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实验室液体废弃物分类管理及处置

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   随着实验室的科研教学活动更加频繁,实验室废气、废液、固体废弃物等的排放及其污染问题日渐凸现。虽然实验废弃物在数量与强度方面不及工业废弃物,但是如果处理不当也会产生非常严重的后果,如爆炸、火灾、个人伤害以及环境污染等。因此,在实际工作中,应科学地选择合理的实验研究技术路线、控制化学试剂使用量、采用替代物等方法,尽量减少废弃物产生量,减少环境污染。

    实验废液体弃物的处置应强调“谁污染,谁治理”的原则,应根据实验废弃物的特点建立符合相关标准的实验废弃物储存(回收)点,对其分类收集、定点存放、专人管理、集中处理,对于有利用价值的实验室废弃物应进行回收处理,其他的可委托具有处理资质的单位对废弃物进行处置,使其排放符合国家有关环境排放标准。

    1 液体废弃物的分类

    实验室液体废弃物简称实验废液,包括一般废水、化学性实验废液、放射性废液及感染性废液。一般废水主要来源于实验室清洁用水,可直接排入城市污水处理系统;化学实验废液是指教学、研究等过程中所产生的有机、无机废液,须分类收集,按规定处置;放射性废液是指含有放射性核素或被放射性核素污染,其浓度或活度大于国家环保部门规定的清洁解控水平,并且预计不再利用的废液;感染性废液是指携带病原微生物,具有引发感染性疾病传播危险的实验废液。

    化学实验废液按其化学性质,一般可分为有机化学类实验废液和无机化学类实验废液两大类。

    有机化学类实验废液一般包括油脂类、含卤素有机溶剂类、不含卤素有机溶剂类、含甲醛有机溶剂类等。

    无机化学类实验废液一般包括含重金属废液、酸性废液、碱性废液、含六价铬废液、含汞废液、含氟废液、含氰废液等。

    2 废液的贮存容器及标识

    2.1贮存容器的选择

    (1)容器材质

    容器(包括封盖)上任何与废液接触的部分,需能承受废液的化学等各类作用,材料不能因与废液产生危险物或减弱容器的牢固性(如酸液不能用铁容器,碱液不能用玻璃容器)。

    (2)容器大小

    容器应便于送储,体积不宜过大。

    (3)容器完好性

    在每次使用容器前,应先检查容器内外,以确保容器完好无损。所有装置化学废液的容器都应妥当的改好或者密封,正确地放置及保持容器清洁;必要时,可将装有化学废液的容器放置在较大的其他容器内,以避免因废液泄漏发生反应而引发的各类事故。


    2.2废液的标识

    装载废液的容器外须贴上标识,表明所装载废液的名称、重量、成分、日期及危险特性等,所标明的内容应清晰易读。标识粘贴在容器的醒目位置,便于观察,不易被流出的废液所损坏。

    3 废液收贮的注意事项

    废液应及时清理,避免大量囤积,收贮时,应注意以下六点:

    1)在混合后可能产生危险后果的不同类别或不同来源的化学废液,不能存放在同一容器内,以免发生剧烈化学反应而造成事故。

    2)处理化学废液时,必须穿戴合适的个人防护用品(如防护眼镜、手套和实验服),不得穿拖鞋、短衣短裤等。

    3)倾倒大量液体废物到化学废物容器中时,应使用漏斗以防止漏出。

    4)搬运化学品或将化学品转移到废弃物容器中时,必须轻拿轻放,避免剧烈碰撞。

    5)为防止蒸汽放出,应及时盖好容器。

    6)在使用容器贮存液体化学废物时,容器内要留有足够间隙,不宜过满,只可装载至总容量的70%~80%。

    4 实验室常见废液的处理方法

    4.1有机化学类废液的处理方法

    在对实验没有妨碍的情况下,应尽量回收有机溶剂,供实验重复使用。由于有机溶剂具有挥发性和有毒性,整个回收过程应该在通风柜中进行。

    (1)含一般有机溶剂的废液

    一般有机溶剂是指醇类、脂类、有机酸、酮及醚等由C、H、O元素构成的物质。对此类物质在废液中的可燃性物质,用焚烧法处理。对含有重金属的有机废液,要妥善处理焚烧残渣。

