第32卷第10期2007年10月
环境科学与管理
ENVIRONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTVol132No110
Oct.2007
文章编号:1673-1212(2007)10-0107-03
高校实验室废水处理及污染防治措施研究
沈晓君,华德尊,李春燕
(哈尔滨师范大学环境科学研究所,黑龙江哈尔滨150080)
摘 要:随着中国高等学校招生比例大幅增加,高等院校的新建扩建项目,在建设项目环境影响评价中的比例
越来越大。现在,各高校实验室每天都有未经处理的实验废水排入城市下水道管网中。高校实验室排放的污水已成了一种不容忽视的污染源。针对目前中国高校实验室排污现状,对实验室废水的来源、种类进行了分类,同时对不同性质废水的处理及防治措施做出了论述。关键词:实验室废水;分类处理;污染防治措施中图分类号:X703.1:A
TheCollegeater
Pollution
ShenXiaojun,HuaDezun,LiChunyan
(InstituteofEnvironmentalScience,HarbinNornalUniversity,Harbin150080,China)
Abstract:Theimpactontheevaluationofenvironmentalinfluencefromconstruction,whichismadebyliquidwastesfromthelaboratoriesofuniversity,ismoreandmoreremarkablewiththegreatincreacingofthestudentrecruitingproportionandthedevelopmentoftheconstructionbuiltinthedomesticuniversity.Nowadaystheliquidwastes,whichcomefromthelaboratoriesofuniversity,arebeingdrainedtothecloacaesofthecitywithoutanydisposaleveryday,andthiskindofliquidwasteshaveturnedtobeoneofthepollutantsources,whichshouldnotbeignorableatall.Inthispaper.Thesourcesandsortsofthliquidwastesfromthelaboratoriesareclassifiedbasedonactualityoftheliquidpollutioninthecountry,andaprofunddissertationismadeup2onthedisposalandtheevaluationofpreventionfordifferentkindsofliquidwastesatthesametime.
Keywords:liquidwastesfromlaboratories;classificationfordisposal;preventionfrompollution
近年来,中国高等学校招生比例大幅增加,高等院校的新建扩建项目,在建设项目环境影响评价中的比例越来越大。随着在校生人数的增加及科技创新能力的提升,高校实验室的科研教学活动愈加频繁,其中有些实验需要用危险化学试剂、剧毒物质等,实验废水多数都未经达标处理便直接排放,造成水质严重污染。为规范和加强高校实验室排污管理工作,2005年7月,教育部、国家环境保护总局联合下发了《关于加强高等学校实验室排污管理的通知》,将高校实验室纳入环境监管范围。
目前,高校实验室存在的主要污染问题有:学校实验室基本没有资格认证,产生的危险废液基本没有交给具有危险废物经营许可证的单位处理,大部分学校实验室没有污染治理设施,只是采取了简单
收稿日期:2007-04-06
