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什么叫負(fù)壓通風(fēng)柜（化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理方法）
發(fā)布：admin 發(fā)布時(shí)間：2021-12-20 19:03:34 瀏覽：
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水危害很大，隨著高校的擴(kuò)招,學(xué)生人數(shù)的激增及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科研的進(jìn)行，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水日益增多，很多實(shí)驗(yàn)室對廢水不加任何處理就排入下水道，因?qū)嶒?yàn)廢水的成分相當(dāng)復(fù)雜，含有較多的酸、堿、氰化物、六價(jià)鉻、砷化物、酚、苯等有毒有害的物質(zhì)，直接排放對人們的生活用水和居住環(huán)境勢必造成污染，尋找一種經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、環(huán)保，適用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理工藝已經(jīng)刻不容緩。
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的產(chǎn)生和狀況
1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的產(chǎn)生
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的產(chǎn)生，主要來自高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)廢水量的不確定性、多變性、復(fù)雜性是其自身的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)廢水分為高濃度和低濃度的廢水，高濃度廢水主要是標(biāo)簽脫落后的不明潮解試劑，失效的液態(tài)試劑，科研和實(shí)驗(yàn)中的衍生物及副產(chǎn)品，劇毒藥品實(shí)驗(yàn)后的洗滌水，高濃度廢水對環(huán)境污染嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)引起人們的足夠重視，低濃度廢水主要是化學(xué)實(shí)驗(yàn)器皿的洗滌水，一般酸、堿、鹽的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，低毒的化學(xué)廢試液和實(shí)驗(yàn)用水。
2化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的狀況
據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的主要成分，可分為無機(jī)廢水、有機(jī)廢水和綜合廢水。無機(jī)廢水主要含有重金屬的汞、鉛、鉻及氰化物、砷化物、氟化物等，有機(jī)廢水主要含有酚、苯、硝基化合物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等致癌物質(zhì)，綜合廢水是指廢水中既含有機(jī)污染物，又含無機(jī)污染物，并且兩者含量都很大。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)廢水是綜合廢水，處理這些廢水，要因水而宜。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的試劑和藥品，少則近百種，多則上千種。目前我校開設(shè)有多門實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括物質(zhì)性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、定量分析實(shí)驗(yàn)、有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)和有機(jī)物提取實(shí)驗(yàn)等，所用化學(xué)試劑包括常見酸、堿、重金屬鹽和酚及其它有機(jī)物等，其中大多數(shù)都能對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，許多試劑及其反應(yīng)廢棄物如各種酸堿、重金屬鹽及有機(jī)物等對環(huán)境和人體健康是有害的。它們之中有些可以在環(huán)境中長期存在，很難降解;有些通過食物鏈富集進(jìn)入人體而造成毒害作用;有些甚至在降解的過程中又造成了二次污染。
1.酸、堿廢液
酸、堿廢液在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)最常見。一般的清洗玻璃器皿的廢液，因經(jīng)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(shí)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(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.汞及含汞廢液
如，打碎溫度計(jì)，或極譜分析操作失誤等，必須及時(shí)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(yīng)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(jī)汞和無機(jī)汞，有機(jī)汞的廢液中加入適當(dāng)?shù)难趸瘎┓纸鉃闊o機(jī)汞，機(jī)汞的廢液調(diào)節(jié)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(zhuǎn)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(jī)化合物等，一般這種廢液中含有鉻(Ⅲ)和鉻(Ⅵ)兩種價(jià)態(tài)的重金屬，毒性較大?？梢韵蚝t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(diào)節(jié)pH值，使Cr(Ⅲ)形成低毒的Cr(OH)3沉淀，清液可排放，沉淀經(jīng)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(shí)驗(yàn)和冶金實(shí)驗(yàn)，低濃度的氰化物廢液可以加入NaOH調(diào)節(jié)pH值至10以上，再加入HClO (約3%)，充分?jǐn)嚢?，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(xué)實(shí)驗(yàn)室的含銀廢液主要來自銀量分析法和銀鏡反應(yīng)和電鍍等，主要以AgNO3和Ag(NH3)2+等形式存在?；厥浙y的方法很多，我們通過實(shí)驗(yàn)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(diào)節(jié)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(shí)驗(yàn)及清洗廢液。