實驗室污水系統設計

1.化學實驗室廢水的產生

化學實驗室廢水的產生主要來自化學和科學研究實驗。 實驗室廢水的不確定性，可變性和復雜性是它們自身的特性。 實驗廢水分為高，低濃度廢水和高濃度廢水。 這主要是由于剝離標簽后未知的潮解試劑，科學研究和實驗中無效的液體試劑，衍生物和副產品，劇毒藥物實驗后洗凈水以及嚴重影響環境的高濃度廢水。 污染源 濃縮廢水主要是化學實驗室設備的洗滌水，酸，堿和鹽的一般化學反應產物，低毒化學廢水和實驗室水。

2.化學實驗室廢水的狀況

按照化學實驗室廢水的主要成分，可分為無機廢水，有機廢水和綜合廢水。 無機廢水主要包含重金屬，例如汞，鉛，鉻，氰化物，砷和氟化物。 有機廢水主要包含致癌物，例如苯酚，苯，硝基化合物，多環芳烴和多氯聯苯。 什么是綜合廢水？廢水包含有機和無機污染物，兩者都很重要。 大多數實驗室廢水是綜合廢水，因此處理這些廢水，要選用針對性的方法。

化學實驗室污水與其他污水不一樣化學化學實驗室污水中含有許多有害而難以去除的重金屬離子，一般的處理方法是無法去除的。

化學實驗室廢水處理：

化學實驗室中使用的試劑和藥物的范圍，近到百種到數千種。 實驗包括材料特性驗證實驗，定量分析實驗，有機合成實驗和有機物提取實驗。 所使用的化學試劑包括普通酸，堿金屬，重金屬鹽和有機物（例如苯酚）。 其中大多數會嚴重污染環境。 許多試劑及其反應廢料，包括各種酸和堿，重金屬鹽和有機物質，均對環境和人體健康有害。 其中一些可能在環境中存在很長時間，并且很難分解。 其中一些通過強化食物鏈進入人體，引起毒性作用。 其中一些甚至可能在分解過程中引起交叉污染。

1.酸、堿廢液

酸、堿廢液在化學實驗室內最常見。一般的清洗玻璃器皿的廢液，因經大量水洗涮，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，達到排放標準。

2.汞及含汞廢液

如，打碎溫度計，或極譜分析操作失誤等，必須及時清除散裝的汞，用滴管、棉花或用在硝酸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。含汞溶液包括有機汞和無機汞，有機汞的廢液中加入適當的氧化劑分解為無機汞，機汞的廢液調節pH為8-10，因硫化汞溶度積很小，為4×10-53。因此，常用H2S、Na2S、NaHS、(NH4)S作為藥劑來沉淀汞，Hg+、Hg2+離子轉化為難溶的Hg2S和HgS沉淀，由于汞有劇毒，濾液用活性碳處理后再過濾排放。

3.含鉻廢液的處理

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化合物等，一般這種廢液中含有鉻(Ⅲ)和鉻(Ⅵ)兩種價態的重金屬，毒性較大。可以向含鉻廢液中加入還原劑，如硫酸亞鐵、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。調節pH值，使Cr(Ⅲ)形成低毒的Cr(OH)3沉淀，清液可排放，沉淀經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。

4.含氰廢液的處理

含氰廢液主要來自于電鍍實驗和冶金實驗，低濃度的氰化物廢液可以加入NaOH調節pH值至10以上，再加入HClO (約3%)，充分攪拌，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

含氰化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。

5.含銀廢液的處理

化學實驗室的含銀廢液主要來自銀量分析法和銀鏡反應和電鍍等，主要以AgNO3和Ag(NH3)2+等形式存在。回收銀的方法很多，我們通過實驗篩選出了操作簡便、回收銀純度高的方法。在廢液中通過HCl調節pH值，加NaCl沉淀，得到的白色固體用硝酸洗滌后過濾回收。

6.含磷廢液的處理

含磷廢液主要來源于電鍍、表面活性劑實驗及清洗廢液。污染嚴重、殘留時間長，不易降解，對人體健康造成極大危害且難以處理。累托石是一種由類云母層和類蒙皂石層形成規則間層的粘土礦物，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行吸附，達到排放標準。同時累托石可沖洗后再生利用。

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驗，芳基硝化實驗一般采用的是混酸硝化方法，過程中產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0.004mg/L以上，COD達1100mg/L，屬于高濃度有機廢水，實驗室處理包括活性炭、磺化煤等吸附法,絡和萃取劑萃取法和化學氧化法等，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，適合實驗室操作。

8. 含胺類有機廢液的處理

含胺類有機廢液主要來自于染(顏)料中間體，藥物中間體等實驗。用絡合萃取法對含胺類有機廢液進行萃取，具有相當高的COD去除率，廢水的各項指標均達到了實驗室排放要求,并且工藝簡單，設備投資少，運行成本低、操作方便。

9.高濃度有機廢液的處理

高濃度有機廢水主要來自對天然植物、動物的沖洗、粉碎、提取有效成分等工序，還有部分來自于失效的有機試劑，具有有機物濃度高，SS高，pH值低，水質變化大等特點。采用以水解酸化+接觸氧化為主體的生化處理工藝，不僅能有效去除水中有機物、懸浮物，而且運行可靠，處理費用低，處理效果好，出水水質滿足要求。