用的有機、無機揮發(fā)性液體的揮發(fā)、實驗過程產(chǎn)生的有害氣體等。如果不加強實驗室的空氣污染防治措施，不僅會影響實驗人員的身體健康，而且還會影響實驗儀器設(shè)備的使用壽命。

廢氣主要采用吸收法處理，或是采取通風(fēng)、抽風(fēng)等稀釋措施使之達標排放。減少實驗室的空氣污染措施：

(1)加強實驗室的通風(fēng)。在新建、擴建和改造實驗室時，門窗大小位置應(yīng)設(shè)置合理，使實驗環(huán)境保持良好的自然通風(fēng)換氣。對于化學(xué)類和經(jīng)常使用化學(xué)試劑的實驗室，應(yīng)采取強制排風(fēng)措施。合理設(shè)計和安裝通風(fēng)排風(fēng)設(shè)備，對于強揮發(fā)和釋放有毒氣體的實驗應(yīng)該在通風(fēng)櫥中完成。

(2)合理設(shè)計實驗。對于使用易揮發(fā)試劑和容易產(chǎn)生有害氣體的實驗，盡量不在人數(shù)眾多的本科實驗教學(xué)中安排，因為他們的實驗技能較差，自身防護能力和知識較少，容易產(chǎn)生危險；同時對于產(chǎn)生的有害氣體不能直接排放到大氣中以防污染外部環(huán)境，應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)合理處理，如強酸、強堿吸收處理等。

(3)避免在有人員工作的實驗室內(nèi)存放大量易揮發(fā)試劑、溶劑。對于易揮發(fā)試劑和溶劑應(yīng)該按照該類試劑的存放標準在專門場所保存。

2.2 固體廢物的處理

實驗室產(chǎn)生的固體廢物包括實驗多余的固體樣品、反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物、過期失效的固體化學(xué)試劑以及破損的實驗器皿。對于這類固體廢物，盡可能回收利用，無法回收利用的有毒廢渣應(yīng)委托具有危險廢物處置資質(zhì)的單位進行清運和處置。他們會把廢物與水泥混合凝固后遠離生活區(qū)深埋或用焚燒法進行處理。

我院染整專業(yè)學(xué)生在上印花實訓(xùn)課時，產(chǎn)生大量印花漿料，如果直接排放，不但堵塞下水道，而且排出去后會因為染料的緣故使水體色度很高，給后處理帶來很大的麻煩，因此，這些廢料要收集起來給有資質(zhì)的單位進行焚燒處理。

2.3 液體廢物的處理

高校實驗室廢水成分復(fù)雜，只用一種方法很難把所有的污染物除盡。因此，處理廢水往往要把多種方法結(jié)合起來，或是進行針對性的分類處理，才能達到較好的治理效果。

2.3.1 各種常見的處理方法

2.3.1.1 絮凝沉淀法

這類方法適用于含重金屬離子較多的無機實驗室廢水。當確定了廢水的性質(zhì)和各種離子沉降的性能后，選擇合適的絮凝劑(鐵鹽、鋁鹽等)，在弱堿性條件下可形成鐵、鋁氫氧化物的絮膠狀沉淀，具有吸附重金屬離子作用，在去除重金屬離子的同時，也可以除去一部分水中的其它污染物，降低廢水的COD，提高廢水的可生化性。這個方法對于水中含染料廢水效果也很好，絮凝劑產(chǎn)生的絮膠狀沉淀能吸附較多的染料分子，可以使染液顏色變淺甚至澄清。

2.3.1.2 硫化物沉淀法[3]

這種方法適用于含汞、鉛、鎘等金屬的呈堿性的實驗廢水。一般是向廢水中加人硫化鈉，生成難溶于水的金屬硫化物，再加入鐵鹽作為共沉淀劑，生成的Fe(OH)3絮膠狀沉淀將水中懸浮的硫化汞、硫化鉛、硫化鎘微粒吸附而共沉淀，然后靜置，分離過濾，清液可直接排放。

