化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要集中在學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)、檢測中介機(jī)構(gòu)和企業(yè)中的檢驗(yàn)研究部門。很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的排水管道與居民的排水管道相通，污染物通過下水道形成交叉污染，最后注入江河中或滲入地下，對水資源的危害不可估量。隨著百姓環(huán)保意識的提高和相關(guān)環(huán)保法規(guī)的不斷完善，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理已成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管道考核項(xiàng)目之一。下面對化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理方法進(jìn)行探討。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水排放的現(xiàn)狀

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水排放情況復(fù)雜，不同工作性質(zhì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢水中污染物的成分不同。按化學(xué)性質(zhì)可分為有機(jī)化學(xué)和無機(jī)化學(xué)二大類。本文主要探討無機(jī)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室廢水處理方法。

pH值是控制廢水排放酸堿度的指標(biāo)，我們在對國土資源、水務(wù)等行業(yè)的二個(gè)有代表性的無機(jī)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室廢水排水管口進(jìn)行了隨機(jī)取樣測試，總體測試結(jié)果是：排放的廢水pH值呈偏酸性，部分時(shí)間段pH測試值呈強(qiáng)酸性，其實(shí)污染主要是廢水中重金屬元素含量超標(biāo)，如Hg、Cr、Pb等有害元素。從時(shí)間分布上看，污染程度不同，并有隨機(jī)性；從污染物成份上看，種類較多，并且復(fù)雜。

對照中國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的相關(guān)要求，從檢測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的情況可見，大多數(shù)檢測數(shù)據(jù)超出排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)無機(jī)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)廢水排放有一個(gè)最大的特點(diǎn)，它不同于一般企業(yè)污水排放有相對穩(wěn)定的排放量和污染物成分含量，而是隨著實(shí)驗(yàn)方法的不同，藥品、試劑的使用種類也隨之變化，其排放量和污染物成分含量就顯得比較復(fù)雜，同時(shí)在不同的時(shí)間段廢水的PH值變化非常大，隨機(jī)性很強(qiáng)。如果直接將工業(yè)化污水處理的模式應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室廢水的處理，很難參賽到理想的廢水處理效果。因此有必要針對實(shí)驗(yàn)室廢水的特點(diǎn)提出一個(gè)有效、實(shí)用、節(jié)能的實(shí)驗(yàn)室廢水處理工藝流程和處理裝置，使實(shí)驗(yàn)室廢水的排放達(dá)到《廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求。

二、實(shí)驗(yàn)室廢水處理工藝流程

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室廢水的排放量和污染物成分隨機(jī)性較大的特點(diǎn)，我們將廢水的PH進(jìn)行值調(diào)整和重金屬元素含量的超標(biāo)準(zhǔn)排放處理作為整個(gè)廢水處理工藝流程中的兩個(gè)主要環(huán)節(jié)，進(jìn)行工藝流程的研究、設(shè)計(jì)。

1、廢水處理工藝流程的總體思路

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室廢水排放的實(shí)際狀況，將制定一個(gè)實(shí)用性強(qiáng)、適用性廣、運(yùn)行成本低的工藝流程作為設(shè)計(jì)的主要思路，通過多種文案的比較，提出收集→射流曝氣→酸堿中和→沉淀→因液分離的工藝流程總體思路。工藝流程圖如下

2、廢水處理工藝流程的說明

整個(gè)工藝流程考慮到了無機(jī)化學(xué)廢水的共性和特點(diǎn)，由于廢水中有害金屬離子的不確定性，有必要盡可能考慮有害金屬離子的種類多一點(diǎn)，以增強(qiáng)該工藝流程的適應(yīng)性，所民將廢水收集后先進(jìn)行耐酸泵射流曝氣工藝，對廢水作空氣氧化處理，一方面可除去一定量的二氧化硫，減少中和試劑的用量，也有利于某些有害物質(zhì)的氧化分離。

經(jīng)射流曝氣后的廢水進(jìn)入酸堿中和，因?yàn)闊o機(jī)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室的排放水總體PH值呈偏酸性，僅須考慮加入堿性藥劑進(jìn)行PH值的調(diào)整。我們對堿性藥劑的使用成本、中和效果進(jìn)行綜合對比，選擇Ca(OH)2（熟石灰）作為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的中和劑，在中和過程中加以機(jī)械攪拌，加速中和反應(yīng)過程。由控制儀通過對廢水中和反應(yīng)過程中的PH值檢測，隨時(shí)調(diào)整中和劑的投入量，使經(jīng)過酸堿中和后的廢水PH值穩(wěn)定在PH6~9之間。在這個(gè)PH值范圍內(nèi)的排放水既滿足了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的酸堿度指標(biāo)，也為有害金屬離子的處理提供了條件。

