實驗室廢水處理現(xiàn)狀與污染防治對策

杜業(yè)威，宋 娜

（陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710199）

1 實驗室廢水管理現(xiàn)狀及特性分析

隨著我國對科技研發(fā)的重視以及投入逐年增加，各大高校、研究院所和企業(yè)研發(fā)項目逐年增多，導(dǎo)致實驗室廢液及廢水產(chǎn)量日益增加。實驗室廢液主要指科研和教學(xué)過程中，使用和廢棄的大量化學(xué)藥品以及試劑產(chǎn)生的廢液。實驗室廢水包括了實驗過程、清洗、洗滌、冷卻、清潔地面、消毒等過程中產(chǎn)生的廢水。實驗室廢物具有產(chǎn)生源分散、成分復(fù)雜、種類繁多等特點，多數(shù)教科研實驗室均處于城市市區(qū)，但由于目前對實驗室廢水排放尚缺乏具體的標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的處理措施，大部分實驗室廢物未嚴(yán)格進(jìn)行分類收集隨實驗室廢水直接排入下水道，未經(jīng)處理或經(jīng)過簡單的生活污水處理系統(tǒng)后進(jìn)入市政污水管網(wǎng)。此類廢水呈現(xiàn)出多樣性，成分復(fù)雜多變，含有毒化學(xué)物質(zhì)、有機(jī)化合物、重金屬、細(xì)菌等，不經(jīng)過有效處理，會對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害[1]。

實驗室廢水的產(chǎn)生不同于工業(yè)廢水排放，不確定性因素比較多，不同實驗室或同一實驗室所從事的科研項目不同其產(chǎn)生廢水不同，同一科研項目產(chǎn)生的實驗廢水也會隨著實驗項目進(jìn)展而改變。實驗室廢水排放具有一次性排放量少、間斷性強(qiáng)、成分復(fù)雜、瞬時多變等特點，給實驗室廢水的收集處置造成了比較大的困擾。目前針對實驗室廢水綜合處理缺乏成熟工藝，且存在實驗室危險廢物處置單位能力不足、實驗室管理水平較低、部分實驗人員環(huán)保意識薄弱等諸多問題[2]。針對實驗室廢水必須做好源頭管控，做好實驗室廢液的分類收集處置，對于清洗等過程產(chǎn)生的廢水要同生活污水分流排放，并收集后集中處理。

2 實驗室廢液分類管理、處置原則

實驗室廢水處置首要問題是解決實驗過程中產(chǎn)生的廢液及廢棄實驗試劑的分類收集和處置，此類廢液的產(chǎn)生具有一定周期性、產(chǎn)生源分散、產(chǎn)生量相對較少，但危害性較大，應(yīng)按照危險廢物進(jìn)行管理。根據(jù)實驗室廢液中所含主要污染物的性質(zhì)，大致可以分為有機(jī)廢液、無機(jī)廢液、含病原微生物廢液等。在日常教學(xué)和教科研過程中所產(chǎn)生的廢液不能隨意排放，廢液應(yīng)投放至專用收集容器內(nèi)，容器需具有一定強(qiáng)度，具有防滲漏、抗腐蝕、抗老化性，能完好密封[3]。廢液的收集要根據(jù)其特點按照《國家危險廢物名錄》進(jìn)行分類收集，不同類別的廢液禁止混裝防止相互之間反應(yīng)產(chǎn)生不安全因素，常溫常壓下易燃、易爆及排除有毒氣體的廢液需進(jìn)行預(yù)處理消除危險之后再進(jìn)行投放。廢液收集不宜過滿，應(yīng)保留容積約10%的剩余容積。收集好的廢液要定期處置，按照危險廢物管理要求，交由有相應(yīng)危險廢物經(jīng)營處置資質(zhì)的單位集中收運(yùn)處理。

3 實驗室綜合廢水處置方法

如圖1 所示，實驗室廢液及廢棄實驗試劑得到分類收集和處置后，實驗室器皿和裝置清洗、洗滌、冷卻水、清潔地面水、消毒水等廢水污染物濃度較低可通過實驗室專用排水管道收集進(jìn)入廢水處理裝置集中處置。此類廢水含有各種酸、堿、重金屬鹽、有機(jī)物、含病原微生物等，因其成分復(fù)雜，但污染物濃度較低，可通過一種綜合工藝處理來實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

圖1 實驗室綜合廢水處理工藝

廢水經(jīng)收集后進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池進(jìn)行加酸調(diào)節(jié)pH 至3～4，然后采取鐵碳微電解+混凝沉淀的預(yù)處理工藝。在酸性條件下，鐵顆粒和顆?；钚蕴吭诜磻?yīng)器內(nèi)進(jìn)行氧化還原、原電池及電化學(xué)反應(yīng)等反應(yīng)，能有效去除廢水中的重金屬離子、色度、對環(huán)狀以及長鏈大分子有機(jī)物進(jìn)行開環(huán)斷鏈，對有毒、有害有機(jī)污染物破解有毒官能團(tuán)，提高實驗室廢水的可生化性[4]。出水進(jìn)入混凝沉淀池。加堿使其調(diào)回至中性，再加入適量絮凝劑PAC 及PAM，經(jīng)攪拌使污水中懸浮物形成較大的絮狀體，進(jìn)入沉淀池進(jìn)行懸浮物分離。

預(yù)處理后廢水進(jìn)入生化處理階段，生化處理采用SBR 工藝，SBR 反應(yīng)池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體，無污泥回流系統(tǒng)[5]，主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，能有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。適用于實驗室廢水間歇性產(chǎn)生和水質(zhì)水量不穩(wěn)定的特點。

深度處理采用臭氧氧化工藝，具有殺菌、脫色、氧化、除臭四大功能及無殘留、無二次污染、操作簡單等優(yōu)點。能進(jìn)一步降低水質(zhì)COD、殺滅病原微生物等，確保廢水處理達(dá)標(biāo)。

通過以上工藝處理實驗室綜合廢水出水水質(zhì)指標(biāo)能達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962—2015）中的A 級標(biāo)準(zhǔn)。該種綜合處理工藝簡單、高效、操作方便，能建成適用于實驗室污水處理的一體化設(shè)備，具有推廣應(yīng)用價值。

4 結(jié)語

實驗室廢液種類繁多、組分復(fù)雜、危害性大，且產(chǎn)生源分散、具有一定周期性，不加以分類收集直接排放對后續(xù)處理造成極大困難，會危害生態(tài)環(huán)境及人類健康。

實驗室綜合廢水產(chǎn)生具有瞬時性、周期性強(qiáng)，廢水量不大，污染物濃度相對較低，但組分復(fù)雜，含有有毒物質(zhì)必須選擇合適的污水處理工藝進(jìn)行處理，處理工藝選取物化處理在前、生物處理在后，可以避免毒性對后續(xù)生物處理的影響，其量小、分散，采用工藝簡單、高效、低成本、操作方便的污水處理一體化設(shè)備將成為實驗室廢水處理的發(fā)展趨勢，同時也具有推廣應(yīng)用價值。