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詳細(xì)介紹
實(shí)驗(yàn)室污水處理設(shè)備
隨著人們對生活環(huán)境的要求越來越高,人類保護(hù)環(huán)境的意識(shí)越來越強(qiáng),國家環(huán)保總局發(fā)出通知,要求自2005年元月l日起,對科研、監(jiān)測(檢測) 、試驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)室、化驗(yàn)室、試驗(yàn)場按照污染源進(jìn)行管理,納入環(huán)境監(jiān)管范圍。作為化學(xué)工作者,我們有必要在保護(hù)環(huán)境的具體行動(dòng)中,體現(xiàn)科研道德作風(fēng),做出具體表率。
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化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的產(chǎn)生和狀況
1. 1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的產(chǎn)生
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的產(chǎn)生,主要來自高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)廢水量的不確定性、多變性、復(fù)雜性是其自身的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)廢水分為高濃度和低濃度的廢水,高濃度廢水主要是標(biāo)簽脫落后的不明潮解試劑,失效的液態(tài)試劑,科研和實(shí)驗(yàn)中的衍生物及副產(chǎn)品,劇品實(shí)驗(yàn)后的洗滌水,高濃度廢水對環(huán)境污染嚴(yán)重,應(yīng)當(dāng)引起人們的足夠重視,低濃度廢水主要是化學(xué)實(shí)驗(yàn)器皿的洗滌水,一般酸、堿、鹽的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物,低毒的化學(xué)廢試液和實(shí)驗(yàn)用水。
1. 2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的狀況
據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的主要成分,可分為無機(jī)廢水、有機(jī)廢水和綜合廢水。無機(jī)廢水主要含有重金屬的汞、鉛、鉻及、砷化物、氟化物等,有機(jī)廢水主要含有酚、苯、硝基化合物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等致癌物質(zhì),綜合廢水是指廢水中既含有機(jī)污染物,又含無機(jī)污染物,并且兩者含量都很大。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)廢水是綜合廢水,處理這些廢水,要因水而宜。
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化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的試劑和藥品,少則近百種,多則上千種。目前我校開設(shè)有多門實(shí)驗(yàn)課,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括物質(zhì)性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、定量分析實(shí)驗(yàn)、有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)和有機(jī)物提取實(shí)驗(yàn)等,所用化學(xué)試劑包括常見酸、堿、重金屬鹽和酚及其它有機(jī)物等,其中大多數(shù)都能對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染,許多試劑及其反應(yīng)廢棄物如各種酸堿、重金屬鹽及有機(jī)物等對環(huán)境和人體健康是有害的。它們之中有些可以在環(huán)境中*存在,很難降解;有些通過食物鏈富集進(jìn)入人體而造成毒害作用;有些甚至在降解的過程中又造成了二次污染[ 1 ] 。
2. 1. 酸、堿廢液
