Xử lý chất thải ba phòng thí nghiệm

Kỹ thuật bảo vệ môi trường

Hầu hết khí thải, chất thải và chất thải được tạo ra trong quá trình thí nghiệm đều có hại và phải được xử lý để xả ra. Để giảm ô nhiễm môi trường trong phòng thí nghiệm, phòng kỹ thuật hệ thống môi trường phòng thí nghiệmThiết kế và xây dựng phòng thí nghiệmMột khâu vô cùng quan trọng.

I. Khí thải phòng thí nghiệm

Phòng thí nghiệm trong quá trình kiểm tra, xác định, thử nghiệm, do nhu cầu thí nghiệm sẽ tạo ra các loại khí thải khác nhau, thành phần khí thải tương đối phức tạp, bao gồm các nhóm thơm: benzen, toluene, xylene, styrene, v.v. Ketone: acetone, cyclodone, methylone, vv; Ester: ethyl acetate, butyl acetate, methyl isoate, nước chuối, vv; Rượu: Methanol, ethanol, butanol, isopropanol và các chất thải hữu cơ khác. Cũng bao gồm nitơ oxit, sương mù axit sulfuric, hydro clorua, hydro florua, hydro sunfua, lưu huỳnh dioxide và các loại khí thải vô cơ khác; Đồng thời, có nhiệt độ cao đốt khí thải, bụi và như vậy. Khí thải được tạo ra trong quá trình thí nghiệm thường có thành phần phức tạp, đa dạng và đối với đặc điểm này, mức độ thiệt hại đối với sức khỏe con người cũng khác nhau.

Phương pháp xử lý khí thải phòng thí nghiệm

Phương pháp xử lý hiện tại đối với các chất ô nhiễm khí thường có thể được chia thành hai loại chính là phương pháp ướt và khô, cụ thể cần phải chọn phương pháp hiệu quả cao và chi phí thấp theo đặc điểm của khí thải phòng thí nghiệm hóa học.

(1) Xử lý khí thải ướt

Xử lý khí thải ướt sử dụng tháp lọc sương mù axit để xử lý khí thải, thích hợp cho thanh lọc, khí hydro florua (HF) khí amoniac (NH3), sương mù axit sulfuric (H2SO4), sương mù axit cromic (CrO3), khí axit xyanua (HCN), khí hydro sunfua (H2S), nồng độ thấp NOx khí thải và các chất khí hòa tan trong nước khác, có hiệu quả làm sạch tốt, cấu trúc nhỏ gọn, dấu chân nhỏ, chống ăn mòn, hiệu suất chống lão hóa tốt, lắp đặt, vận chuyển, quản lý bảo trì thuận tiện, cấu trúc thiết bị đơn giản hơn, đầu tư một lần ít hơn, do đó được sử dụng rộng rãi để xử lý các chất gây ô nhiễm Chitai.

Tháp lọc sương mù axit thích nghi với việc lắp đặt trên mái nhà của các tòa nhà cao tầng. Nguyên tắc làm việc là khí thải sương mù axit được ép vào tháp lọc bằng quạt. Sau khi phun và đóng gói lớp, khí thải và chất lỏng trung hòa hấp thụ natri hydroxit tiếp xúc đầy đủ với hai pha hấp thụ và phản ứng trung hòa của khí lỏng. Sau khi làm sạch, khí thải sương mù axit được xử lý bằng cách khử chất lỏng của lớp khử chất lỏng, sau đó thải vào khí quyển. Khí thải sương mù axit tinh khiết có thể thấp hơn tiêu chuẩn khí thải quốc gia.

(2) Xử lý khí thải khô

Xử lý khí thải khô đề cập đến quá trình hỗn hợp khí tiếp xúc với chất rắn xốp, sử dụng lực hấp dẫn phân tử hoặc lực liên kết hóa học không cân bằng tồn tại trên bề mặt rắn để hấp thụ một thành phần hoặc một số thành phần của hỗn hợp trên bề mặt rắn. Chất rắn có tác dụng hấp phụ được gọi là chất hấp phụ. Ưu điểm của phương pháp này là thiết bị đơn giản, dễ vận hành và dễ dàng đạt được điều khiển tự động. Tuy nhiên, do tính chất vật lý hóa của chất hấp phụ khác nhau và có mục tiêu mạnh mẽ, do đó, việc xử lý khí thải có chứa các chất độc hại khác nhau phải được cấu hình với chất hấp phụ có tính chất vật lý và hóa học khác nhau, để đóng vai trò lọc khí tốt; Nếu thời gian khí thải đi qua chất hấp phụ ngắn hơn, hàm lượng chất độc hại trong khí thải quá cao, hiệu quả của việc lọc khí thải sẽ không lý tưởng; Khi khí thải đi qua môi trường hấp phụ, do luồng không khí bị chặn bởi môi trường rắn, cần tăng công suất của quạt để đảm bảo tốc độ gió bình thường của hệ thống thông gió. Chất hấp phụ cần được thay thế định kỳ hoặc xử lý tái tạo để đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị hấp thụ. Do đó, phương pháp này trong ứng dụng thực tế đòi hỏi phải đầu tư một số chi phí và nhân lực, phương pháp này thường được sử dụng để xử lý khí thải với các loại chất độc hại tương đối ổn định và hàm lượng thấp, do đó tạo điều kiện cho việc sử dụng một chất hấp phụ mục tiêu.