作者简介:沈晓君(1983-),女,哈尔滨师范大学生命与环境科学学
院在读研究生,研究方向:环境影响评价。
的直排或稀释方式,只有少数学校有中和池和集中
[1]
收集、登记、转移处理措施。针对目前中国高校实验室排污现状,对实验室废水的来源、种类进行了分类,同时从环境影响评价工作角度出发,对其处理及防治措施作出了综合论述。
1 实验室废水来源及种类
现在高等学校形成了工、农、理、医、药等全方位的教育体制,实验室废水排放总量较小,随时间变化较大,且污染物成份复杂,主要包括各类废弃酸碱及有毒有机化合物、重金属、氰化物、病原微生物等。一般来说,普通高校的实验室废水可以按照下列方式分类。1.1 按照污染程度分类
按照污染程度可以分为高浓度实验室废水和低浓度实验室废水。其中高浓度实验废水包括一般液态失效试剂(废酸、废碱、废有机溶剂等),液态实验
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沈晓君等・高校实验室废水处理及污染防治措施研究
Vol132No110
Oct.2007
废弃产物或副产品(样品分析残液、液体产品和副
产品等),剧毒药物实验后的洗涤液。低浓度实验废水包括实验器皿和实验产物的低浓度洗涤水,一般的化学反应产物,低毒低浓度的废试剂,实验室清洁卫生用水及冷却用水等。1.2 按照污染物性质分类
根据废水中所含主要污染物的性质,可以分为有机、无机及生物实验废水。有机实验废水包括常用的有机试剂和有机样品,如酚、苯、硝基化合物等,无机实验废水主要含有强酸、强碱、重金属、氰化物,砷化物等。生物性废水多来自于生物安全实验室,污染物包括培养液,培养基及实验室检验的液体生物标本,如血液、尿、痰液、呕吐物等,还有少量实验器皿及动物笼冲刷水,其污染物以致病菌为主,不含重金属离子,可生化性好,病原微生物含量大。
金属的有效方法,也是实验室废水处理的一种可行方法。这种方法适用于含重金属较多的实验废水,加入合适的絮凝剂,在弱碱性条件下可以形成絮状沉淀,有效去除废水中的重金属离子,降低废水的化学需氧量(COD)。2.2.4 活性炭吸附法
这种方法多用于处理物理、化学方法不能处理的微量呈溶解状态的有机实验废水。有机实验废水含有大量的废溶剂、实验残液、有机酸等。其浓度高、排放量少的特点很适合活性炭吸附法处理。处理工艺流程为先把废水中的有相分离出来,再用活性炭吸附,COD的去除率可达93%2.2.5[3]
。
,都不是染。例如,对于只含有C,H,O元素的有机废物在燃烧时一般不会造成二次污染,而含有卤素N,S等元素的有机废物焚烧时将会释放多种有害气体。2.2.6 生物实验废水的处置方法
[4]
2 2.1 实验室废水具有排放总量不确定,污染物成份
复杂的特点,不同的实验废水,污染物成分不同,其处理方式也不同。废水中污染成分的判定有两种方[2]
法:物流分析法和实际测定法。物流分析法就是根据实验室的实验内容、实验试剂的性质、用量,大体确定实验废水的组成。当废水性质不明时,可以采用实际测定法通过实验来确定。实验废水往往包含了实验过程中所有物质的组成元素,弄清实验机理和过程,就可以大体探明废水中的主要组成物质,从而为选择合理的废水处理方法打下良好的基础。2.2 实验室污水处理方法概述
[3]
2.2.1 氧化还原中和沉淀法
此类方法多适用于含六价铬和具有还原性的有毒物质及金属的有机化合物。主要用于处理含氰、含酚、含硫化物的废水。常见的工艺过程是向废水中加入氧化剂,经过氧化还原反应后,使高毒性的物质转化为低毒性的物质,再经过混凝、沉淀将其从反应体系中除去。
6+3+
Cr和Cr的无机物最高允许排放量分别为0.5mg/L和3.0mg/L。含铬的废液可用铁、锌等作还原剂,用废碱液中和沉淀后,转化为难溶盐除去。
[3]
2.2.2 硫化物沉淀法
这种方法适用于含汞、铅等金属的呈酸性的实验废水。一般是向废水中加入硫化钠,生成难溶于水的金属硫化物,然后与Fe(OH)3共沉淀而分离出去。2.2.3 絮凝沉淀法