酸、堿廢液在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)zui常見。一般的清洗玻璃器皿的廢液,因經(jīng)大量水洗涮,濃度極小,故可直接排放。濃度較高的酸堿廢液,平時(shí)分開貯存,定期混合再中處理,做到以廢治廢,使其PH值在6. 5—8. 5之間,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2. 2. 汞及含汞廢液[ 2 ]
如打碎溫度計(jì),或極譜分析操作失誤等,必須及時(shí)清除散裝的汞,用滴管、棉花或用在汞的酸性溶液中浸過的薄銅片、粗銅絲收集于燒杯中,用水覆蓋。散落于地面難以收集的微小汞珠,應(yīng)盡快撒上硫磺粉,使其化合成毒性較小的硫化汞后清除干凈;或噴上20%三氯化鐵的水溶液,干后再清除干凈。含汞溶液包括有機(jī)汞和無機(jī)汞,有機(jī)汞的廢液中加入適當(dāng)?shù)难趸瘎┓纸鉃闊o機(jī)汞,無機(jī)汞的廢液調(diào)節(jié)PH為8 - 10,因硫化汞溶度積很小,為4×10- 53。因此,常用H2 S、Na2 S、NaHS、 (NH4 )S作為藥劑來沉淀汞, Hg+ 、Hg2 + 離子轉(zhuǎn)化為難溶的Hg2 S和HgS沉淀,由于汞有劇毒,濾液用活性碳處理后再過濾排放。
2. 3. 含鉻廢液的處理[ 3 ]
含鉻廢液主要來源是氧化廢水、電鍍廢水、鉻酸洗液及制備有機(jī)化合物等,一般這種廢液中含有鉻( Ⅲ)和鉻( Ⅵ)兩種價(jià)態(tài)的重金屬,毒性較大。可以向含鉻廢液中加入還原劑,如*、亞硫酸氫鈉、二氧化硫、水合肼或者廢鐵屑,在酸性條件下將Cr ( Ⅵ)還原為Cr ( Ⅲ) ,然后加堿如NaOH、Ca(OH) 2、Na2CO3 等,調(diào)節(jié)pH值,使Cr ( Ⅲ)形成低毒的Cr (OH) 3 沉淀,清液可排放,沉淀經(jīng)脫水干燥后或綜合利用,或用焙燒法處理,使其與煤渣或煤粉一起焙燒,處理后的鉻渣可填埋。
2. 4. 含氰廢液的處理[ 4 ]
含氰廢液主要來自于電鍍實(shí)驗(yàn)和冶金實(shí)驗(yàn),低濃度的物廢液可以加入NaOH調(diào)節(jié)PH值至10以上,再加入HClO (約3% ) ,充分?jǐn)嚢?/span>,使CN-被氧化分解,使有毒的CN- 變成無毒的CO2 和N2。
NaCN +NaOH +HClO =NaCNO +NaCl +H2O
2NaCNO + 2HClO = 2CO2 ↑ + N2 ↑ + H2 ↑ +2NaCl 含物廢液一定不能與酸混合,以免生成劇毒的HCN氣體而造成中毒。
2. 5. 含銀廢液的處理
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的含銀廢液主要來自銀量分析法和銀鏡反應(yīng)和電鍍等, 主要以AgNO3 和Ag(NH3)2+ 等形式存在?；厥浙y的方法很多,我們通過實(shí)驗(yàn)篩選出了操作簡便、回收銀純度高的方法。在廢液中通過HCl調(diào)節(jié)PH值,加NaCl沉淀,得到 的白色固體用洗滌后過濾回收。
2. 6. 含磷廢液的處理
含磷廢液主要來源于電鍍、表面活性劑實(shí)驗(yàn)及清洗廢液。污染嚴(yán)重、殘留時(shí)間長,不易降解,對人體健康造成*危害且難以處理。累托石[ 5 ]是一種由類云母層和類蒙皂石層形成規(guī)則間層的粘土礦物,遇水膨脹崩解、水中粒度一般為1 - 2μm,累托石具有較大的親水表面,在水溶液中顯示出良好的親水性、分散性和膨脹性,含磷廢液用累托石進(jìn)行吸附,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)累托石可沖洗后再生利用。
2. 7. 芳烴硝化廢水的處理
芳烴硝化廢水主要來源于芳基硝化實(shí)驗(yàn),芳基硝化實(shí)驗(yàn)一般采用的是混酸硝化方法,過程中產(chǎn)生的污染物主要包括2 - 硝基酚、4 - 硝基酚、4. 6 -二硝基甲酚、2. 4 - 二硝基酚、2. 6 - 二硝基甲苯、2.6 - 二硝基甲酚和硝基苯等數(shù)十種污染物,毒性大,處理難。廢水呈深醬色,氣味難聞,含酚濃度高達(dá)0. 004mg/L 以上, COD 達(dá)1100mg/L,屬于高濃度有機(jī)廢水,實(shí)驗(yàn)室處理包括活性炭、磺化煤等吸附法,絡(luò)和萃取劑萃取法和化學(xué)氧化法等,特別是吸附法處理硝基廢水具有工藝流程短,操作簡單,處理效率高的特點(diǎn),適合實(shí)驗(yàn)室操作。
2. 8. 含胺類有機(jī)廢液的處理