Xử lý khí thải khô thường sử dụng thiết bị hấp phụ than hoạt tính khí hữu cơ, nguyên tắc của nó là than hoạt tính có rất nhiều lỗ nhỏ và diện tích bề mặt lớn, dựa vào lực hấp dẫn phân tử và hành động quen thuộc đầy đủ, có thể làm cho hơi dung môi và chất dễ bay hơi hấp phụ trên bề mặt của nó, nhưng theo điểm sôi của các chất khác nhau, với hơi nước sẽ kết tủa chất hấp phụ. Khi hơi được sử dụng làm môi trường khử hấp thụ, hơi dung môi hữu cơ kết tủa và dụng cụ hơi nước ngưng tụ thông qua bình ngưng và đi vào thùng tách để thu hồi dung môi hữu cơ sau khi tách.

Hấp thụ than hoạt tính

a. Hấp phụ vật lý

Chủ yếu xảy ra trong quá trình than hoạt tính loại bỏ các tạp chất trong pha lỏng và pha khí. Cấu trúc xốp của than hoạt tính cung cấp diện tích bề mặt đáng kể, do đó làm cho nó rất dễ dàng để đạt được mục đích hấp thụ các tạp chất thu thập. Giống như lực từ, tất cả các phân tử đều có lực hấp dẫn lẫn nhau. Bởi vì điều này, một số lượng lớn các phân tử trên các bức tường lỗ than hoạt tính có thể tạo ra lực hấp dẫn mạnh mẽ để đạt được mục đích thu hút các tạp chất từ môi trường vào khẩu độ.

Cần lưu ý rằng đường kính phân tử của các tạp chất hấp thụ này phải nhỏ hơn kích thước lỗ than hoạt tính để đảm bảo rằng các tạp chất được hấp thụ vào lỗ. Đó là lý do tại sao chúng tôi tạo ra than hoạt tính với cấu trúc khẩu độ khác nhau bằng cách liên tục thay đổi nguyên liệu và điều kiện kích hoạt, do đó phù hợp cho các ứng dụng hấp thụ tạp chất khác nhau.

b. Hấp phụ hóa học

Ngoài sự hấp thụ vật lý, các phản ứng hóa học cũng thường xảy ra trên bề mặt của than hoạt tính.

Than hoạt tính không chỉ chứa carbon mà còn chứa một lượng nhỏ oxy và hydro ở dạng nhóm chức năng và liên kết hóa học trên bề mặt của nó, ví dụ như carboxyl, hydroxyl, phenol, endolipid, quinone, ether, v.v. Các bề mặt này có chứa geoxide hoặc phức hợp có thể phản ứng hóa học với các chất được hấp thụ và do đó kết hợp với các chất được hấp thụ trên bề mặt của than hoạt tính.

Sự hấp phụ của than hoạt tính là kết quả của sự kết hợp của hai loại hấp phụ trên.

Khi tốc độ hấp phụ và tốc độ giải hấp của than hoạt tính trong dung dịch bằng nhau, tức là số lượng hấp phụ than hoạt tính trong một đơn vị thời gian bằng với số lượng giải hấp, tại thời điểm này nồng độ của chất hấp phụ trong dung dịch và nồng độ trên bề mặt than hoạt tính không còn thay đổi, và cân bằng đạt được, sau đó cân bằng động tại thời điểm này được gọi là cân bằng hấp phụ than hoạt tính, tại thời điểm này nồng độ của chất hấp phụ trong dung dịch được gọi là nồng độ cân bằng.