2.3.1.3 氧化還原中和沉淀法

此類方法多適用于含六價鉻和具有還原性的有毒物質(zhì)及金屬的有機化合物。主要用于處理含氰、含酚、含硫化物的廢水。常見的工藝過程是向廢水中加人氧化劑，經(jīng)過氧化還原反應(yīng)后，使高毒性的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低毒性的物質(zhì)，再經(jīng)過混凝、沉淀將其從反應(yīng)體系中除去。

2.3.1.4 活性炭吸附法[3-4]

活性炭吸附法可用于處理含重金屬離子廢水，通過活性炭的吸附與解析作用，將金屬離子去除。也可用于生物、物理、化學(xué)法不能去除的呈溶解狀態(tài)的有機物的廢水，實驗室有機廢水含有大量試驗殘液和廢溶劑，其主要成分為烷烴類、芳香族以及能使液面表面自由能降低很多的物質(zhì)，且廢水濃度高、量小、呈酸性，很適合用活性炭吸附處理。處理工藝流程為先經(jīng)過簡單分離把廢水中的有機相分離出來，再經(jīng)過活性炭吸附，COD 的去除率可達到93%[5]。活性炭是目前廢水處理中使用較多的吸附劑，活性炭的預(yù)處理、再生恢復(fù)性能的工藝比較簡單，裝備制造比較便宜、操作簡單、維修方便，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。

2.3.1.5 焚燒法[6]

焚燒法一般適用于含有機溶劑的廢液。對含水的低濃度有機廢液，用與水不相混合的揮發(fā)性的溶劑進行萃取，分離后再焚燒。對形成乳濁液之類的廢液可以直接用焚燒法處理。對難以燃燒的物質(zhì)，可把它與可燃性物質(zhì)混合燃燒。但要特別注意避免燃燒產(chǎn)生的毒氣造成二次污染。例如，對于只含有C，H，O 元素的有機廢物在燃燒時一般不會造成二次污染，而含有鹵素N，S 等元素的有機廢物焚燒時將會釋放多種有害氣體。

2.3.1.6 生物實驗廢水的處置方法[4]

處理微生物實驗廢水常用的方法是熱力消毒滅菌和化學(xué)藥劑消毒滅菌。熱力消毒滅菌法是通過高溫加熱使廢水溫度達到或超過某些有害微生物存活溫度的最高極限，殺死細菌，以確保排出廢水的安全?；瘜W(xué)藥劑消毒滅菌法則是利用各種化學(xué)藥劑對廢水中的有害微生物進行殺菌消毒處理，目前常用的消毒工藝有臭氧消毒、氯消毒、堿消毒等。在實際操作中，可以采用熱力和化學(xué)藥劑相結(jié)合的消毒滅菌方式，安全有效地處理生物安全實驗室的廢水。

2.3.1.7 廢水綜合處理的方法[7]

當廢水性質(zhì)不明，可通過實際測定試驗來確定。這時一般采用綜合處理法。有機廢水含有懸浮物時，首先過濾，測定濾液的BOD5和COD，若濾液中的BOD5和COD 均在要求值下，可以確認這種廢水可以采取物理處理方法；若濾液中的BOD5和COD 高于要求值，則用化學(xué)氧化、焚燒或生物法等其他方法來處理，將污染物氧化，轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。無機廢水含有懸浮物時，首先要進行沉淀實驗。若在常規(guī)的靜沉?xí)r間內(nèi)達到排放標準時，可采用自然沉降法進行預(yù)處理，若達不到排放的標準，則用混凝沉降，氧化還原等化學(xué)法來處理污染物。

2.3.2 高校實驗室常見廢液的處理

2.3.2.1 酸、堿廢液的處理

實驗后產(chǎn)生的廢酸和廢堿要集中回收分別存放，廢酸、廢堿可以廢物利用于清洗玻璃儀器，稀釋后清洗公廁，也可以將廢酸和廢堿中和后，使其pH 值在6.5 ～8.5 之間，達標排放。