含胺類有機(jī)廢液主要來自于染(顏) 料中間體,藥物中間體等實(shí)驗(yàn)。用絡(luò)合萃取法[ 6 ]對含胺類有機(jī)廢液進(jìn)行萃取,具有相當(dāng)高的COD去除率,廢水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了實(shí)驗(yàn)室排放要求,并且工藝簡單,設(shè)備投資少,運(yùn)行成本低、操作方便。
2. 9. 高濃度有機(jī)廢液的處理
高濃度有機(jī)廢水主要來自對天然植物、動(dòng)物的沖洗、粉碎、提取有效成分等工序,還有部分來自于失效的有機(jī)試劑,具有有機(jī)物濃度高, SS高, pH值低,水質(zhì)變化大等特點(diǎn)。采用以水解酸化+接觸氧化[ 7 ]為主體的生化處理工藝,不僅能有效去除水中有機(jī)物、懸浮物,而且運(yùn)行可靠,處理費(fèi)用低,處理效果好,出水水質(zhì)滿足要求。
實(shí)驗(yàn)室污水處理設(shè)備
小結(jié)
、廢水處理,實(shí)質(zhì)上就是采用各種手段和技術(shù),將廢水中的污染物分離出來或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物,從而使廢水得到凈化,達(dá)到國家下水道(CJl8 - 86) 排放標(biāo)準(zhǔn)。每種廢水處理方法都是一種單元操作,由于高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水污染物是多種多樣的,不可能預(yù)期只用一種方法就能把所有污染物去除殆盡,因此處理廢水往往需要幾種方法組合,綜合作用,才能取得較好的處理效果。目前國內(nèi)外有許多處理方法,如混凝沉淀法、半透膜法、反滲透法等,我們在實(shí)際應(yīng)用中,要從經(jīng)濟(jì)性、安全性和處理效果入手,以zui少的投資處理獲得zui大的環(huán)境效益,致力于廢水污染治理,保護(hù)環(huán)境。
目前, 高校實(shí)驗(yàn)室廢液污染問題已引起了廣泛關(guān)注, 然而在廢液處理方法上卻遠(yuǎn)沒有達(dá)成共識(shí)。因此,如何有效的減少廢液排放以及對廢液進(jìn)行系統(tǒng)分類和妥善處理已成為環(huán)保領(lǐng)域一個(gè)新的熱點(diǎn), 各單位和部門應(yīng)加強(qiáng)協(xié)作, 增強(qiáng)環(huán)保意識(shí), *解決實(shí)驗(yàn)室廢液污染問題, 杜絕實(shí)驗(yàn)室成為新的污染源。
項(xiàng)目背景 1.1項(xiàng)目概況 *廣州生物醫(yī)藥與健康研究院實(shí)驗(yàn)樓每天產(chǎn)生的廢水包括清洗污水、實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生的污水等；由于該實(shí)驗(yàn)樓所排出的廢水COD、BOD、SS及大腸桿菌類的細(xì)菌等水質(zhì)指標(biāo)都超出了廣東省水污染物排放限值中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，為了保護(hù)其周圍的水體環(huán)境，受該研究院的委托，華南環(huán)境科學(xué)研究所環(huán)境工程研究設(shè)計(jì)中心承擔(dān)了該廢水處理工程方案設(shè)計(jì)工作。 1.2編制目的、依據(jù)、原則和范圍 1.2.1編制目的 對廢水處理站工藝單體進(jìn)行詳細(xì)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并提出主要設(shè)備材料表，據(jù)此編制投資估算。 1.2.2編制依據(jù) 1．參考同類型的實(shí)驗(yàn)樓廢水水質(zhì)水量資料； 2．廢水處理后的出水指標(biāo)按《廣東省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行； 3．工程設(shè)計(jì)執(zhí)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-87）； 4．《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ69-84)； 5．《給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ141-90)； 6.本中心多年來從事同類型廢水治理工程的設(shè)計(jì)與施工的成功經(jīng)驗(yàn)。 1.2.3編制原則 1.生產(chǎn)建設(shè)總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，通過廢水綜合治理工程的建設(shè)達(dá)到保護(hù)環(huán)境、保護(hù)水資源、保持企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的。 