实验室污水的排放与初步净化

实验室污水的排放与初步净化

实验室污水按污水性质、成分及污染的程度可设置不同的排水系统，被化学杂质污染，对人体有害有毒物质的污水应设置独立的排水管道，这些污水经局部处理或回收利用才能排入室外排水管网。

实验室内由于化验盆、洗涤盆等卫生器具和其他用水设备数量较多且分散，所以相应的室内排水支管、干管也较多。因此室内管道布置时，要求管道能相对集中，排放整齐，使施工安装和操作维修方便；管道转弯较少，以减少管内阻塞的可能性；主干管要尽量靠近设备排水量最大、杂质较多的排水点设置；介质在管道内工作要有良好的水力条件等。

管道敷设一般是尽量能沿墙、柱、墙角、柱角、天棚、走廊等设置；管道应尽量避免穿越放置有精密仪器、仪表、电气设备等的房间或卫生要求较高的房间。

在化学实验室、纯水室等应设置地漏，以防止水管爆裂，水龙头跑水等能够及时排水，防止实验室浸泡，危及仪器设备安全。

实验室的排水管材一般为铸铁管。室内酸性排水管道地上部分采用硬聚氯乙烯塑料管，埋地部分宜用耐酸陶瓷管较好。

实验室的废水是在试验操作过程，各种器皿、仪表、工具、衣服的洗涤及设备有冷却等而产生的，这些废水应按其性质、成分等采取不同的处理方式。有的废水可以回收利用其中有用的物质、有的可以直接排至外部排水管网，有的可以直接至外部排水管网，有的则采用适当有方法处理，然后再排至外部管网。例如：一般设备冷却经使用后仅水温有所升高，这类废水不经处理就可排入水体或外部排水管网，有的经简单处理还可重复使用，有的废水含有毒有害物质、放射性物质则需经适当处理或回收利用其有用物质后，使之符合国家规定的排放标准，才可排入水体或外部排放管网。

废水的处理方法，一般有物理法、化学法、生物法。物理法主要利用物理作用以分离废水中的悬浮物，化学法主要利用化学反应来处理废水中的溶解物质或胶体物质。生物法的作用是去除废水中的胶体和溶解中的有机物质。上述三种基本处理方法各有其特点和适用条件。在废水排入地面水体中要按排放要求来确定处理程度，同时应结合

水体的自净能力，通常根据有害物质和溶解氧的指标来确定水体的容许负荷，即排入水体的容许浓度。

酸性废水处理方法，利用碱性废水进行中和，使混合废水PH值接近中性；在酸性废水中投加中和性剂；酸性废水通过碱性滤层过滤中和；离子交换法，电解法。

碱性废水处理方法，利用酸性废水进行中和，在碱性物质中投放酸性中和剂；向碱性废水中鼓入烟道废汽（酸性气体CO2及SO2）；利用水体中二氧化碳中和碱性废水。

实验室排水系统设计有哪些要求？

一、实验室排水系统的特点

实验室排水按污水性质、成分及污染的程度可设置不同的排水系统。被化学杂质污染、含有有害有毒物质的污水应设置独立的排水管道，这些污水经局部处理或回收利用才能排入室外排水管网。

实验室内由于化验盆、洗涤盆等卫生器具和其他用水设备数量较多且分散，所以相应的室内排水支管、干管也较多。因此实验室内管道布置时，要求管道能相对集中，排放整齐，使施工安装和操作维修方便；管道转弯较少，以减少管内阻塞的可能性；主干管要尽量靠近设备排水量最大、杂质较多的排水点设置；介质在管道内工作要有良好的水力条件等。

管道敷设一般是尽量能沿墙、柱、墙角、柱角、天棚、走廊等设置；管道应尽量避免穿越防止有精密仪器、仪表、电气设备等的房间或卫生要求较高的房间。

在化学实验室、纯水室等应设置地漏，以防止水管爆裂、水龙头跑水等特殊情况发生时能够及时排水，防止实验室被浸泡、危机仪器设备安全。

二、实验室废液的处理方法

实验室产生的废液主要包括：

（1）试验操作过程中产生的各种强酸、强碱、有机溶剂等。

（2）清洗各种实验用具和设备（各种玻璃容器、进样瓶、制样设备等）时产生的废液。

（3）设备冷却装置（如各种蒸馏冷却装置、仪器设备冷却装置等）产生的废液。

这些废液应按其性质、成分等采取不同的处理方式。有的废液可以回收利用其中有用的物质，有的可以直接排至外部排水管网，有的则采用适当方法处理，然后再排至外部官网。例如：一般设备冷却水经使用后仅水温有所升高，这类废液不经处理就可排入水体或外部排水管网；有的经简单处理还可重复使用，用于实验用具的清洗等过程；有的废液含有有毒有害物质、放射性物质，则需经适当处理或回收利用其有用物质后，使之符合国家规定的排放标准，才可排入水体或外部排放管网。