絮凝沉淀法不仅是处理许多工业企业污水中重・108・
处理生物实验废水常用的方法是热力消毒灭菌和化学药剂消毒灭菌。热力消毒灭菌法是通过高温加热使废水温度达到或超过某些有害微生物存活温度的最高极限,杀死细菌,以确保排出废水的安全。化学药剂消毒灭菌法则是利用各种化学药剂对废水中的有害微生物进行杀菌消毒处理,目前常用的消毒工艺有臭氧消毒、氯消毒、碱消毒等。在实际操作中,可以采用热力和化学药剂相结合的消毒灭菌方式,安全有效地处理生物安全实验室的废水。
3 实验室废水污染防治措施
高校实验室废水成分复杂,不能预期只用一种方法就把所有的污染物除尽。因此,处理废水往往要把多种方法结合起来,或是针对性的分类处理,才能达到较好的治理效果。所以加强实验室废水的处理及废水污染防治措施,使其稳定达标排放是高校新扩建项目环境影响评价工作的重点,而制定和选取经济合理、技术成熟的污染防治措施则是此类项目环评中的难点。
3.1 高浓度实验废水和生物实验废水污染防治措施
高浓度实验废水和生物性实验废水污染物成分复杂,浓度较高,对外界环境污染严重,且绝大多数属于危险废物。危险废物按照国家《危险化学品安全管理条例》规定,使用特定的装置存储,药品容器上应有
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标签,所有标签均应写明药品的类别、名称、纯度等
级、数量及购入日期,标签应保持字迹清晰。确保药品容器的密封性。各类药品严禁混放。保证容器的完整,防止出现散溢、渗出现象,造成二次污染。高浓度实验废水和含病原微生物的生物实验废水严禁稀释外排或直接倾倒。可参照《国家危险废物名录》进行分类收集,委托环境保护主管部门认可,具有危险废物处置资质的单位进行清运和处置。3.2 低浓度实验废水污染防治措施该部分废水尽管毒性较小,但排放量较大,浓度较低,如采用高浓度实验废水那样的分类处理方法,必将增大处理量、处理难度和处理费用。因此,可以考虑综合处理,在确保其水质达标后方可排放。综合处理方法也适用于含重金属离子的实验废水。处理流程为:
实验室废水→滤出水
应,大部分有毒有机物及无机物(含重金属)被氧化还原,经絮凝、沉淀作用后重金属离子被分离出来,同时也可吸附大部分污染物。降低废水中的COD。这种综合处理的方式可以有效的处理实验废水中的重金属离子和有机物污染,使实验室废水可以稳定达标排放。3.3 建议
[5]
推行实验室物质的回收循环利用,减少污染物的排
放。在实验室实行污染物排放申报登记表制度,并定期接受当地环保部门的监督检查。建议该实验室建立环境污染事故预防和应急体系及报告机制,制定突发环境污染事件应急预案并配备应急设备,防止环境污染事故的发生。
4 小结
高校实验室每天都有未经处理的实验废水排入城市下水道管网中。这些实验废水排放总量较少但随时间变化较大,水质复杂,瞬时排放浓度较高,为规范和加强高校实验室排污管理工作,教育部、国家《,对不同来,同时从环境影响评价工作角度出发,以技术可行性为前提,提出了相应的废水污染防治措施。
参考文献:
[1]彭实.学校化学实验室的废液问题[J].教学仪器与
实验,2004(12):38-39.
[2]罗赛珍,金明,屈芸.高校化学实验室废水处理[J].
江西化工,2005(4):32-34.
[3]张奕,贺缨,程文涛.高校实验室废水处理及污染防
目前,高校实验室废水排放还未完全纳入环保部门的监督管理之中,除采取有效的技术措施外,也要重视实验室工作人员的定期培训,在实验过程中减少药品使用量,尽量寻求无毒害性药品代替旧的有害物质。同时注重新方法和新技术的应用,积极
治措施评价初探[J].环境科学与技术,2006(8):54-56.
[4]孙秀兰,南国良,张小晶.生物安全实验室废水处理
系统探究[J].环境科学与技术,2005,28(6):86-88.
[5]孔德方,张笑一.高校化学实验废水处理初探[J].
贵州师范大学学报,2006(3):37-41.