2.采取近遠(yuǎn)期結(jié)合的方針，充分發(fā)揮建設(shè)項(xiàng)目的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。 3.選擇*、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝技術(shù)，為工程方案的盡早實(shí)施，為廢水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。 4.采用高效節(jié)能，簡便易行的處理工藝，降低工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。 5.設(shè)備選型做到合理、可靠、*。 6.按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定進(jìn)行投資估算和經(jīng)濟(jì)分析。 1.2.4編制范圍 本設(shè)計(jì)編制范圍為廢水處理站內(nèi)全部建、構(gòu)筑物及配套工程。 1.對廢水處理站處理工藝進(jìn)行優(yōu)化組合和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較；確定經(jīng)濟(jì)、可行、合理的工藝技術(shù)方案。 2.對*方案進(jìn)行工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、機(jī)械和自控等分析評價(jià)，提出處理站定員、節(jié)能等方面說明。 2．工程目標(biāo) 2.1工程范圍 本工程的范圍為廢水處理站內(nèi)工程系統(tǒng)。 2.2建設(shè)目標(biāo) 廢水處理站的設(shè)計(jì)采用*的技術(shù)和設(shè)備、方便的管理設(shè)施，使水污染降到zui小程度，同時(shí)做到投資合理，運(yùn)行費(fèi)用省，維護(hù)管理方便。 2.3廢水水量、水質(zhì)及處理目標(biāo) 2.3.1廢水水量 根據(jù)提供的資料，該實(shí)驗(yàn)樓的廢水量為Q=24m3/d，本設(shè)計(jì)方案的水量按1.0m3/h，運(yùn)行時(shí)間按24小時(shí)計(jì)算。 2.3.2廢水水質(zhì) 廢水中主要污染物指標(biāo)有大腸桿菌類、pH、CODcr、BOD5等，根據(jù)提供的水質(zhì)及參考類似廢水水質(zhì)，本處理工程進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如下： CODcr≤650mg/L BOD5：≤230mg/L SS ≤200mg/L 氨氮≤ 25mg/L 動(dòng)植物油≤20mg/l 硝基苯類≤20mg/l 2.3.3廢水排放水質(zhì)目標(biāo) 廢水處理站出水排放應(yīng)執(zhí)行《廣東省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）的第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)： CODcr≤90mg/L BOD5：≤20mg/L SS ≤60mg/L 氨氮≤ 10mg/L 動(dòng)植物油≤10mg/l 硝基苯類≤2mg/l 大腸桿菌類 ：500個(gè)/L 2.3.4污泥處理目標(biāo) 污水處理站二沉池所產(chǎn)污泥將經(jīng)過污泥泵回流到酸化池和好氧池處置。 3．處理工藝 3.1工藝的選擇 對本項(xiàng)目此類廢水的處理，我單位經(jīng)過多年的研究和工程實(shí)踐，已掌握了一條行之有效的途徑，即先通過水解酸化處理，靠厭氧微生物長時(shí)間地生化作用，先將大分子的長鏈打斷，變成較小分子量的有機(jī)物，再經(jīng)充足的曝氣，由好氧微生物將其降解至既定的濃度。以確保出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 3.2工藝流程及說明 工藝流程圖如下所示： 實(shí)驗(yàn)樓廢水 格柵 調(diào)節(jié)池 酸化池 鼓風(fēng)機(jī)房 接觸氧化池 二沉池 污泥 加氯間 消毒池 達(dá)標(biāo)排放 流程說明： 實(shí)驗(yàn)樓排出的廢水由于含有其它一些較大的漂浮物，因此要預(yù)先通過格柵的處
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