实验室废水处理现状与污染防治对策

杜业威，宋 娜

（陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，陕西 西安 710199）

1 实验室废水管理现状及特性分析

随着我国对科技研发的重视以及投入逐年增加，各大高校、研究院所和企业研发项目逐年增多，导致实验室废液及废水产量日益增加。实验室废液主要指科研和教学过程中，使用和废弃的大量化学药品以及试剂产生的废液。实验室废水包括了实验过程、清洗、洗涤、冷却、清洁地面、消毒等过程中产生的废水。实验室废物具有产生源分散、成分复杂、种类繁多等特点，多数教科研实验室均处于城市市区，但由于目前对实验室废水排放尚缺乏具体的标准和相应的处理措施，大部分实验室废物未严格进行分类收集随实验室废水直接排入下水道，未经处理或经过简单的生活污水处理系统后进入市政污水管网。此类废水呈现出多样性，成分复杂多变，含有毒化学物质、有机化合物、重金属、细菌等，不经过有效处理，会对生态环境造成严重危害[1]。

实验室废水的产生不同于工业废水排放，不确定性因素比较多，不同实验室或同一实验室所从事的科研项目不同其产生废水不同，同一科研项目产生的实验废水也会随着实验项目进展而改变。实验室废水排放具有一次性排放量少、间断性强、成分复杂、瞬时多变等特点，给实验室废水的收集处置造成了比较大的困扰。目前针对实验室废水综合处理缺乏成熟工艺，且存在实验室危险废物处置单位能力不足、实验室管理水平较低、部分实验人员环保意识薄弱等诸多问题[2]。针对实验室废水必须做好源头管控，做好实验室废液的分类收集处置，对于清洗等过程产生的废水要同生活污水分流排放，并收集后集中处理。

2 实验室废液分类管理、处置原则

实验室废水处置首要问题是解决实验过程中产生的废液及废弃实验试剂的分类收集和处置，此类废液的产生具有一定周期性、产生源分散、产生量相对较少，但危害性较大，应按照危险废物进行管理。根据实验室废液中所含主要污染物的性质，大致可以分为有机废液、无机废液、含病原微生物废液等。在日常教学和教科研过程中所产生的废液不能随意排放，废液应投放至专用收集容器内，容器需具有一定强度，具有防渗漏、抗腐蚀、抗老化性，能完好密封[3]。废液的收集要根据其特点按照《国家危险废物名录》进行分类收集，不同类别的废液禁止混装防止相互之间反应产生不安全因素，常温常压下易燃、易爆及排除有毒气体的废液需进行预处理消除危险之后再进行投放。废液收集不宜过满，应保留容积约10%的剩余容积。收集好的废液要定期处置，按照危险废物管理要求，交由有相应危险废物经营处置资质的单位集中收运处理。

3 实验室综合废水处置方法

如图1 所示，实验室废液及废弃实验试剂得到分类收集和处置后，实验室器皿和装置清洗、洗涤、冷却水、清洁地面水、消毒水等废水污染物浓度较低可通过实验室专用排水管道收集进入废水处理装置集中处置。此类废水含有各种酸、碱、重金属盐、有机物、含病原微生物等，因其成分复杂，但污染物浓度较低，可通过一种综合工艺处理来实现达标排放。

图1 实验室综合废水处理工艺

废水经收集后进入综合调节池进行加酸调节pH 至3～4，然后采取铁碳微电解+混凝沉淀的预处理工艺。在酸性条件下，铁颗粒和颗粒活性炭在反应器内进行氧化还原、原电池及电化学反应等反应，能有效去除废水中的重金属离子、色度、对环状以及长链大分子有机物进行开环断链，对有毒、有害有机污染物破解有毒官能团，提高实验室废水的可生化性[4]。出水进入混凝沉淀池。加碱使其调回至中性，再加入适量絮凝剂PAC 及PAM，经搅拌使污水中悬浮物形成较大的絮状体，进入沉淀池进行悬浮物分离。

预处理后废水进入生化处理阶段，生化处理采用SBR 工艺，SBR 反应池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体，无污泥回流系统[5]，主要特征是在运行上的有序和间歇操作，耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，能有效抵抗水量和有机污物的冲击。适用于实验室废水间歇性产生和水质水量不稳定的特点。

深度处理采用臭氧氧化工艺，具有杀菌、脱色、氧化、除臭四大功能及无残留、无二次污染、操作简单等优点。能进一步降低水质COD、杀灭病原微生物等，确保废水处理达标。

通过以上工艺处理实验室综合废水出水水质指标能达到《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）中的A 级标准。该种综合处理工艺简单、高效、操作方便，能建成适用于实验室污水处理的一体化设备，具有推广应用价值。

4 结语

实验室废液种类繁多、组分复杂、危害性大，且产生源分散、具有一定周期性，不加以分类收集直接排放对后续处理造成极大困难，会危害生态环境及人类健康。

实验室综合废水产生具有瞬时性、周期性强，废水量不大，污染物浓度相对较低，但组分复杂，含有有毒物质必须选择合适的污水处理工艺进行处理，处理工艺选取物化处理在前、生物处理在后，可以避免毒性对后续生物处理的影响，其量小、分散，采用工艺简单、高效、低成本、操作方便的污水处理一体化设备将成为实验室废水处理的发展趋势，同时也具有推广应用价值。