废液的处理方法一般有物理法、化学法、生物法。物理法主要利用物理作用以分离废液中的悬浮物，化学法主要利用化学反应来处理废液中的溶解物质或胶体物质；生物法的作用是去除废液中的胶体和溶液中的有机物质。上述三种基本处理方法各有其特点和适用条件。在废液排入地面水体中要按排放要求来确定水体的容许负荷，即排入水体的容许浓度。

化学实验室使用强酸、强碱化学试剂的情况较多，因此对于排放废液的处理主要涉及酸性和碱性废液的处理。

1、酸性废液处理方法：利用碱性废液进行中和，使混合废水pH值接近中性；在酸性废液中投加碱性中和剂；酸性废液通过碱性滤层过滤中和；离子交换法及电解法。

2、碱性废液处理方法：利用酸性废水进行中和；在碱性废液中投加酸性中和剂；向碱性废液中鼓入烟道废气（酸性气体二氧化碳和二氧化硫）；利用水体中二氧化碳中和碱性废液。

实验室通常建立缓冲池，利用酸性和碱性废液相互混合中和的特点，对废液进行定期处理和排放。

实验室有机溶液废液通常不允许直接倒入排水管，实验室需配置专门的废有机溶剂回收容器，由环保部门定期收集专门处理。

三、排水管材的选择

一般排水管按其管材特性可分为刚性管和柔性管（塑料管）两大类。

（一）刚性管

刚性管包括铸铁管、混凝土管、陶制管等，均为传统制作的管道，其优点是刚性好，环刚度较高，但防腐性能差，用作排污管道需做特殊防腐处理，使用寿命一般为10年~20年不等；其最大的缺点是易破碎（铸铁管除外），渗漏

严重，易造成二次污染。

（二）塑料管

塑料排水管按其管壁结构可分为实壁塑料管和结构塑料管两大类。实壁管有硬聚氯乙烯管、玻璃钢夹砂管和PE管，结构壁管分为单（双）壁波纹管、加筋管和缠绕管三大类。根据建设部《关于发布化学建材技术与产品的公告》的精神，应用于排水的新型管材主要是塑料管材，其主要品种包括：聚氯乙烯管（PVC-U）、聚氯乙烯芯层发泡管（PVC-U）、聚氯乙烯双壁波纹管（PVC-U）、玻璃钢夹砂管（RPMP）、塑料螺旋缠绕管（HDPE、PVC-U）、聚氯乙烯径向加筋管（PVC-U）等。

塑料管与传统刚性管道相比，具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、水流阻力小、节约能源、节省金属材料、改善生活环境、使用寿命长、安装方便等特点，受到了管道工程界的青睐。为此，许多发达国家塑料制品商与管道工程界进行广泛的合作，投入了大量人力、物力和财力进行全方位的开发研究，使原料合成生产、管材管件制造技术、促使塑料管在管道工程中占据了相当重要的位置，并形成一种势不可挡的发展趋势。

塑料管道是我国重点推广应用的化学建材之一。目前我国生产的塑料管材质主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等通用热塑性塑料及酚醛、环氧、聚酯等类热固性树脂玻璃钢和石棉酚醛塑料、氟塑料等，它们被广泛用于房屋建筑的自来水供水系统配管，排水、排气和排污卫生管，地下排水管，雨水管以及电线安装配套用的电线电缆等。这里整理了几种使用比较广泛的塑料管的特点，供参考。

1、硬聚氯乙烯（UPVC）管材

聚氯乙烯PVC是应用最广泛的一种塑料，它是一种多功能的材料，通过改变配方，可制成硬质和软质两种。PVC 含氟量为56.8%，由于含有氟，PVC具有自熄性，这对于其用作建材是十分有利的。

硬聚氯乙烯即UPVC，UPVC管材是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入稳定剂、抗冲击改性剂、润滑剂等助剂，经捏合、塑炼、切粒，挤出成型加工而成。硬聚氯乙稀管材被广泛应用于化工、造纸、电子、仪表、石油等工业的防腐蚀流体介质的输送管道（但不能用于输送芳烃、脂烃、芳烃的卤素衍生物，酮类及浓硝酸等），农业上的排灌类管，建筑、船舶、车辆扶手及电线电缆的保护套管等。

硬聚氯乙烯（UPVC）是各种塑料管道中消费量最大的品种，亦是目前国内外都在大力发展的新型化学建材。采用这种管材，可对我国钢材的紧缺、能源不足的局面起到积极的缓解作用，经济效益显著。UPVC管具有以下特点：

（1）化学腐蚀性好，不生锈。

（2）具有自熄性和阻燃性。

（3）耐老化性好，可在-5℃~60℃之间使用20年~50年。

（4）内壁光滑，内壁具有表面张力，很难形成水垢，流体输送能力比铸铁管高43.7%。

（5）质量轻，易扩口，粘接、弯曲、焊接、安装工作量仅为钢管的二分之一，劳动强度低、工期短。

（6）阻电性能良好，体积电阻1×105Ω·cm~3×105Ω·cm，击穿电压22kV/mm~26kV/mm。

（7）价格低廉。

（8）节约金属能源，但耐压性不好，噪声大，针对这一缺陷，韩国于20世纪70年代初研制开发的一种新型的建筑排水管材------硬聚氯乙烯消音管，其内壁带有六条三角凸形螺旋线，使下水沿着管内壁自由连续呈螺旋状流动，将排水旋转形成最佳排水条件，从而在立管底部起到良好的消音作用，降低了噪声；同时，消音管的独特结构可以使空气在管中央形成气柱直接排除，没有必要像以往那样另外设置专用通气管，使高层建筑排水通气能力提高10倍，排水量增加6倍，噪声比普通UPVC排水管和铸铁管低30dB~40dB，UPVC消音管与消音管件配套使用时，排水效果良好。