酸堿中和反應(yīng)后的廢水進(jìn)入沉淀箱，如果單純采取自然沉淀的方式，則有害金屬離子的沉降分離效果不理想，在沉淀過程中加入一定量的Fe2+，使廢水中產(chǎn)生氫氧化鐵絮狀物，通過絮體的吸附網(wǎng)捕功能加速有害金屬離子的沉降分離，同時(shí)還能通過吸附作用降低廢水中氟離子濃度。Fe2+可由鐵屑在PH<7的廢水中產(chǎn)生。經(jīng)沉降物實(shí)際在產(chǎn)生量申萬添益寶 少，自然脫水干燥后，作固體廢棄物處理。

三、實(shí)驗(yàn)室廢水處理裝置的組成

1 實(shí)驗(yàn)室廢水處理裝置的組成

實(shí)驗(yàn)室廢水處理裝置的組成既要保證廢水處理工藝的可靠運(yùn)行，還應(yīng)具備占地面積小、運(yùn)行噪音低、整個(gè)處理系統(tǒng)和所用機(jī)電設(shè)施及材料 耐酸堿腐蝕的特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)處理裝置的日（8h）處理能力按實(shí)驗(yàn)室廢水的日排放總量設(shè)計(jì)，處理方式為間斷式，整個(gè)處理系統(tǒng)由三大部分組成，如下圖：

2 實(shí)驗(yàn)室廢水處理裝置的組成說明

由示意圖可見，第一部分為廢水收集箱，待箱內(nèi)廢水達(dá)到一定量時(shí)（由預(yù)置的液位傳感器控制），控制器開啟廢水收集箱與中和箱之間的耐酸泵，該耐酸泵既完成了廢水的輸送，又起到了射流曝氣的作用。

在第二部分的中和箱內(nèi)，包括了射流曝氣、酸堿中和、機(jī)械攪拌等功能。其中酸堿中和功能包含了中和劑的調(diào)制、投入和PH自動檢測儀將廢水的PH值檢測、判斷后，即時(shí)調(diào)整中和劑的投入量。待廢水PH&ge;6時(shí)，即停止中和劑的投入，由于中和反應(yīng)過程需要一定的時(shí)間，雖然停止了中和劑的投入，但廢水的實(shí)際PH值仍將逐步升高到>6。此時(shí)仍然保持機(jī)械攪拌一定的時(shí)間，（具體時(shí)間的長短在實(shí)際工藝調(diào)試時(shí)確定）待廢水的中和反應(yīng)基本完成后，停止機(jī)械攪拌。控制器自動開啟耐蝕輸液泵，將中和后的廢水輸送到沉淀箱。

中和后的廢水進(jìn)入沉淀箱后靜置3~4h后，控制器自動開啟排水閥排放清水，由于沉降物實(shí)際的產(chǎn)生量非常少，可定期采用人工開啟排污閥的方式，排出的沉淀物經(jīng)濾袋脫水、自然干燥后作固體廢棄物處理。

廢水處理裝置的運(yùn)行依靠程序控制器來完成，程序控制器、PH自動檢測儀和各部位的液位傳感器組成了整個(gè)工藝流程的控制系統(tǒng)，保證了廢水處理裝置的自動化運(yùn)行。

四、結(jié)語

（1）本方法及處理裝置能廣泛地適應(yīng)于各類無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢水處理需要。滿足各類無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理量相對小、就地處理排放的特點(diǎn)。

（2）實(shí)驗(yàn)室廢水處理裝置因?yàn)檫\(yùn)行在一個(gè)特殊的環(huán)境下，處理裝置所采用的材質(zhì)、器件均須具備耐酸堿腐蝕的特點(diǎn)，才能保證處理裝置長期穩(wěn)定的運(yùn)行。

（3）建議對化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢水排放系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)改造，將實(shí)驗(yàn)器皿的洗滌水和實(shí)驗(yàn)殘液的排放則通過管道送到廢水處理裝置進(jìn)行處理。這樣可減少廢水處理裝置的廢水處理量，降低廢水處理裝置的運(yùn)行成本。處理后的清水可作為一般性沖洗用水。

作者：蔣維、鐘兆平、邊智虹、張蕾