什么叫负压通风柜（化学实验室废水处理方法）

　　化学实验室废水危害很大，随着高校的扩招,学生人数的激增及经济的发展，科研的进行，化学实验室废水日益增多，很多实验室对废水不加任何处理就排入下水道，因实验废水的成分相当复杂，含有较多的酸、碱、氰化物、六价铬、砷化物、酚、苯等有毒有害的物质，直接排放对人们的生活用水和居住环境势必造成污染，寻找一种经济、高效、节能、环保，适用的化学实验室废水处理工艺已经刻不容缓。

　　一、化学实验室废水的产生和状况

　　1.化学实验室废水的产生

　　化学实验室废水的产生，主要来自高校化学实验和科研实验，实验废水量的不确定性、多变性、复杂性是其自身的特点，实验废水分为高浓度和低浓度的废水，高浓度废水主要是标签脱落后的不明潮解试剂，失效的液态试剂，科研和实验中的衍生物及副产品，剧毒药品实验后的洗涤水，高浓度废水对环境污染严重，应当引起人们的足够重视，低浓度废水主要是化学实验器皿的洗涤水，一般酸、碱、盐的化学反应产物，低毒的化学废试液和实验用水。

　　2化学实验室废水的状况

　　据化学实验室废水的主要成分，可分为无机废水、有机废水和综合废水。无机废水主要含有重金属的汞、铅、铬及氰化物、砷化物、氟化物等，有机废水主要含有酚、苯、硝基化合物、多环芳烃、多氯联苯等致癌物质，综合废水是指废水中既含有机污染物，又含无机污染物，并且两者含量都很大。大多数实验废水是综合废水，处理这些废水，要因水而宜。

　　二、化学实验室废水处理

　　化学实验室使用的试剂和药品，少则近百种，多则上千种。目前我校开设有多门实验课，实验内容包括物质性质验证实验、定量分析实验、有机合成实验和有机物提取实验等，所用化学试剂包括常见酸、碱、重金属盐和酚及其它有机物等，其中大多数都能对环境产生严重污染，许多试剂及其反应废弃物如各种酸碱、重金属盐及有机物等对环境和人体健康是有害的。它们之中有些可以在环境中长期存在，很难降解;有些通过食物链富集进入人体而造成毒害作用;有些甚至在降解的过程中又造成了二次污染。

　　1.酸、碱废液

　　酸、碱废液在化学实验室内最常见。一般的清洗玻璃器皿的废液，因经大量水洗涮，浓度极小，故可直接排放。浓度较高的酸碱废液，平时分开贮存，定期混合再中处理，做到以废治废，使其pH值在6. 5～8. 5之间，达到排放标准。

　　2.汞及含汞废液

　　如，打碎温度计，或极谱分析操作失误等，必须及时清除散装的汞，用滴管、棉花或用在硝酸汞的酸性溶液中浸过的薄铜片、粗铜丝收集于烧杯中，用水覆盖。散落于地面难以收集的微小汞珠，应尽快撒上硫磺粉，使其化合成毒性较小的硫化汞后清除干净;或喷上20%三氯化铁的水溶液，干后再清除干净。含汞溶液包括有机汞和无机汞，有机汞的废液中加入适当的氧化剂分解为无机汞，机汞的废液调节pH为8-10，因硫化汞溶度积很小，为4×10-53。因此，常用H2S、Na2S、NaHS、(NH4)S作为药剂来沉淀汞，Hg+、Hg2+离子转化为难溶的Hg2S和HgS沉淀，由于汞有剧毒，滤液用活性碳处理后再过滤排放。

　　3.含铬废液的处理

　　含铬废液主要来源是氧化废水、电镀废水、铬酸洗液及制备有机化合物等，一般这种废液中含有铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)两种价态的重金属，毒性较大。可以向含铬废液中加入还原剂，如硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、二氧化硫、水合肼或者废铁屑，在酸性条件下将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)，然后加碱如NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3等。调节pH值，使Cr(Ⅲ)形成低毒的Cr(OH)3沉淀，清液可排放，沉淀经脱水干燥后或综合利用，或用焙烧法处理，使其与煤渣或煤粉一起焙烧，处理后的铬渣可填埋。

　　4.含氰废液的处理

　　含氰废液主要来自于电镀实验和冶金实验，低浓度的氰化物废液可以加入NaOH调节pH值至10以上，再加入HClO (约3%)，充分搅拌，使CN-被氧化分解，使有毒的CN-变成无毒的CO2和N2。

　　NaCN+NaOH+HClO=NaCNO+NaCl+H2O

　　2NaCNO+2HClO=2CO2↑+N2↑+H2↑+2NaCl

　　含氰化物废液一定不能与酸混合，以免生成剧毒的HCN气体而造成中毒。

　　5.含银废液的处理

　　化学实验室的含银废液主要来自银量分析法和银镜反应和电镀等，主要以AgNO3和Ag(NH3)2+等形式存在。回收银的方法很多，我们通过实验筛选出了操作简便、回收银纯度高的方法。在废液中通过HCl调节pH值，加NaCl沉淀，得到的白色固体用硝酸洗涤后过滤回收。

