高校化学实验室废水污染防治研究

张金玉



高校化学实验室废水污染防治研究

张金玉

（朔州师范高等专科学校，山西朔州 036000）

本文作者首先分析了高校化学实验室废水污染成因，进而提出从源头上遏制污染，以及多管齐下，严格防止污染的对策，又展望了未来的工作重点，提出了相关意见和建议，旨在为高校周边环境保护工作略尽绵薄之力。

化学实验；污染防治；控制污染源；工艺流程

1 高校化学实验室废水污染的成因

1.1 废水污染源头广

根据国家教育部对高等院校化学实验室试剂配备的标准，实验室使用的试剂和药品类繁多，实验所用化学试剂含有常见的酸、碱、重金属盐，和酚酞类有机化合物，其中大多数都能对环境产生不同程度的污染。

1.2 降解周期长

许多实验用到的试剂经过化学反应后，生成的副产物化学性质十分稳定，几乎无法通过简单的再反应来解除毒性。有些还可以通过食物链的循环作用进入人体体内，并长期积留，使人体慢性中毒，甚至在降解的过程中继续释放有害物质，造成二次污染[1]。

1.3 污染源骤增

教学科研机构增多，学生人数激增，污染源也随之增多。一部分师生环保意识淡薄，对化学器皿和剧毒药品使用后的洗涤水草率处理，违背了标准流程。

2 高校化学实验室废水污染的防治对策

通过多次亲赴化学实验水源污染现场，采集不同的污染水源，进行了大量的试验和数据记录，最终总结出了一套完备的废水污染防治流程，并使试验结果达到了国家最新颁布的《中华人民共和国污水综合排放标准》

2.1 实验室废水处理的总体思路

根据实验室化学污染废水排放的实际情况，笔者制定了一套兼顾适用性强与操作成本低的工艺流程。具体的操作思路遵循收集-----射流曝气----酸碱中和-----沉淀-----固液分离的步骤。详细流程可参加下列图1：

图1 废水处理原理图

2.2 工艺流程明细

本方案充分考虑到了无机化学废水的共性和特性。同时，对有害金属离子（如铜离子）的不稳定性有所兼顾，较之于之前试验方案更为简便。

通过考察，我们发现无机化学类实验室排放污水经过大量混合与后续反应，pH值呈弱酸性，因此须加入强碱性药剂，中和污水中游离的氢离子。我们采用Ca(OH)2（俗称熟石灰）作中和剂。按比例配好试剂后，可在中和反应过程中辅之以机械搅拌，使试剂充分反应。经过处理的废水，要多次取样，用平均法重新测定酸碱度，确保pH值稳定在6-8之间。如果结果不符合，则要排查原因，返回上一层操作，直到pH值稳定在规定范围为止。

中和反应完成之后，残留的废水被导入沉淀箱。这时不能任其自然沉淀，因为有害的金属离子难以自动沉降分离。解决这一问题，可在沉淀过程中添加少量的亚铁离子，使其废水中的氢氧根结合，生成絮状沉淀物。这种沉淀物有很强的吸附能力，既能加速金属离子的沉降，又能通过吸附作用降低废水中氟离子的浓度。诚如前文所言，亚铁离子本身也是一种毒害物质，可在呈弱酸性的化学实验废水中提取。经沉降析离后的清水可循环利用，转为冲洗器皿用水，即使直接排放，沉降物的生成量也是极低的，自然脱水干燥后，生成的固体废弃物也可直接倾倒，不必考虑二次污染的问题。

2.3 实验室废水处理装置的构成

高校化学实验室废水处理装置的组成既要保证废水处理工艺的可靠运行，还要确保占地面积小，噪音低不打扰师生和附近居民，整体处理系统和所用机电设施耐腐蚀。实验室废水处理装置的处理规模是按照实验废水的日排放量来定的，处理过程中要适当间断，及时散热。整个处理系统主要由三大部分组成，详情请参看下图2：

图2 实验室废水处理装置示意图

从上图中可以看出，首先的步骤就是废水收集。当水箱内预置的液位传感器提示废水已经收集到一定量时，控制器便会开启废水收集箱与中和反应箱之间的耐酸泵，完成废水的输送，同时还兼具射流曝气的效用。

接下来就是中和反应。在中和反应箱内，包括了射流曝气，酸碱中和，机械搅拌等功能，其中酸碱中和功能包含了中和剂的调制，投放，以及酸碱度的全程监测。一旦废水中的pH值超过6，立即停止中和试剂的投放。中和反应后的废水进入沉淀箱需预先静置三至四个小时，然后仍然由控制器自动打开排水阀门，放出清水。由于沉降物的生成量较小，可定期手动开启排污阀门。排出的沉淀物先经过滤袋脱水，然后再风干。

废水处理装置的运行基本上是依靠严格的程序控制才操作，无需耗费过多的人力资源。其中，程序控制器，pH自动检测仪和各部位的液位传感器组成了全部工艺流程的控制系统，确保化学实验废水处理装置可进行全自动化运行。

3 总结与展望

在实验室废水污染的防治上，我们还可以尝试由高校系领导带头，组建实验室污染防治专家小组，带动实验室负责人及全体教师参与，共同研讨切实的污染防治措施，对其中有杰出贡献者予以奖励和通报表扬。

同时，在学校行政这方面，还应当提供足够的经费支持和人员配备。缺少经费和相关人员的协助，污染治理和防治措施必将大打折扣。这就需要校内各级领导从根本上提高环保意识，把校园及周边环境治理放在工作中心位置，高度重视实验室污水治理问题，不要让其成为高校科研管理工作中的一块盲区。当然，这与政府法规约束和大力宣传也存在一定关系。在此，笔者呼吁有关部门加强相关法规政策的制定与出台，从而引起高校高层领导的重视，从根本上扭转实验室污水治理工作未得到足够重视的不利局面。同时，对高校实验室污水治理工作，政府有关部门应不吝经费，大力支持，并将其作为专项工作重点落实，尽可能地简化经费审批的流程。如此自上而下，上下一心地形成明确的分工，高校实验室废水污染物的防治工作才能日益完善。

[1]张勃.高校化学实验室污染防治探析[J].新西部(理论版),2015,04:120-121.

Study on the prevention and treatment of waste water from chemical laboratory in University

(Shuozhou normal college, Shuozhou Shanxi 036000)

In this paper, the author first analyzes the university chemical laboratory waste water pollution causes, and put forward to curb pollution from the source, and the multi pronged, strictly prevent pollution countermeasures, and looks forward to the focus of future work, puts forward some opinions and suggestions, to the surrounding environment protection work contribute.

Chemical experiment; Pollution control; Pollution control; Process flow

（责任编辑：吴湘银）

S763.306.7

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.06.030

1672–7304(2016)06–0067–02

张金玉（1976-），女，山西介休人，研究方向：多相催化。