(上接第106页)
(4)该工艺流程简单,操作便利、效果稳定,投资省、工期短、上马快。5.2 废水的后续处理
洗毛废水经该工艺处理后,COD值在500～600mg/L、BOD值在350～400mg/L之间,在具备城市污水处理厂接管条件的地方,完全可以排入污水管道进污水处理厂处理。
如不具备接污水处理厂管网的,废水还需再加一级处理。根据水质情况可以看出,BOD/COD值在0.7左右,废水的生物降解性很好。因此,从水质的浓度及可生化性来看,后续处理采用生化法是可行和适宜的,但从废水污染物特性分析和工程实践可知,污染物降解速度较慢,生化处理的水力停留时间宜适当放长。
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高校实验室废水处理及污染防治措施研究
沈晓君,华德尊,李春燕
(哈尔滨师范大学环境科学研究所,黑龙江哈尔滨150080)
摘 要:随着中国高等学校招生比例大幅增加,高等院校的新建扩建项目,在建设项目环境影响评价中的比例
越来越大。现在,各高校实验室每天都有未经处理的实验废水排入城市下水道管网中。高校实验室排放的污水已成了一种不容忽视的污染源。针对目前中国高校实验室排污现状,对实验室废水的来源、种类进行了分类,同时对不同性质废水的处理及防治措施做出了论述。关键词:实验室废水;分类处理;污染防治措施中图分类号:X703.1:A
TheCollegeater
Pollution
ShenXiaojun,HuaDezun,LiChunyan
(InstituteofEnvironmentalScience,HarbinNornalUniversity,Harbin150080,China)
Abstract:Theimpactontheevaluationofenvironmentalinfluencefromconstruction,whichismadebyliquidwastesfromthelaboratoriesofuniversity,ismoreandmoreremarkablewiththegreatincreacingofthestudentrecruitingproportionandthedevelopmentoftheconstructionbuiltinthedomesticuniversity.Nowadaystheliquidwastes,whichcomefromthelaboratoriesofuniversity,arebeingdrainedtothecloacaesofthecitywithoutanydisposaleveryday,andthiskindofliquidwasteshaveturnedtobeoneofthepollutantsources,whichshouldnotbeignorableatall.Inthispaper.Thesourcesandsortsofthliquidwastesfromthelaboratoriesareclassifiedbasedonactualityoftheliquidpollutioninthecountry,andaprofunddissertationismadeup2onthedisposalandtheevaluationofpreventionfordifferentkindsofliquidwastesatthesametime.
Keywords:liquidwastesfromlaboratories;classificationfordisposal;preventionfrompollution
近年来,中国高等学校招生比例大幅增加,高等院校的新建扩建项目,在建设项目环境影响评价中的比例越来越大。随着在校生人数的增加及科技创新能力的提升,高校实验室的科研教学活动愈加频繁,其中有些实验需要用危险化学试剂、剧毒物质等,实验废水多数都未经达标处理便直接排放,造成水质严重污染。为规范和加强高校实验室排污管理工作,2005年7月,教育部、国家环境保护总局联合下发了《关于加强高等学校实验室排污管理的通知》,将高校实验室纳入环境监管范围。
目前,高校实验室存在的主要污染问题有:学校实验室基本没有资格认证,产生的危险废液基本没有交给具有危险废物经营许可证的单位处理,大部分学校实验室没有污染治理设施,只是采取了简单
