实验室三废治理方案

化学实验不可避免地会产生“三废”(废水、废气、废渣)，因此化学实验室也是不可忽视的环境污染源，要解决实验室的污染问题，首先应对传统的实验方法进行改革，以减少“三废”的产生，在此基础上再进行“三废”的治理。治理的原则是: 化害为利、变废为宝、综合利用。

1．11．1 废水的处理

实验室排放的废水，会对水源造成严重的污染，危害人体健康，并使自然环境受到破坏，同时对渔业、畜牧、农业和林业也会带来极大的危害，此外还会使金属制品遭受腐蚀、建筑材料受到损害。对废水的处理，常用以下方法:

1． 物理方法

(1)沉淀法 废水中的悬浮固体一般采用沉淀法除去。此法是利用固体与水两者密度上的差异，使固体和液体分离。该法被广泛用作废水的预处理。

沉淀法又分为自然沉淀法和混凝沉淀法两种。自然沉淀法是依靠废水中固体颗粒自身重量进行沉淀，这种方法只能除去废水中的较大颗粒，属于物理方法。混凝沉淀法是在废水中加入特定的混凝剂，使废水中的微小颗粒与混凝剂结成较大的胶团，在水中加速沉降。该方法实质是一种化学方法。

(2)过滤法 废水中含有的微粒物质和胶状物质，可以采用机械过滤的方法加以清除。过滤操作的方式很多，常压过滤主要是依靠自身的重力作用，可以在敞开式的过滤池中进行，而加压过滤和真空过滤则需要在密闭的容器中进行。

(3)离心分离法 是利用高速旋转所产生的离心力，使废水中的悬浮颗粒分离。由于悬浮颗粒的密度与液体的密度不同，密度大的固体颗粒在高速旋转的过程中所受到的离心力较大，被甩到外圈，沿器壁下沉，从而达到分离。

2． 物理化学法

废水经过物理方法处理后，仍含有某些细小的悬浮物以及溶解的有机物、无机物。为了进一步除去残存在水中的污染物，可以采用物理化学方法处理，常用的方法有吸附、浮选、电渗析、反渗透法等。

(1)吸附法 利用多孔固体物质作为吸附剂，以吸附废水中的某些污染物的方法。常用的吸附剂有活性炭、硅藻土、铝矾土、磺化煤、矿渣以及树脂等。其中以活性炭最为常用，因为活性炭具有很好的吸附性能、机械性能和化学稳定性，而且可再生利用，价格便宜，来源方便。

(2)浮选法 向废水中加入浮选剂或凝聚剂、表面活性剂、调整剂等，然后通入空气，当空气通入到含有细小颗粒物质的废水中时，废水中会产生泡沫，颗粒黏附于气泡上，然后将泡沫排除达到分离的目的。

(3)反渗透法 这是一种利用半渗透膜进行分子过滤来处理废水的新方法，半渗透膜可以使水通过，但不能使水中的悬浮物及溶质通过。由于膜两边水分子浓度差的关系，水分子可以从稀溶液一边向浓溶液一边渗透，如果在浓溶液一边施加压力，迫使水分子逆向渗透，则称为反渗透。结果使废水中的悬浮物及溶质被分离，达到废水净化。

电渗析法能耗较高，仅用于废水中有效成分的回收。

3． 化学方法

化学法是利用物质之间的化学反应，进行废水处理的方法，主要有中和、氧化还原、化学絮凝法等。

(1)中和法 主要用于处理含酸或含碱废水。对含酸或含碱浓度高的废水，首先必须考虑回收，综合利用。浓度在4%以下时，没有回收利用价值，则应中和至中性才可排放。通常，应尽量选用碱性废水来中和酸性废水，达到以废治废的目的。

(2)混凝沉淀法 在废水中加入混凝剂，混凝剂为电解质，在废水中形成胶团，与废水中的胶体物质产生电中和，形成绒粒沉降。

(3)氧化还原法 废水经过化学氧化处理，可使废水中所含有的有机物质和无机还原性物质进行氧化分解，达到净化的目的，此外还可以达到去臭、去味、去色的效果。废水处理中使用最多的氧化剂是臭氧、次氯酸、氯和空气。

4． 生物化学方法

生物化学处理方法是利用自然界大量存在的各种微生物来分解废水中的有机物质的一种方法。其原理是: 在微生物酶的催化作用下，依靠微生物的新陈代谢作用使废水中的有机物质氧化、分解，最终转化为稳定的、无毒的无机物而被除去。根据生化处理过程中起主要作用的微生物种类的不同，又分为以下两大类。

(1)好气生物处理 在有氧条件下，利用好气微生物的作用来处理有机物废水的方法。

(2)厌气生物处理 在无氧条件下，利用厌气微生物的作用来处理有机物废水的方法。

实践证明，生物化学处理法处理废水效率高，费用低，设备简单，是一种比较经济、实用的方法。

1．11．2 废气的处理

大气污染，是指由于有害气态物质进入大气，使大气的成分、气味、颜色和性质等发生变化，危害生物生活环境，影响人体健康和动植物的生存。

化学实验室排放的废气中主要污染物质有二氧化硫、氮氧化物、氟化物、碳化物和各种有机气体。目前处理气态污染物的方法主要有吸收、吸附、冷凝和燃烧等方法。

吸收法是普遍采用的方法，一般可归纳为以下几种类型:

水吸收法; 酸吸收法(如硫酸法、稀硝酸法等); 碱性溶液吸收法(如烧碱法、纯碱法、氨水法等); 还原吸收法(如氯氨法、亚硫酸盐法等); 氧化吸收法(如次氯酸钠法、高锰酸钾法、臭氧氧化法等); 生成配合物吸收法(如硫酸亚铁法等); 分解吸收法(如酸性尿素水溶液吸收法等)。

上述各方法对不同的气态污染物有不同的吸收效果，因此这些方法既可以单独使用也可以组合作用。

吸收气态污染物后的溶液可按照废水处理办法进一步进行处理。

1．11．3 废渣的处理

化学实验过程中产生的废渣如果作为废弃垃圾，也同样会对环境造成污染。由于实验过程产生的废渣量小，一般情况下，都是收集储存，然后集中处理。

处理废渣的方法大致有以下几种: 再生处理法、热分解法、焚烧法、湿式氧化法和化学处理法等。

(编者: 何跃武 刘绍乾)