实验室废液的收集与处理技术探讨

实验室废液的收集与处理技术探讨

李志安

阿拉善盟食品药品检验研究中心 内蒙古 阿拉善 750306

摘要：在科技水平不断发展的情况下，实验室种类和数量越来越多，而在实验室操作过程中产生的不同废液污染物也在不断增加，如果没有对废液进行有效处理直接排放，会直接影响周边生态环境。深入分析实验室废液的具体危害，探讨不同实验室废液的收集处理技术是提高实验室废液处理效果，防止实验室废液污染生态环境的重要措施。

关键词：实验室废液；收集方法；处理技术

前言

在对实验室废液进行处理时，传统方法为焚烧、填埋和吸收后排放，这些方法都会影响大气环境、水源环境以及土壤质量，甚至可能会导致大量资源浪费。例如一些有机溶剂废液经过精馏分离后能够回收再利用。因此，重视对实验室废液处理技术进行有效应用具有突出的现实意义。

1. 实验室废液的危害

在对实验室废液危害进行分析时，需要从以下类型出发进行研究：第一，酸碱废液的危害。酸性溶液以及碱性溶液是实验室废液的主要类型，如果将这些溶液直接排入排水管网系统，会导致管道腐蚀；如果直接排放到河道，会直接危害水生生物以及家畜家禽，甚至会对人体健康产生影响，并且会影响水体的自净能力，导致水体生态环境平衡被破坏^[1]。第二，有机废液的危害。在实验室废液中有机物主要为有机溶剂，有机物会严重危害人体健康。人体饮用水中含有千分之几毫克的甲酮就会导致眼睛失明；氯代烃是一种具有持久性特点的有机污染物，在生物体内毒性比较高，通过哺乳喂养还会传递给后代。第三，重金属废液危害。在实验室中废液中含有重金属铅、铜、砷、镍、铬等，会对生态环境产生严重污染。汞的毒性比较大，在室温下就能被蒸发，威胁人体健康；铬会对人体肝脏和肾脏的正常功能产生影响；铜浓度比较高，会增加人体患癌几率。在重金属进入水体后，无法被微生物有效分解，甚至会通过微生物作用产生更大毒性的金属有机物。这些都会对生态环境和人体健康产生严重威胁。

2. 实验室废液收集与处理技术应用

1. 实验室废液预处理技术

在实验室废液收集和处理的过程中，对预处理技术进行应用可以提高实验室废液收集和处理效率，预处理的主要作用是确保实验室废液能够满足处理系统的相关要求，方便对废液进行输送，降低废液对处置系统产生的负面影响^[2]。在实验室废液预处理过程中，其主要方法包括以下几种：第一，混配方法。对高密度聚乙烯桶中的废液进行处理时，其一般为有机废液、无机废液，为了满足处理系统的处理要求，保证废液输送的连续性，需要将废液混配到更大的容器内，包装容器在清洗后可以重复使用。为了保证废液混配的安全性，在混配时只针对相容的废液进行混配，不相容的废液不能进行混配。在混配之前还要利用标签确定是否相容，如果不能从标签上准确判断，需要取样进行小型试验，确定废液是否相配。专门的混配装置包括接收槽、混合箱、检测装置、废气净化系统等不同组件。在混配过程中废液倒入接收槽，沿着导流槽流入混合箱，在搅拌装置中混合。在混配时，需要对检测装置和混合箱内的具体状态进行全面监测，如果出现严重发热、沸腾、冒烟等情况，需要马上停止混配。第二，除杂处理。在实验室废液除杂处理过程中，主要是对混配后的废液进行处理，因为混配后废液中含有许多固态物质，废液混入的杂质、凝固胶体、沉淀物等很容易堵塞。因此，需要对废液进行过滤除杂。除杂主要是通过筛网过滤、精制、沉淀等方式对固态、半固态物质进行有效分离。第三，打包。针对固态废物或者纸箱中的废试剂、瓶装废液等进行预处理时，为了减少储存空间，保证运输过程中的安全性，需要利用同一种方式对小件废物进行二次打包，使其成为大件。在二次打包中需要将小件废弃物放置在木质、塑料或者金属托盘内，方便打包后进行整体运输。经过长期实验发现，在小件废弃物打包过程中，物品码放不能超过三层，并且废物包装不能超过托盘高度。为了保证运输的安全性，可以利用宽胶带进行缠绕固定，在缠绕时，每层要缠绕两圈。第四，其他预处理手段。在对实验室废液进行预处理的过程中，可以通过其他预处理手段有针对性地去除某项有害组分，例如在焚烧处置过程中可以完成废液脱硫和脱汞预处理。但是需要注意对剧毒类和其他需要进行特殊处理的实验室废液，不需要进行预处理。因为这一类废液与人接触的时间越短，贮存时间越短，其处理效益越佳。因此，针对这一类废液需要尽可能减少处理工序，提高处理速率。

2. 有机溶剂废液分离回收技术

在对有机废液和过期有机化学药品处理时，主要包括水溶性和油溶性有机废液，甲醇和乙醇等都为水溶性废液，而苯、甲苯和丙酮等为油溶性废液。根据实验室废液的具体特点可以利用新型玻璃蒸馏塔系统进行高效分离，有利于提高有机溶剂废液分离回收效率，实现绿色化收集和处理的目的。在设计新型玻璃精馏塔系统的过程中，可以设置两套系统。一类专门处理水溶性有机废液，另一类专门处理油溶性有机废液。为了解决玻璃精馏塔污染和堵塔等问题，在具体的处理过程中可以利用蒸发器或者精馏塔进行串连操作，防止有机溶剂废液含有的固体和非挥发物带入玻璃精馏塔，导致塔内填料被污染或者堵塞填料孔隙。蒸馏剩余的残渣可以送入超临界水氧化装置进行降解处理，该处理装置的分离提纯工艺流程图如图1所示。

图1 有机溶剂分离提纯工艺流程

3. 无机废液处理技术

无机废液主要包括碱性溶液和酸性溶液，为了减少无机废液在处理过程中对设备产生的腐蚀问题，可以将酸性和碱性溶液在混合综合后再进行处理。如果无机废液的含杂质量比较少，可以利用蒸发浓缩回收利用技术进行收集和处理。生化培养废液的回收难度比较大，也需要利用蒸发浓缩的方法进行处理，然后通过超临界水氧化装置进行降解处理。无机废液以及生化培养废液的具体蒸发工艺流程如图2所示。

图2 无机废液以及生化培养废液的具体蒸发工艺流程

3. 结语

总而言之，我国实验室类型比较多，产生的废液种类也比较多，很多废液没有经过处理直接排放到污水管道中，会对周围生态环境产生严重污染和破坏，甚至会对人体健康产生直接影响。因此，需要加强实验室废液科学收集和处理技术的应用。为了解决实验室废液问题，需要提高科研人员的环保意识，利用绿色化学技术从源头上减少废液的产生量，同时利用绿色化学处理技术，提高实验室废液的综合处理效率，防止资源浪费。

参考文献：

[1]宋玥琢. 节能环保要求下的环境监测实验室废液处理研究[J]. 应用能源技术, 2021(4):4.

[2]饶丽丽, 卢雅英. 药学实验室废弃物处理意识调研与管理探讨[J]. 广东化工, 2021, 48(19):2.

[3]高占峰. 环境监测实验室废液处理研究[J]. 资源节约与环保, 2020(5):1.