收稿日期:2007-04-06
作者简介:沈晓君(1983-),女,哈尔滨师范大学生命与环境科学学
院在读研究生,研究方向:环境影响评价。
的直排或稀释方式,只有少数学校有中和池和集中
[1]
收集、登记、转移处理措施。针对目前中国高校实验室排污现状,对实验室废水的来源、种类进行了分类,同时从环境影响评价工作角度出发,对其处理及防治措施作出了综合论述。
1 实验室废水来源及种类
现在高等学校形成了工、农、理、医、药等全方位的教育体制,实验室废水排放总量较小,随时间变化较大,且污染物成份复杂,主要包括各类废弃酸碱及有毒有机化合物、重金属、氰化物、病原微生物等。一般来说,普通高校的实验室废水可以按照下列方式分类。1.1 按照污染程度分类
按照污染程度可以分为高浓度实验室废水和低浓度实验室废水。其中高浓度实验废水包括一般液态失效试剂(废酸、废碱、废有机溶剂等),液态实验
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废弃产物或副产品(样品分析残液、液体产品和副
产品等),剧毒药物实验后的洗涤液。低浓度实验废水包括实验器皿和实验产物的低浓度洗涤水,一般的化学反应产物,低毒低浓度的废试剂,实验室清洁卫生用水及冷却用水等。1.2 按照污染物性质分类
根据废水中所含主要污染物的性质,可以分为有机、无机及生物实验废水。有机实验废水包括常用的有机试剂和有机样品,如酚、苯、硝基化合物等,无机实验废水主要含有强酸、强碱、重金属、氰化物,砷化物等。生物性废水多来自于生物安全实验室,污染物包括培养液,培养基及实验室检验的液体生物标本,如血液、尿、痰液、呕吐物等,还有少量实验器皿及动物笼冲刷水,其污染物以致病菌为主,不含重金属离子,可生化性好,病原微生物含量大。
金属的有效方法,也是实验室废水处理的一种可行方法。这种方法适用于含重金属较多的实验废水,加入合适的絮凝剂,在弱碱性条件下可以形成絮状沉淀,有效去除废水中的重金属离子,降低废水的化学需氧量(COD)。2.2.4 活性炭吸附法
这种方法多用于处理物理、化学方法不能处理的微量呈溶解状态的有机实验废水。有机实验废水含有大量的废溶剂、实验残液、有机酸等。其浓度高、排放量少的特点很适合活性炭吸附法处理。处理工艺流程为先把废水中的有相分离出来,再用活性炭吸附,COD的去除率可达93%2.2.5[3]
。
,都不是染。例如,对于只含有C,H,O元素的有机废物在燃烧时一般不会造成二次污染,而含有卤素N,S等元素的有机废物焚烧时将会释放多种有害气体。2.2.6 生物实验废水的处置方法
[4]
2 2.1 实验室废水具有排放总量不确定,污染物成份
复杂的特点,不同的实验废水,污染物成分不同,其处理方式也不同。废水中污染成分的判定有两种方[2]
法:物流分析法和实际测定法。物流分析法就是根据实验室的实验内容、实验试剂的性质、用量,大体确定实验废水的组成。当废水性质不明时,可以采用实际测定法通过实验来确定。实验废水往往包含了实验过程中所有物质的组成元素,弄清实验机理和过程,就可以大体探明废水中的主要组成物质,从而为选择合理的废水处理方法打下良好的基础。2.2 实验室污水处理方法概述
[3]
2.2.1 氧化还原中和沉淀法
此类方法多适用于含六价铬和具有还原性的有毒物质及金属的有机化合物。主要用于处理含氰、含酚、含硫化物的废水。常见的工艺过程是向废水中加入氧化剂,经过氧化还原反应后,使高毒性的物质转化为低毒性的物质,再经过混凝、沉淀将其从反应体系中除去。
6+3+
Cr和Cr的无机物最高允许排放量分别为0.5mg/L和3.0mg/L。含铬的废液可用铁、锌等作还原剂,用废碱液中和沉淀后,转化为难溶盐除去。
[3]
2.2.2 硫化物沉淀法
这种方法适用于含汞、铅等金属的呈酸性的实验废水。一般是向废水中加入硫化钠,生成难溶于水的金属硫化物,然后与Fe(OH)3共沉淀而分离出去。2.2.3 絮凝沉淀法
絮凝沉淀法不仅是处理许多工业企业污水中重・108・
处理生物实验废水常用的方法是热力消毒灭菌和化学药剂消毒灭菌。热力消毒灭菌法是通过高温加热使废水温度达到或超过某些有害微生物存活温度的最高极限,杀死细菌,以确保排出废水的安全。化学药剂消毒灭菌法则是利用各种化学药剂对废水中的有害微生物进行杀菌消毒处理,目前常用的消毒工艺有臭氧消毒、氯消毒、碱消毒等。在实际操作中,可以采用热力和化学药剂相结合的消毒灭菌方式,安全有效地处理生物安全实验室的废水。