2.3.2.2 重金屬廢液的處理[2]

（1）含汞廢棄物的處理

如打碎壓力計、溫度計，將金屬汞散失在實驗室里，必須立即用滴管、毛筆或在硝酸汞的酸性溶液中浸過的薄銅片將汞收集起來，用水覆蓋。散落過汞的地面應(yīng)撒上硫磺粉或噴20% 三氯化鐵水溶液，干后再清掃干凈。

重金屬蒸氣密度較大，沉積在底部，因此測汞及其他重金屬要在通風(fēng)道的下側(cè)安裝排氣裝置，以使廢氣及時排到室外。若室內(nèi)的汞蒸汽質(zhì)量濃度超過0.0l mg／m ，可用碘凈化，即將碘加熱或自然升華，碘蒸汽與空氣中的汞及吸附在墻上、地面上或器物上的汞作用生成不易揮發(fā)的碘化汞，然后徹底清掃干凈。含汞的廢液可調(diào)pH 值至8 ～10，加入過量硫化鈉，使其生成硫化汞沉淀，再加入硫酸亞鐵作為共沉淀劑。硫化鐵將水中懸浮的硫化汞微粒吸附而共沉淀，清液可排放，殘渣可用熔燒法回收汞，或再制成汞鹽。

（2）含鉻廢液的處理

先用亞硫酸氫鈉或硫酸亞鐵將Cr5+還原為Cr3+，還原后加入廢堿液或石灰，控制pH 值8 ～9，使Cr3+以氫氧化物的形式沉淀。由于Cr（OH)3是兩性的，因此應(yīng)控制堿的加入量，以免生成亞鉻酸根離子(CrO)而重新溶解。

（3）含銀廢液的處理。

向含銀廢液中加入過量的飽和氯化鈉溶液，使生成氯化銀沉淀。去掉上清液，用布氏漏斗過濾，將沉淀物充分水洗，將沉淀物移至燒杯，加入2 ～3 倍量的水，每100 mL 溶液中加人(1+1)鹽酸5 ～10 mL，再加入棒狀 (或粒狀)鋅，攪拌后析出灰色的銀。液體變透明后，棄掉上清液，除去鋅，然后用布氏漏斗過濾，用溫水洗凈、烘干。使用粒狀鋅時，用少量鹽酸將鋅完全溶解后過濾為佳。

（4）含砷廢液處理

在含砷廢液中加入FeC13，投加量控制Fe／As 濃度比為50／1，然后用消石灰將廢液的pH值控制在8 ～10，利用新生氫氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用除去廢液中的砷。

2.3.2.3 染液的處理

含染料的廢水顏色很深，會使被污染的水體的色度很高。可以將廢水集中收集后，選擇合適的絮凝劑(鐵鹽、鋁鹽等)，在弱堿性條件下可形成Fe（OH)3和Al（OH）3的絮膠狀沉淀吸附染料分子，從而使廢水澄清達到排放標準。

3 結(jié)語

高校實驗室排放污染物的數(shù)量多、種類復(fù)雜、危害性大。其廢棄物的排放及其對環(huán)境的污染問題日漸凸現(xiàn)，越來越引起社會的關(guān)注。目前，高校實驗室廢水排放還未完全納入環(huán)保部門的監(jiān)督管理之中，除采取有效的技術(shù)措施外，也要重視實驗室工作人員的定期培訓(xùn)，在實驗過程中減少藥品使用量，盡量尋求無毒害性藥品代替舊的有害物質(zhì)。同時注重新方法和新技術(shù)的應(yīng)用，積極推行實驗室物質(zhì)的回收循環(huán)利用，減少污染物的排放。我們在實際應(yīng)用中，要從經(jīng)濟性、安全性和處理效果入手，以最少的投資處理獲得最大的環(huán)境效益，致力于廢水污染治理，保護環(huán)境。

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[3]張奕，賀纓，程文濤.高校實驗室廢水處理及污染防治措施評價初探[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2006 (8)：54-56.

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