實驗室危化品廢液“減量化”處理與處置技術研究

關鍵詞：實驗室廢液；減量化處理；分類預處理；末端吸附；重金屬污染物

中圖分類號：X703 文獻標志碼：B

前言

隨著科學技術的不斷發展和實驗室研究的不斷深入，實驗室廢液的產生量也在不斷增加。實驗廢液可分為無機、有機、微生物廢液。實驗室廢液中污染物濃度不明確、組成成分復雜，多數廢液具有腐蝕性、爆炸性、毒性。這些廢液中含有各種有害物質，對環境和人體健康造成潛在的危害。因此，如何有效地處理和處置實驗室危化品廢液，成為亟待解決的問題。傳統的實驗室廢液處理方法包括稀釋、中和、沉淀等，這些方法雖然能夠將廢液中的有害物質轉化為無害物質或沉淀下來，但無法從根本上減少廢液的產生量。多數實驗室常規處理辦法是與具有處理資質的企業合作，完成廢液收集、轉運和處理，但是這種處理方式會增加各機構廢物處理成本。為解決這些問題，研究人員開始探索實驗室危化品廢液“減量化”處理與處置技術。與傳統的廢液處理方法相比，減量化處理技術具有許多優勢。此次研究旨在對實驗室危化品廢液“減量化”處理與處置技術進行深入分析，通過整體工藝和一體化設備的設計，探索在實際應用中的可行性和效果，通過實驗和數據分析，將評估減量化處理技術的處理效果，希望能夠為實驗室廢液的處理與處置提供新的思路和方法，為環境保護工作作出貢獻。

1實驗方法

1.1工藝設計

為實現實驗室廢液一體化處理與減量化，研究提出以下工藝思路。

1.1.1分類預處理

分類預處理對實驗室廢液的管理非常重要，廢液的性質各不相同，因此需根據不同的性質采取相應的預處理方法。

1.1.2二級處理

涉及生物、化學和物理方法。生物處理利用微生物降解有機物，化學處理通過化學反應去除污染物，物理處理則利用過濾、吸附等手段去除懸浮物和溶解物。

1.1.3末端吸附

二級處理后的廢液進行末端吸附處理，利用吸附劑去除有機物和重金屬，提升處理效果。處理后的廢液可納入水凈化回用系統，實現無害化和資源轉化。實驗室廢液分為五類：疏水有機溶劑廢液（如苯、甲苯，易燃揮發）；親水有機物度液（如醇類、酮類，溶解穩定）；無機廢酸／堿（如硫酸、氫氧化鈉，腐蝕性強）；重金屬廢液（如鉛、汞，毒性大、危害環境）；專項廢液（如放射性、生物醫學廢液，需特殊處理）。不同實驗室來源的相同類型廢液進行混合統一處理，其中含有I類有機污染物的廢液是不能統一處理的。

利用袋式過濾器去除疏水有機溶劑廢液雜質，經兩相分離器分層分離后，溶劑相由第三方處理或焚燒，廢水則排入儲罐待后續處理。親水有機物廢液經一級反應器破乳、重金屬處理及氧化，再經二級反應器化學沉淀和固液分離去除重金屬。無機廢液與親水有機廢液共用處理單元，去除重金屬等污染物。系統由PLC控制，確保穩定運行。有機物和重金屬吸附樹脂去除污染物，生物降解凈化廢水。廢液減量處理一體化設備單元見表1。

由表1可見，設備包含10個單元，設計處理能力為每天1.2噸。所有處理單元都被安置在一個標準集裝箱內，該集裝箱的尺寸為長9200毫米、寬2700毫米、高2400毫米。

1.2分析方法

利用快速消解分光光度法對化學需氧量（COD）測定。重金屬元素Ag、Cd、Cr、Cu、Ni和Pb的濃度測定采用電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-AES）。重金屬元素As、Hg的濃度測定則采用電感耦合等離子體-質譜法（ICP-MS）。此外，利用水質測定儀進行pH、氧化還原電位（Eh）和電導率測定。

2結果與分析

2.1處理效果分析

在工程進入穩定期間，檢測實驗室廢液降危減量一體化設備對廢液中COD的去除效果，COD和懸浮物去除效果見圖1。

如圖1所示，實驗室廢液處理設備效果顯著：COD去除率達82%，有效降低有機物污染；懸浮物去除率58%，使廢液更清澈。不同廢液處理方法陽藥劑投加量可實現廢液減量。疏水性有機廢液減量效果50%～80%，親水性有機和無機廢液減量效果可達90%。設備有效降低廢液危險性和減少廢液量，實現一體化處理。進出水質與排放標準對比見表2。

實驗室廢液經過重金屬處理設備后，重金屬的濃度明顯降低。表明實驗室廢液經過一體化處理設備后，重金屬的去除效果良好。

2.2經濟效益分析

一體化設備的經濟性從以下幾個方面分析。

2.2.1運行成本

該裝置的運行成本包括電力、藥劑和第三方處置等方面。其中，電費是設備正常運行所需的電力消耗費用；藥劑費用于處理廢液的化學藥劑費用；污泥外委處置費是指將處理后的污泥委托給專業機構進行處置的費用。

2.2.2處置成本降低

采用一體化裝置處理廢液，可以大幅縮短處理時間，處理耗時在8小時左右，并且成本與第三方處置相比降低85%。使用該裝置可降低廢液的處理成本，對于產廢單位有重要意義。處置時間和成本對比見圖2。

2.2.3安全無害化處置

實驗室廢液通常含有有機物和無機物等危險廢物。采用實驗室廢液降危減量一體化裝置可以確保危廢的安全無害化處置，減少對環境的污染和人體健康的影響。

2.2.4控制環境風險

實驗室廢液中可能含有各種有害物質，如果不進行有效的處理，可能會對周圍環境造成污染和風險。采用實驗室廢液降危減量一體化裝置可有效控制廢液的處理過程，減少廢液對環境的影響。

3結論

針對實驗室廢液處理，研究提出實驗室廢液一體化處理與減量化整體工藝思路，并設計了實驗室廢液降危減量一體化設備，得出以下結論：對廢液進行減量化處理，并委托第三方專業危險廢物處置企業對特殊廢液和污泥進行處理，可以大幅減少處置成本。廢液降危減量一體化處理工藝通過分類預處理、二級處理和末端吸附的方法，可以有效降低Ⅰ類重金屬污染物指標，使其滿足排放標準。與直接委托第三方企業處置相比，減量化處理工藝可以有效降低綜合成本，降本比例高達85%。這種處理方式不僅具有很好的經濟效益，還對環境產生積極的影響。通過減少廢液的產生和采取合理的處理措施，可以降低資源消耗和環境污染，實現可持續發展。