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實驗室建設之實驗室環保係統
2023-03-03 11:53 來源:

在化學實驗室進行實驗時會大量使用化學藥品,實驗過程發生的化學反應會產生廢氣、廢液、固體廢物,對環境造成汙染。近年來,隨著人們環保意識和法律意識的增強,化學實驗室的汙染問題備受關注。對於廢氣、廢液、固體廢物、噪聲、放射性汙染物排放頻繁超出排放標準的實驗室,要安裝符合環境保護要求的汙染治理設施,保證達標排放;嚴禁把廢氣、廢液、廢渣和廢棄化學品等汙染物直接向外界排放。


注意

為了降低實驗室對環境的汙染,應把實驗室環保係統納入實驗室設計與建設中,使之成為實驗室必不可少的一部分,從而有利於貫徹落實各項實驗室環境汙染防治措施,在保證實驗效果的前提下,用無毒害、無汙染或低毒害、低汙染的試劑替代毒性較強的試劑,在一些特定實驗要用到高毒性藥品時,一定要用封閉的收集桶收集廢液。全麵推行綠色科學,潔淨實驗。


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實驗室廢氣


1. 廢氣的組成與危害

化學實驗室室內空氣汙染物種類很多,成分複雜,排放具有間歇性,主要空氣汙染物包括有機空氣和無機空氣兩大類。有機氣體包括四氧化碳、甲烷、乙醚、乙硫醇、苯、醛類等。無機氣體包括一氧化碳、二氧化碳、鹵化氫、硫化氫、二氧化碳等。

2. 實驗室廢氣處理方法

目前對氣態汙染物的處理方法一般可分為濕法和幹法兩大類,具體需要根據化學實驗室廢氣特點來選擇高效、低成本的方法。

(1) 濕法廢氣處理。

濕法廢氣處理采用酸霧化塔進行廢氣處理,適於淨化氯化氫氣體、氟化氫氣體、氨氣、硫酸霧、鉻酸霧、氰化氫氣體、硫化氫氣體、低濃度的NOx廢氣等水溶性氣體,具備淨化效果好、結構緊湊、占地麵積小、耐腐蝕、抗老化性能好、安裝、運輸、維修管理方便、設備結構較為簡單、一次性投資少等特點,因而廣泛適用於對氣態汙染物的處理。

酸霧淨化塔適用於高層建築麵上安裝,工作原理是酸霧廢氣有由風機壓入淨化塔,經過噴霧及填料層,廢氣與氫氧化鈉吸收中和液進行氣液兩相充分接觸吸收中和反應,酸霧廢氣經過淨化後,再經脫液層脫液處理,然後排入大氣。淨化後的酸霧廢氣可低於國家排放標準。

(2) 幹法廢氣處理。

幹法廢氣處理是指氣體混合物與多孔性固體接觸時,利用固體表麵存在的未平衡的分子引力或者化學健力,把混合物種某一組分或某些組分吸附在固體表麵上的過程。具有吸附作用的固體稱為吸附劑,該方法的優點是設備簡單,操作方便,易於實現自動化控製。但是因吸附劑的物化性質不同,具有較強的針對性,所以處理含不同有害物質的廢氣必須配置不同理化性能的吸附劑,才能起到良好的氣體淨化作用;如果廢氣通過吸附劑的時間較短,廢氣中有害物質含量過高,廢氣淨化的效果就會不理想;在廢氣通過吸附介質時,由於氣流受固體介質的阻擋作用,須增加風機的功率才能保證通風係統的正常風速。吸附劑需要定期更換或作再生處理才能保證吸收裝置的正常運行。

所以,該方法在實際應用中需要投入一定的費用和人力,此種方法一般用於廢氣中還物質的種類相對穩定且含量較低的廢氣處理,這樣便於采用一種有針對性的吸附劑。

幹法廢氣處理一般采用有機氣體活性炭吸附裝置,其原理是活性炭具有很多微孔及很大的比表麵積,依靠分子引力和毛細管作用,能夠使溶劑蒸汽和揮發性物質吸附於其表麵,有根據不同位置的的沸點,用蒸汽將吸附物質析出。當采用蒸汽為解除吸介質時,洗出的有機溶劑蒸汽與水蒸氣一起通過冷凝器凝結,進入分離桶經分離後回收有機溶劑。

 實驗室廢水

1. 廢水的組成與危害

實驗室產生的廢水包括多餘的樣品、標準曲線及樣品分析殘液、失效的貯藏液和洗液、大量洗滌水等。幾乎所有的常規分析項目都不同程度存在著廢水汙染問題。這些廢水中成分包羅萬象,包括最常見的有機物、重金屬離子和有害微生物等及相對少見的氰化物、細菌、毒素、各種農藥殘留、藥物殘留等。

有超標重金屬的廢水一旦排到幹淨的下遊,就會汙染大片水源。由於這種受重金屬汙染的水在顏色、氣味 等方麵與正常水沒有差別,一旦用這些水源來灌溉,必然會讓土壤及農作物成為重金屬汙染對象。人食用在重金屬汙染的土壤上種出來的農作物,很容易受到重金屬的毒害。

2. 廢水的處理方法

一般有物理法、化學法、生物法。物理法主要利用物理作用一分離廢水中的懸浮物;化學法主要利用化學反應來處理廢水中的溶解物質或膠體物質;生物法是去除廢水中的膠體和溶解中的有機物質。上述三種基本處理方法各有其特點和適用條件。在廢水排入地麵水中要按排放要求來確定處理程度,同時應結合水體的自淨能力,通常根據有害物質和溶解氧的指標來確定水體的容許負荷,即排入水體的容許濃度。

(1) 對酸性廢水的處理。

利用堿性廢水進項中和,是廢水的pH接近中性;在酸性廢水中投入中和劑,酸性廢水通過堿性濾層過濾中和。

(2) 對堿性廢水的處理。

利用酸性廢水進行中和,在堿性物質中投放酸性中和劑;向堿性廢水中鼓入煙道廢氣(酸性氣體二氧化碳或二氧化硫);利用水中二氧化碳中和堿性廢水。

(3) 對綜合廢液的處理。

采用“水質均化+中和過濾→中和混凝→置換內電解→生物吸附池→沉澱池和清水池“”工藝進行處理。在廢水處理中,為了保護pH值的在線控製係統,采用中和過濾技術,保證酸堿廢水能穩定達標,並節省了藥劑,采用了組合式填料實現泥汙固定化;消毒處理工段采用先進的臭氧發生器消毒;汙泥消化采用脈衝布水器布實現汙泥減量化。該工藝可以對複雜的有機物進行分解,能穩定處理實驗廢水中產生藥劑對廢水的影響。並且該工藝運行費用低,管理方便,適應範圍廣。

通過合理布局,盡量減少占地麵積;做好綠化設計,對汙水站進行合理的規劃 ,使之成為實驗室中心的一處景觀。

 實驗室固體廢物

實驗室產生的固體廢物包括多餘的樣品、分析產物、消耗或破損的實驗用品、殘留或失效的化學試劑等。這些固體廢物的成分複雜,涵蓋各類化學、生物汙染物,尤其是不少過期失效的化學試劑,處理稍有不慎,很容易導致嚴重的汙染事故。

為了防止實驗室汙染的擴散,對實驗室固體廢物的處理原則為分類收集、存放、處理。盡可能采用廢物回收以及固化、焚燒處理,在實際工作中選擇適合的方法進行檢測,盡可能減少廢物量、減少汙染。廢棄物排放應該符合國家有關環境排放標準。



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