　　6.含磷废液的处理

　　含磷废液主要来源于电镀、表面活性剂实验及清洗废液。污染严重、残留时间长，不易降解，对人体健康造成极大危害且难以处理。累托石是一种由类云母层和类蒙皂石层形成规则间层的粘土矿物，遇水膨胀崩解、水中粒度一般为1～2μm，累托石具有较大的亲水表面，在水溶液中显示出良好的亲水性、分散性和膨胀性，含磷废液用累托石进行吸附，达到排放标准。同时累托石可冲洗后再生利用。

　　7.芳烃硝化废水的处理

　　芳烃硝化废水主要来源于芳基硝化实验，芳基硝化实验一般采用的是混酸硝化方法，过程中产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数十种污染物，毒性大，处理难。废水呈深酱色，气味难闻，含酚浓度高达0.004mg/L以上，COD达1100mg/L，属于高浓度有机废水，实验室处理包括活性炭、磺化煤等吸附法,络和萃取剂萃取法和化学氧化法等，特别是吸附法处理硝基废水具有工艺流程短，操作简单，处理效率高的特点，适合实验室操作。

　　8. 含胺类有机废液的处理

　　含胺类有机废液主要来自于染(颜)料中间体，药物中间体等实验。用络合萃取法对含胺类有机废液进行萃取，具有相当高的COD去除率，废水的各项指标均达到了实验室排放要求,并且工艺简单，设备投资少，运行成本低、操作方便。

　　9.高浓度有机废液的处理

　　高浓度有机废水主要来自对天然植物、动物的冲洗、粉碎、提取有效成分等工序，还有部分来自于失效的有机试剂，具有有机物浓度高，SS高，pH值低，水质变化大等特点。采用以水解酸化+接触氧化为主体的生化处理工艺，不仅能有效去除水中有机物、悬浮物，而且运行可靠，处理费用低，处理效果好，出水水质满足要求。

　　负压通风柜是一种防护设备，一般用于具有病原体实验操作的实验室。负压通风柜相对于实验室是负压的，气体从实验室向通风柜内部流动，而且排出的空气是经过高效过滤器过滤的，因此，病原因子不会逃逸到柜体外部，也不会污染环境。当操作一些病原因子的实验过程中，需要离心、震荡或超声、混匀，又无法放入生物安全柜进行时，需要将这些设备放在负压通风柜中操作。但是，一旦负压通风柜发生断电、机械故障、高效过滤器发生破损等情况时，病原微生物就有可能逃逸到柜体外面，污染实验环境，造成实验人员感染等风险和事故。

　　(一)排风机故障

　　当负压通风柜发生排风机故障时，会导致柜体内的空气无法排到室外(可能含有病原微生物)，并导致病原微生物外溢，污染实验环境，对实验人员产生威胁。其处置方法如下：

　　1. 处置方法

　　图4-12　压力蒸汽灭菌器发生爆炸处置流程图

　　(1) 立即切断电源。(2)将开启的感染性材料的容器(管)盖上盖子。(3)如果有前窗玻璃门的，则立即关闭前操作窗玻璃门，然后更换新的手套。(4)按规定程序进行报告。(5)静止30分钟以上。(6)缓慢打开前玻璃门，整理通风柜内部的实验物品。(7)用专用废物袋或容器包装各种实验材料。(8)对包装容器进行外部消毒后拿出。(9)对负压通风柜操作台面和内壁进行消毒。图4-13　负压通风柜(10)按照正常程序退出实验室。(11)对实验室内部空间进行消毒。(12)修复排风机。(13)记录事故处置过程。(14)分析评价事故发生原因和可能的后果。(15)进行整改和风险再评估。

　　2. 处置要点

　　发生排风机故障时，应以控制感染性材料外溢为处置重点，要求做到：一是立即关闭电源，避免继续送风，以免造成进一步的外泄;二是迅速将敞开的装有感染性材料的容器盖子盖上加以密封;三是尽快关闭通风柜的前窗玻璃门;四是对包装材料外部和通风柜内部进行消毒;五是设备去污染后才能进行维修。

　　3. 处置流程见图4-14。

　　图4-14　排风机故障处置流程图

　　(二)高效过滤器破损

　　生物安全柜和负压通风柜的高效过滤器，一般情况下不会发生破损，但是如果在使用过程中发生碰撞，使用明火或遭遇尖锐器具的触碰等就会导致高效过滤器破损，移动柜体时有可能导致高效过滤器密封处出现松动，如果不及时检测，就容易导致病原因子的泄漏，污染环境。如果在实验操作过程中发现高效过滤器破损时，应立即停止实验操作，具体处置方法如下。

　　1. 处置方法

　　(1) 立即关闭电源。(2)停止离心及混匀等操作。(3)立即将敞开的容器或样本管等进行密闭处置。(4)将感染性材料从离心机或混匀器等设备中取出，放入密闭容器。(5)向实验室主任报告。(6)对容器外部和通风柜内部进行消毒。(7)对通风柜管道和高效过滤器进行消毒。(8)更换高效过滤器。(9)对高效过滤器进行完整性检测。(10)检测合格后，再次使用。(11)记录整个处置过程。

　　2.处置要点一是操作中发现高效过滤器破损，应立即停止实验操作;二是将敞开的实验材料容器立即盖盖密闭;三是应对通风柜操作区域、高效过滤器及管道进行终末消毒，再更换新的高效过滤器(由专业人员进行操作，并做好个体防护)，然后对高效过滤器进行完整性检测，符合要求后才能再次投入使用。

　　2. 处置流程见图4-15。