3 实验室废水污染防治措施
高校实验室废水成分复杂,不能预期只用一种方法就把所有的污染物除尽。因此,处理废水往往要把多种方法结合起来,或是针对性的分类处理,才能达到较好的治理效果。所以加强实验室废水的处理及废水污染防治措施,使其稳定达标排放是高校新扩建项目环境影响评价工作的重点,而制定和选取经济合理、技术成熟的污染防治措施则是此类项目环评中的难点。
3.1 高浓度实验废水和生物实验废水污染防治措施
高浓度实验废水和生物性实验废水污染物成分复杂,浓度较高,对外界环境污染严重,且绝大多数属于危险废物。危险废物按照国家《危险化学品安全管理条例》规定,使用特定的装置存储,药品容器上应有
第32卷第10期2007年10月
沈晓君等・高校实验室废水处理及污染防治措施研究
Vol132No110
Oct.2007
标签,所有标签均应写明药品的类别、名称、纯度等
级、数量及购入日期,标签应保持字迹清晰。确保药品容器的密封性。各类药品严禁混放。保证容器的完整,防止出现散溢、渗出现象,造成二次污染。高浓度实验废水和含病原微生物的生物实验废水严禁稀释外排或直接倾倒。可参照《国家危险废物名录》进行分类收集,委托环境保护主管部门认可,具有危险废物处置资质的单位进行清运和处置。3.2 低浓度实验废水污染防治措施该部分废水尽管毒性较小,但排放量较大,浓度较低,如采用高浓度实验废水那样的分类处理方法,必将增大处理量、处理难度和处理费用。因此,可以考虑综合处理,在确保其水质达标后方可排放。综合处理方法也适用于含重金属离子的实验废水。处理流程为:
实验室废水→滤出水
应,大部分有毒有机物及无机物(含重金属)被氧化还原,经絮凝、沉淀作用后重金属离子被分离出来,同时也可吸附大部分污染物。降低废水中的COD。这种综合处理的方式可以有效的处理实验废水中的重金属离子和有机物污染,使实验室废水可以稳定达标排放。3.3 建议
[5]
推行实验室物质的回收循环利用,减少污染物的排
放。在实验室实行污染物排放申报登记表制度,并定期接受当地环保部门的监督检查。建议该实验室建立环境污染事故预防和应急体系及报告机制,制定突发环境污染事件应急预案并配备应急设备,防止环境污染事故的发生。
4 小结
高校实验室每天都有未经处理的实验废水排入城市下水道管网中。这些实验废水排放总量较少但随时间变化较大,水质复杂,瞬时排放浓度较高,为规范和加强高校实验室排污管理工作,教育部、国家《,对不同来,同时从环境影响评价工作角度出发,以技术可行性为前提,提出了相应的废水污染防治措施。
参考文献:
[1]彭实.学校化学实验室的废液问题[J].教学仪器与
实验,2004(12):38-39.
[2]罗赛珍,金明,屈芸.高校化学实验室废水处理[J].
江西化工,2005(4):32-34.
[3]张奕,贺缨,程文涛.高校实验室废水处理及污染防
目前,高校实验室废水排放还未完全纳入环保部门的监督管理之中,除采取有效的技术措施外,也要重视实验室工作人员的定期培训,在实验过程中减少药品使用量,尽量寻求无毒害性药品代替旧的有害物质。同时注重新方法和新技术的应用,积极
治措施评价初探[J].环境科学与技术,2006(8):54-56.
[4]孙秀兰,南国良,张小晶.生物安全实验室废水处理
系统探究[J].环境科学与技术,2005,28(6):86-88.
[5]孔德方,张笑一.高校化学实验废水处理初探[J].
贵州师范大学学报,2006(3):37-41.
(上接第106页)
(4)该工艺流程简单,操作便利、效果稳定,投资省、工期短、上马快。5.2 废水的后续处理
洗毛废水经该工艺处理后,COD值在500～600mg/L、BOD值在350～400mg/L之间,在具备城市污水处理厂接管条件的地方,完全可以排入污水管道进污水处理厂处理。
如不具备接污水处理厂管网的,废水还需再加一级处理。根据水质情况可以看出,BOD/COD值在0.7左右,废水的生物降解性很好。因此,从水质的浓度及可生化性来看,后续处理采用生化法是可行和适宜的,但从废水污染物特性分析和工程实践可知,污染物降解速度较慢,生化处理的水力停留时间宜适当放长。
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