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基层环境监测实验室废水处理与污染防治措施研究

2025-04-20 35 上传者：管理员

摘要：研究基层环境监测实验室的废水处理与污染防治能够有效保护环境，防止废水污染地下水和土壤，减少污染物排放，建立绿色实验室。本文对环境监测实验室的废水处理与污染防治措施进行了详细阐述，以期为环境监测实验室提供一套科学、合理、有效的废水处理与污染防治方案。

关键词：
固体废弃物
实验室
废水处理
污染防治
环境监测
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实验室运营中产生的废水､废气及固体废弃物,统称为实验室“三废”,其特性与实验活动的多样性紧密相关｡化学物质毒性各异,鉴于这些废弃物对实验人员健康及自然环境的威胁,依据我国环境保护法规妥善处理实验室“三废”至关重要｡然而,现实情况中,大型企业在废液处理技术上虽有所涉猎,但选择有限且成本高昂｡相比之下,实验室因规模限制,废液生成量相对较少,导致处理成本效益分析复杂,随着社会对环保意识的提升,高校､科研机构､检测机构及企业研发部门等实验室废水问题日益凸显,它们不仅成为水资源污染的重要源头,还深刻影响着生态平衡｡因此,实验室废水处理已成为社会各界迫切希望解决的重大议题,其重要性不言而喻[1]｡

1、环境监测实验室废水的分类

1.1酸碱废水

酸碱废水是指一类特性鲜明的工业与实验室废液,其主要特征在于含有高浓度的强酸或强碱成分｡这类废水广泛产生于化工生产､冶金加工､电镀作业等工业流程之中,同时也常见于实验室内的特定化学反应或涉及酸碱调节的实验过程｡鉴于其高度腐蚀性,酸碱废水若未经妥善处理而直接排入自然环境,将构成对土壤生态系统及地下水资源的严重威胁｡

1.2重金属废水

重金属废水是一种含有铬､汞､铜､银､铅等重金属元素的污染水体,其特点在于这些金属成分在自然环境中的持久性与难降解性｡这些重金属在水体中逐渐累积,不仅扰乱水体生态平衡,还可能引发严重的生态环境破坏问题｡

1.3有机废水

有机废水是指富含多样有机化合物的废水,其成分涵盖油脂､石油产品､有机酸类､有机溶剂､酚类化合物以及有机磷物质等｡这些有机物质主要源自化学实验室中的有机物合成实验,或是提取与分离天然有机物的过程｡若未经妥善处理而直接排入环境,这类废水将对水体生态系统构成巨大的破坏力,严重干扰水生生物的生存与繁衍｡

1.4放射性废水

放射性废水是含有放射性核素如铀､钍等的特殊废水｡这些放射性元素在自然环境中会持续释放辐射能量,对周围环境和生物体构成潜在危害,包括可能引发基因突变､细胞损伤等严重后果｡

1.5生物毒性废水

生物毒性废水含有多种可能对人类及生态环境构成威胁的病原微生物或其他有毒有害生物体｡这些生物来源广泛,既可能是在实验室操作中产生的,也可能是外部环境中的污染物质所携带｡若此类废水直接排入自然环境,将污染环境,会增加人类感染疾病的风险｡

2、环境监测实验室废水的特点

2.1废水来源多样

环境监测实验室的废水主要来源于实验过程中产生的各种废液｡这些废液包括样品的前处理废液､样品分析废液､容器洗涤废液､过期药品试剂以及部分加入保护剂的剩余样品等｡

2.2含有大量有害物质

环境监测实验室废水中通常含有大量的有机物､无机物､重金属离子､废弃的酸碱溶液和有害微生物等污染物｡

3、造成环境监测实验室废水污染的因素

3.1实验室中的各种化学物质和试剂

实验室中有许多化学物质与试剂,如酸､碱､有机物等,很大程度上会对废水造成污染｡这些化学物质和试剂在实验过程中可能产生副反应,导致废水中含有大量有毒有害物质,如重金属离子､有机污染物等｡