污染嚴(yán)重、殘留時(shí)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(guī)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(jìn)行吸附，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)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(shí)驗(yàn)，芳基硝化實(shí)驗(yàn)一般采用的是混酸硝化方法，過程中產(chǎn)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(shù)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(dá)0.004mg/L以上，COD達(dá)1100mg/L，屬于高濃度有機(jī)廢水，實(shí)驗(yàn)室處理包括活性炭、磺化煤等吸附法,絡(luò)和萃取劑萃取法和化學(xué)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(diǎn)，適合實(shí)驗(yàn)室操作。
8. 含胺類有機(jī)廢液的處理
含胺類有機(jī)廢液主要來自于染(顏)料中間體，藥物中間體等實(shí)驗(yàn)。用絡(luò)合萃取法對含胺類有機(jī)廢液進(jìn)行萃取，具有相當(dāng)高的COD去除率，廢水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了實(shí)驗(yàn)室排放要求,并且工藝簡單，設(shè)備投資少，運(yùn)行成本低、操作方便。
9.高濃度有機(jī)廢液的處理
高濃度有機(jī)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(jī)試劑，具有有機(jī)物濃度高，SS高，pH值低，水質(zhì)變化大等特點(diǎn)。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(jī)物、懸浮物，而且運(yùn)行可靠，處理費(fèi)用低，處理效果好，出水水質(zhì)滿足要求。
負(fù)壓通風(fēng)柜是一種防護(hù)設(shè)備，一般用于具有病原體實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)驗(yàn)室。負(fù)壓通風(fēng)柜相對于實(shí)驗(yàn)室是負(fù)壓的，氣體從實(shí)驗(yàn)室向通風(fēng)柜內(nèi)部流動，而且排出的空氣是經(jīng)過高效過濾器過濾的，因此，病原因子不會逃逸到柜體外部，也不會污染環(huán)境。當(dāng)操作一些病原因子的實(shí)驗(yàn)過程中，需要離心、震蕩或超聲、混勻，又無法放入生物安全柜進(jìn)行時(shí)，需要將這些設(shè)備放在負(fù)壓通風(fēng)柜中操作。但是，一旦負(fù)壓通風(fēng)柜發(fā)生斷電、機(jī)械故障、高效過濾器發(fā)生破損等情況時(shí)，病原微生物就有可能逃逸到柜體外面，污染實(shí)驗(yàn)環(huán)境，造成實(shí)驗(yàn)人員感染等風(fēng)險(xiǎn)和事故。
(一)排風(fēng)機(jī)故障
當(dāng)負(fù)壓通風(fēng)柜發(fā)生排風(fēng)機(jī)故障時(shí)，會導(dǎo)致柜體內(nèi)的空氣無法排到室外(可能含有病原微生物)，并導(dǎo)致病原微生物外溢，污染實(shí)驗(yàn)環(huán)境，對實(shí)驗(yàn)人員產(chǎn)生威脅。其處置方法如下：
1. 處置方法
圖4-12 壓力蒸汽滅菌器發(fā)生爆炸處置流程圖
(1) 立即切斷電源。(2)將開啟的感染性材料的容器(管)蓋上蓋子。(3)如果有前窗玻璃門的，則立即關(guān)閉前操作窗玻璃門，然后更換新的手套。(4)按規(guī)定程序進(jìn)行報(bào)告。(5)靜止30分鐘以上。(6)緩慢打開前玻璃門，整理通風(fēng)柜內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)物品。(7)用專用廢物袋或容器包裝各種實(shí)驗(yàn)材料。(8)對包裝容器進(jìn)行外部消毒后拿出。(9)對負(fù)壓通風(fēng)柜操作臺面和內(nèi)壁進(jìn)行消毒。 圖4-13 負(fù)壓通風(fēng)柜(10)按照正常程序退出實(shí)驗(yàn)室。(11)對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部空間進(jìn)行消毒。(12)修復(fù)排風(fēng)機(jī)。(13)記錄事故處置過程。(14)分析評價(jià)事故發(fā)生原因和可能的后果。(15)進(jìn)行整改和風(fēng)險(xiǎn)再評估。
2. 處置要點(diǎn)
發(fā)生排風(fēng)機(jī)故障時(shí)，應(yīng)以控制感染性材料外溢為處置重點(diǎn)，要求做到：一是立即關(guān)閉電源，避免繼續(xù)送風(fēng)，以免造成進(jìn)一步的外泄;二是迅速將敞開的裝有感染性材料的容器蓋子蓋上加以密封;三是盡快關(guān)閉通風(fēng)柜的前窗玻璃門;四是對包裝材料外部和通風(fēng)柜內(nèi)部進(jìn)行消毒;五是設(shè)備去污染后才能進(jìn)行維修。
3. 處置流程見圖4-14。
圖4-14 排風(fēng)機(jī)故障處置流程圖
(二)高效過濾器破損
生物安全柜和負(fù)壓通風(fēng)柜的高效過濾器，一般情況下不會發(fā)生破損，但是如果在使用過程中發(fā)生碰撞，使用明火或遭遇尖銳器具的觸碰等就會導(dǎo)致高效過濾器破損，移動柜體時(shí)有可能導(dǎo)致高效過濾器密封處出現(xiàn)松動，如果不及時(shí)檢測，就容易導(dǎo)致病原因子的泄漏，污染環(huán)境。如果在實(shí)驗(yàn)操作過程中發(fā)現(xiàn)高效過濾器破損時(shí)，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)操作，具體處置方法如下。
1. 處置方法
(1) 立即關(guān)閉電源。(2)停止離心及混勻等操作。(3)立即將敞開的容器或樣本管等進(jìn)行密閉處置。(4)將感染性材料從離心機(jī)或混勻器等設(shè)備中取出，放入密閉容器。(5)向?qū)嶒?yàn)室主任報(bào)告。(6)對容器外部和通風(fēng)柜內(nèi)部進(jìn)行消毒。(7)對通風(fēng)柜管道和高效過濾器進(jìn)行消毒。(8)更換高效過濾器。(9)對高效過濾器進(jìn)行完整性檢測。(10)檢測合格后，再次使用。(11)記錄整個(gè)處置過程。
2.處置要點(diǎn)一是操作中發(fā)現(xiàn)高效過濾器破損，應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)操作;二是將敞開的實(shí)驗(yàn)材料容器立即蓋蓋密閉;三是應(yīng)對通風(fēng)柜操作區(qū)域、高效過濾器及管道進(jìn)行終末消毒，再更換新的高效過濾器(由專業(yè)人員進(jìn)行操作，并做好個(gè)體防護(hù))，然后對高效過濾器進(jìn)行完整性檢測，符合要求后才能再次投入使用。
2. 處置流程見圖4-15。
圖4-15 高效過濾器破損處置流程圖