II. Nước thải phòng thí nghiệm

1. Thành phần và tác hại của nước thải

Nước thải từ phòng thí nghiệm bao gồm các mẫu dư thừa, đường cong tiêu chuẩn và dư lượng phân tích mẫu, chất lỏng lưu trữ bị hỏng và nước rửa. Hầu như tất cả các dự án phân tích thông thường đều có mức độ ô nhiễm nước thải khác nhau. Các thành phần trong nước thải này bao gồm tất cả, bao gồm các chất hữu cơ phổ biến, ion kim loại nặng và vi sinh vật có hại và tương đối hiếm, vi khuẩn, độc tố, dư lượng thuốc trừ sâu khác nhau, dư lượng thuốc, v.v.

Theo thành phần chính của nước thải phòng thí nghiệm hóa học, nó có thể được chia thành nước thải vô cơ, nước thải hữu cơ và nước thải tổng hợp. Nước thải vô cơ chủ yếu chứa thủy ngân, chì, crom, asen, florua của kim loại nặng, nước thải hữu cơ chủ yếu chứa phenol, benzen, hợp chất nitro, PAHs đa vòng, biphenyl polychloride và các chất gây ung thư khác, nước thải toàn diện đề cập đến cả chất gây ô nhiễm hữu cơ và chất gây ô nhiễm vô cơ trong nước thải, và cả hai đều có hàm lượng lớn. Hầu hết nước thải thí nghiệm là nước thải tổng hợp, xử lý nước thải này là thích hợp cho nước.

Nước thải có chứa kim loại nặng vượt quá tiêu chuẩn có thể gây ô nhiễm một lượng lớn nguồn nước một khi nó chảy xuống dòng chảy sạch. Vì nước bị ô nhiễm kim loại nặng này không khác với nước bình thường về màu sắc, mùi, một khi nước này được tưới, đất và cây trồng chắc chắn sẽ trở thành đối tượng ô nhiễm kim loại nặng. Con người ăn các loại cây trồng được trồng trên đất bị ô nhiễm kim loại nặng, rất dễ bị nhiễm độc kim loại nặng.

2. Phương pháp xử lý nước thải

Nói chung có luật hóa học, luật vật lý, luật sinh học.

Luật vật lý chủ yếu sử dụng các hành động vật lý để tách các chất lơ lửng trong nước thải;

Phương pháp hóa học chủ yếu sử dụng phản ứng hóa học để xử lý các chất hòa tan hoặc chất keo trong nước thải;

Phương pháp sinh học là loại bỏ các chất keo trong nước thải và các chất hữu cơ trong hòa tan.

Ba phương pháp điều trị cơ bản nêu trên đều có đặc điểm và điều kiện áp dụng riêng. Trong việc thải nước thải vào nước mặt đất để xác định mức độ xử lý theo yêu cầu xả, đồng thời cần kết hợp với khả năng tự làm sạch của nước, thường dựa trên các chỉ số của các chất độc hại và oxy hòa tan để xác định tải trọng cho phép của nước, tức là nồng độ cho phép của nước thải.

Theo mức độ xử lý, xử lý nước thải (chủ yếu là nước thải sinh hoạt đô thị và một số nước thải công nghiệp) thường có thể được chia thành ba cấp:

Nhiệm vụ của xử lý cấp I là loại bỏ các chất ô nhiễm rắn lơ lửng khỏi nước thải. Vì thế, áp dụng nhiều phương pháp xử lý vật lý. Nói chung, sau khi xử lý một cấp, tỷ lệ loại bỏ chất rắn lơ lửng là 70%~80%, trong khi tỷ lệ loại bỏ nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) chỉ khoảng 25%~40%, mức độ tinh khiết của nước thải không cao.

Nhiệm vụ của xử lý thứ cấp là loại bỏ đáng kể các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải, ví dụ BOD, nói chung sau khi xử lý thứ cấp, BOD trong nước thải có thể được loại bỏ 80%~90%, chẳng hạn như hàm lượng BOD trong nước sau khi xử lý nước thải đô thị có thể dưới 30 mg/lít. Hầu hết các đơn vị xử lý khác nhau của phương pháp xử lý sinh học hiếu khí có thể đáp ứng yêu cầu này.

Nhiệm vụ của phương pháp điều trị Cấp III là loại bỏ thêm các chất ô nhiễm mà phương pháp điều trị Cấp II không loại bỏ được, bao gồm các chất hữu cơ, phốt pho, nitơ và các chất vô cơ hòa tan mà vi sinh vật không phân hủy được. Xử lý cấp ba là đồng nghĩa với xử lý cấp cao, nhưng cả hai đều không nhất quán. Xử lý cấp ba là bổ sung một hoặc một số đơn vị xử lý bổ sung sau khi xử lý cấp hai để loại bỏ một số chất gây ô nhiễm cụ thể như phốt pho, nitơ, v.v. khỏi nước thải; Xử lý cao cấp thường là đơn vị hoặc hệ thống xử lý bổ sung sau khi xử lý cấp hai với mục đích tái chế, tái sử dụng nước thải. Xử lý cấp ba tốn kém hơn, quản lý cũng phức tạp hơn, nhưng có thể tận dụng tối đa tài nguyên nước. Có một số quốc gia đã xây dựng một số nhà máy xử lý nước thải cấp ba.