3.2实验室中使用的仪器和设备

实验室中使用到各种仪器与设备,如色谱仪､质谱仪等,也可能会对废水造成污染｡这些仪器和设备在使用过程中可能会产生废液､废气等污染物,如果处理不当,这些污染物会直接排放到废水中,导致废水污染｡此外,一些仪器设备在清洗过程中使用的清洗剂也会对废水造成污染｡

3.3实验室中的废弃物和垃圾

实验室中出现的各种废弃物与垃圾,如玻璃器皿､塑料瓶等,也会对废水造成污染｡这些废弃物和垃圾在实验过程中可能被丢弃在实验室的角落或者直接倒入下水道,进入废水系统｡这些废弃物和垃圾在废水系统中难以降解,容易堵塞管道,影响废水的正常排放｡

3.4实验室人员的操作不当

实验室人员的操作不当,如实验过程中未按照规定步骤正确操作实验器材和设备,导致废液､废气等污染物直接排放到废水系统中;实验结束后未按规定将废弃物和垃圾妥善处理等｡

4、环境监测实验室废水处理方法

4.1含酸碱､重金属废水的处理方法

在环境监测实验室中,废水通常含有各种化学物质,其中包括酸碱和重金属｡对于酸碱废水,一般采用综合方法进行处理｡可以先用酸碱溶液对废液进行稀释,使其浓度降低到规定的标准以下,然后将处理后的废液排放到下水道或指定的处理设施中｡对于重金属废水,则可以采用沉淀法､离子交换法､膜分离法等方法进行处理｡

4.2含有机溶剂废水的处理方法

有机溶剂废水主要来源于实验室的日常操作,如洗涤､萃取等步骤｡这类废水通常包含有害的有机化合物,因此需要特别处理｡有机溶剂废水的处理一般采用物理法､化学法､生物法等方法｡物理法包括沉淀､过滤､蒸馏､吸附､萃取等;化学法包括中和氧化还原､沉淀､絮凝等;生物法包括好氧和厌氧处理等｡

4.3含放射性废水的处理方法

放射性废水主要来源于实验室的核素分析和其他放射性实验｡放射性废水的处理一般采用物理法､化学法和生物法等方法,如浓缩､稀释､离子交换､生物降解或还原等｡

4.4综合废水处理方法

采用“水质均化+中和过滤→中和混凝→置换内电解→生物吸附池→沉淀池和清水池”工艺进行处理｡在废水处理中,依靠pH值在线控制系统,结合中和过滤技术,保证酸碱废水能稳定达标,并节省药剂｡同时采用组合式填料实现污泥固定化;消毒处理工段采用先进的臭氧发生器消毒,污泥消化采用脉冲布水器布水实现污泥减量化｡对复杂的有机物进行分解,能有效稳定处理实验废水中产生药剂对废水的影响[2]｡

5、基层环境监测实验室的废水处理与污染防治措施

5.1建立完善废水处理设施

具体而言,预处理阶段运用物理手段,如过滤､沉淀等,初步清除废水中的粗大杂质与悬浮物;随后,初级处理阶段则采用化学技术,有效去除悬浮微粒及溶解性有机物质;之后进入中级处理,则依靠生物处理工艺,利用微生物的降解能力,高效削减废水中的有机负荷;最后,在深度处理阶段,结合高级的物理与化学方法,针对那些难以降解的有机物及重金属离子进行深度净化｡通过上述层层递进､综合施策的处理流程,实验室废水能够得以充分净化,达到环保排放标准,从而显著减少对生态环境的污染与破坏[3]｡