    (2)油脂类废液

    此类废液包括:灯油、轻油、松节油、油漆、重油、杂酚油(脂)(不含多氯联苯)、润滑油、切削油、冷却油及动植物油(脂)等物质的废液。

    对可燃性物质,用焚烧法处理。对难于燃烧的物质及低浓度的废液,则用溶剂萃取或吸附法处理。

    (3)含N、S及卤素类的有机废液

    此类废液包括的物质吡啶、喹啉、甲基吡啶、氨基酸、酰胺、二甲基甲酰胺、二硫化碳、硫醇、烷基硫、硫脲、硫酰胺、噻吩、二甲亚砜、三氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯类、氯苯类、酰卤化物和含N、S、卤素的染料、农药、颜料及其中间体等等。

    对可燃性物质,用焚烧法处理、但必须采取措施除去因燃烧而产生的有害气体(如SO2、HCl、NO2等)。对多氯联苯之类的物质,因其难以燃烧而有一部分直接被排出,故要加以注意。


    对难以燃烧的物质及低浓度的废液,用溶剂萃取法、吸附法及水解法进行处理。但对氨基酸等已被微生物分解的物质,经用水稀释后,即可排放。

    (4)含酚类物质的废液

    此类废液包含的物质:苯酚、甲酚、萘酚等。对其浓度大的可燃性物质,可用焚烧法处理。而浓度低的废液,则用吸附法、溶剂萃取剂或氧化分解法。

    (5)含有机磷的废液

    此类废液包括:含磷酸、亚磷酸、硫代磷酸及膦酸酯类,磷化氢类以及磷系农药等物质的废液。对其浓度高的废液进行焚烧处理(因含难以燃烧的物质较多,故可与可燃性物质混合进行焚烧);对浓度低的废液,经水解或溶剂萃取后,用吸附法处理。

    4.2无机化学类废液的处理方法

    (1)重金属废液

    一般实验室中较常见的重金属有:镉(Cd)、镍(Ni)、铜(Cu)、铬(Cr)、汞(Hg)、银(Ag)及铅(Pb)等、可将含重金属离子的废液变成难溶于水的氢氧化物或硫化物等盐类,然后再进行过滤和分离从而达到出去重金属离子的效果。废液中含有两种以上的重金属时,因其处理的最适宜的pH值各不相同,必须加以注意。

    氢氧化物共沉淀:在废液中加入FeCl3或 Fe2(SO4)3,充分搅拌,加入石灰调PH值至9~11,静止、过滤,检查滤液中不含重金属离子后,再中和,排放。硫化物共沉淀法:首先用水稀释废液,使金属离子浓度在1%下,加入Na2S或NaHS溶液,并充分搅拌后,加入NaOH溶液,调整pH值至9.0~9.5,再加入FeCl3溶液,调整pH值至8.0以上,静止、过滤,检查滤液有无S2-离子(如果含有S2-离子时,用H2O2将其氧化),中和后即可排放。

    (2)酸碱废液

    可以相互中和,或用硫酸及氢氧化钠溶液中和,检测溶液的pH值在6~9时,再用大量水把它稀释到1%一下的浓度后,即可排放。

    (3)六价铬废液

    可以向含铬废液中加入还原剂,如硫酸亚铁、亚酸氢钠、二氧化硫或者废铁屑,在酸性条件下还原为Cr(Ⅲ),然后加碱(如氢氧化钠、碳酸钠等)调节PH,使之生成难溶性的Cr(OH)3沉淀后除去。

    (4)含汞废液

    汞废液毒性大,经微生物等的作用下,会变成毒性更大的有机汞,因此,处理时必须做到充分安全。可用硫化物共沉淀法处理含汞废液:在废液中加入H2S,把转变为难溶于水的HgS后除去。

    (5)含氟废液

    在废液中加入消化石灰乳,至废液充分呈碱性为止,并加以充分搅拌,放置一夜后进行过滤。滤液作含碱废液处理。此法不能把氟含量降到8毫克/升以下,当要进一步降低氟的浓度时,须用阴离子交换树脂进行处理。

    (6)含氰废液

    少量的含氰废液可加入NaOH溶液调至pH值达10以上,再加入几克高锰酸钾使CN-氧化分解。大量的含氰废液可用碱性氯化法处理,先用碱调pH值达10以上,再加入次氯酸钠,使CN-氧化成氰酸盐,并进一步分解为CO2及N2。

    4.3感染性废液的处置方法

    感染性废液须进行灭菌后,再按普通实验废液进行处理,具体灭菌方法可参见生物化学类固体废弃物中感染性废物的处置方法


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