III. Chất thải rắn trong phòng thí nghiệm

Chất thải rắn được tạo ra trong phòng thí nghiệm bao gồm các mẫu dư thừa, sản phẩm phân tích, vật tư phòng thí nghiệm đã tiêu thụ hoặc bị hỏng, thuốc thử hóa học còn sót lại hoặc thất bại, v.v. Những chất thải rắn này có thành phần phức tạp, bao gồm tất cả các loại chất ô nhiễm hóa học, sinh học, đặc biệt là nhiều chất thử hóa học đã hết hạn, xử lý hơi không cẩn thận, rất dễ dẫn đến tai nạn ô nhiễm nghiêm trọng.

Nguyên tắc xử lý chất thải phòng thí nghiệm

Theo đặc điểm của chất thải trong phòng thí nghiệm, nó phải được phân loại để thu thập, lưu trữ và xử lý tập trung. Phương pháp xử lý phải đơn giản và dễ vận hành, hiệu quả xử lý cao và không đòi hỏi nhiều đầu tư.

Một lượng nhỏ khí độc có thể được thải ra ngoài trời bằng thiết bị thông gió, đường ống thông gió phải có chiều cao nhất định để làm loãng không khí thải ra. Khi lượng khí được tạo ra lớn phải được xử lý hấp thụ trước khi nó có thể được thải ra, chẳng hạn như nitơ, lưu huỳnh, phốt pho và các khí oxit axit khác, có thể được thông qua bởi ống thông vào dung dịch kiềm để nó được hấp thụ và thải ra sau đó.

Đối với một số lượng nhỏ hơn, nồng độ cao hơn của các chất hữu cơ độc hại có thể được cung cấp đủ oxy trong lò đốt để đốt cháy, tạo ra carbon dioxide và nước. Đối với nồng độ cao của axit thải, chất lỏng kiềm thải phải được trung hòa đến gần trung tính khi xả. Đối với chất thải dung môi hữu cơ nồng độ cao có chứa một lượng nhỏ chất được thử nghiệm và các chất thử khác nên được tái chế.

Chất thải được sử dụng để tái chế nên được trang trí riêng biệt với các thùng chứa sạch, nồng độ cao của chất thải tương tự nên được lưu trữ tập trung để dễ dàng tái chế một số thành phần, nồng độ thấp có thể được thải ra bằng cách xử lý thích hợp.

Chọn thùng chứa và điểm lưu trữ phù hợp dựa trên bản chất của chất thải. Chất thải nên được lưu trữ trong thùng kín, ngăn chặn lưu trữ hỗn hợp, để tránh xảy ra phản ứng hóa học mạnh gây ra tai nạn. Thùng chứa phải được bảo vệ khỏi rò rỉ để ngăn chặn khí dễ bay hơi thoát ra và gây ô nhiễm môi trường phòng thí nghiệm.

Chất thải của các loại thuốc có độc tính cao, dễ cháy và dễ nổ, việc lưu trữ chúng phải được thực hiện theo quy định tương ứng. Chất thải nên tránh ánh sáng và tránh xa nguồn nhiệt để không đẩy nhanh phản ứng hóa học của chất thải. Thùng chứa phải được dán nhãn, ghi rõ chủng loại, thời gian lưu trữ, v. v., thời gian lưu trữ không nên quá dài.

Phương pháp xử lý chất thải phòng thí nghiệm

Các chai thuốc thử không độc hại như ethanol, axit axetic, và các chai thuốc thử vô hại khác có thể được rửa sạch bằng nước máy sau khi vứt bỏ, được xử lý thống nhất bởi người xử lý rác của bộ phận thực phẩm axit.

Các chai thuốc thử khác sau khi rửa sạch bằng nước máy thì bỏ đi, do nhân viên xử lý rác của bộ phận ăn chua thống nhất xử lý chất thải sinh ra cùng 3. 3 Xử lý

Các chất thải thủy tinh khác như ống hút, bình tam giác, ống nghiệm nếu còn sót lại thuốc thử hóa học cũng phải rửa sạch rồi vứt bỏ.

Kỹ thuật bảo vệ môi trường