5.2采用生物处理方法

采用生物处理方法是一种经济､高效的废水处理方法｡生物处理方法主要利用微生物降解废水中的有机物质,具有处理效果好､投资成本低等优点｡实验室可以采用好氧生物处理､厌氧生物处理或兼性厌氧处理等方法,对废水进行处理｡好氧生物处理主要用于去除水中的氨氮和BOD5;厌氧生物处理主要用于去除水中的COD和SS;兼性厌氧处理则结合了好氧和厌氧的优点,既能去除有机污染物,又能回收甲烷资源｡这些方法可以有效降低废水中的有机物质含量,减轻水体富营养化的压力[4]｡

5.3采用化学处理方法

化学处理方法对于难以通过生物降解的废水成分更加有效,如氧化还原､中和沉淀､絮凝沉降等｡这些方法可以有效去除废水中的重金属､有机物等污染物｡如采用氧化还原法可以通过加入过氧化氢或次氯酸钠等氧化剂,将废水中的有机物氧化为二氧化碳和水;中和沉淀法可以通过加入氢氧化钠或硫酸等碱性试剂,使废水中的重金属离子生成不溶性的沉淀物;絮凝沉降法则是通过加入聚丙烯酰胺等絮凝剂,使废水中的悬浮物聚集成较大的颗粒,便于沉降和分离｡

5.4严格遵守实验室操作规程

严格实验室操作规程是保障废水处理效果的关键｡实验室应制定严格的操作规程,确保废水在产生､收集､储存和处理过程中的安全｡此外,还应加强对实验室人员的培训,增强实验室人员的环保意识,提高他们的技能水平,使其能够按照规程进行废水处理操作｡废水回收利用是实验室废水处理的一个重要方面｡实验室可以尝试将处理后的废水进行再利用,如用于实验室设备的清洗､植物养护等方面｡

5.5强化监管与执法

政府部门应加强对实验室废水处理的监管和执法力度,确保实验室按照相关法规和标准进行废水处理｡对于违法排放废水的实验室,应依法予以处罚,以保护环境和水资源｡

1)实施源头管控｡在环境监测作业中,样品的采集应遵循科学､规范､经济的原则,精确控制采样量,减少不必要的废液生成｡样品的管理须严谨分类､有序收集､妥善储存,确保从收集到使用的每一环节都符合规定｡

2)实施分类收集与精细管理,并合理规划试剂采购,避免积压与浪费,通过智能库存管理与区域协调,提升资源利用效率｡

3)倡导使用环保型分析方法,优选高效分析仪器,推动绿色实验进程｡

4)强化日常监管,特别是针对样品､试剂及废液的属性信息标注,确保管理无遗漏｡

5.6加强科研与技术创新

科研和技术创新是提升我国基层环境监测实验室废水处理水平的关键｡未来要鼓励实验室开展废水处理技术的研究和应用,不断提高废水处理的效果和效率｡同时加强国际交流与合作,引进先进的废水处理技术和管理经验,提升我国基层环境监测实验室的废水处理水平｡通过这些努力,有助于更好地保护环境,实现可持续发展｡

6、结论

综上所述,环境监测实验室的废水处理与污染防治工作至关重要,关系到实验室的正常运行和周边环境的安全｡实验室应采取合理的废水处理技术,制定有效的污染防治措施,确保废水达到排放标准,为建设绿色､环保的实验室做出贡献｡同时,实验室还应加强废水处理与污染防治方面的研究和交流,不断提高自身的技术水平和管理水平,为保护环境和人类健康做出更大的贡献｡

参考文献:

[1]王勇.基层环境监测实验室废水处理研究[J].环境与发展,2018,30(12):141-142.

[2]莫雪莹.浅析环境监测实验室的危废水污染防治[J].皮革制作与环保科技,2022,3(19):135-137.

[3]李华伟.环境监测实验室废水的处理及污染防治对策分析[J].清洗世界,2022,38(9):84-86,89.

[4]董向前.环境监测实验室废水处理与污染防治[J].化工设计通讯,2022,48(9):160-163.

文章来源:吴润.基层环境监测实验室废水处理与污染防治措施研究[J].黑龙江环境通报,2025,38(04):111-113.