2、高密度聚乙烯（HDPE）塑料管

聚乙烯（PE）塑料管以聚乙烯树脂为原料，配以一定量的助剂，经挤出成型，加工而成。PE是一种结晶性高聚物，结晶度与密度有关，一般密度越高，结晶度也越高。PE按密度大小可分为两大类，即高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。

高密度聚乙烯管以它的优良的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费受到管道界的重视，它是仅次于聚氯乙烯、使用量占第二的塑料管道材料。其具体特点如下：

（1）结构独特，强度高，抗压耐冲击；

（2）内壁平滑，摩阻低，过流量大；

（3）耐腐蚀，无毒无污染，环保性突出；

（4）连接方便，接头密封好，无渗漏；

（5）质量轻，施工快捷，降低费用；

（6）埋地使用寿命长。

高密度聚乙烯（HDPE）管双壁波纹管是一种用料省、刚性高、弯曲性优良，具有波纹状外壁、光滑内壁的管材。双壁管较同规格同强度的普通管可省料40%，具有高抗冲、高抗压的特性，发展很快。在欧美，HDPE双壁波纹管在相当范围内取代了钢管、铸铁管、水泥管、石棉管和普通塑料管，被广泛用作排水管、污水管、地下电缆管、农业排灌管。

3、聚丙烯（PPR）塑料管

聚丙烯塑料管以聚丙烯树脂为原料，加入适量的稳定剂，经挤出成型加工而成，产品具有质轻、耐腐蚀、耐热性较高、施工方便等特点。

聚丙烯（PPR）的密度是通用塑料中最小的，约为0.89g/cm3~0.91g/cm3。PPR的燃烧性与PE接近，依然而且会滴落，引起火焰蔓延。它的耐热性比较好，在100℃时还能保持常温时抗拉强度的一半。PPR也是结晶性高聚物，其抗拉强度高于PE。另外PPR的耐化学性也与PE接近。

聚丙烯塑料管适用于化工、石油、电子、医药、饮食等行业及各种民用建筑输送流体介质（包括腐蚀性流体介质），也可作自来水管、农用排灌、喷灌管道及电气绝缘套管之用。

聚丙烯塑料管的连接多采用胶黏剂粘接，目前市售胶黏剂种类很多，采用沥青树脂胶粘剂较为廉价。

4、玻璃钢落水管、落水斗

玻璃钢落水管、落水斗是以不饱和聚酯树脂为胶黏剂，以玻璃纤维制品为增强材料，一般采用手糊成型法制成。该产品具有质量轻、强度高、不生锈、耐腐蚀、耐高低温、色彩鲜艳及施工、维修、保养简便等特点，适用于各种建筑物的屋面排水，也可用于工业、家庭废水、污水的排水。

还有其他塑料，如聚苯乙烯（PS）、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯塑料（ABS），但通常不应用于排水管道。

（三）柔性铸铁管

塑料管材代替铸铁管，具有质量轻、水流阻力小、不结垢、安装使用方便、耐腐蚀性好、使用寿命长等优点，并且生产能耗低、但其噪声大、管体强度低、抗火灾性能差，对消防极为不利；而柔性铸铁管的材料性能决定了塑料管的这些缺点正是它的优点，因此成为国际上应用广泛的主要的排水材料之一。

柔性铸铁管采用离心浇铸，组织致密，管壁薄，质量轻，接口采用不锈钢卡箍和橡胶套连接，装卸方便。柔性排水

铸铁管是一种新型的建筑用排水管材，已被广泛用于排水、排污、雨水管道和通气管道系统。以前的老建筑全部使用铸铁管（干管和支管），随着UPVC排水管的完善，现已逐步被UPVC排水管替代。铸铁管优点是耐腐蚀、抗老化、水冲无噪音等，缺点是水阻大、自重大、造价高。而UPVC排水管的最大优点是价格低（铸铁管造价高出UPVC 3倍~5倍，最大的缺点是噪音大。现已出现内螺旋UPVC排水管，其噪音已降低不少。在很多地方选用了混装做法；干管为铸铁管，支管为UPVC管；也有很多地区排水管道全部为UPVC（干管和支管））。

实验室的排水一般含有酸碱性无机试剂和有机试剂，容易对管道产生化学腐蚀，而实验室的排水管无法分别按照排水的性质来细分，为了方便购置材料，一般同一采用一种材料。在这种情况下，实验室的排水管材埋地部分建议采用柔性铸铁管、UPVC或HDPE管，耐酸碱性和抗有机溶剂腐蚀性相对较好，管道地上部分建议采用PPR管，可同时满足耐酸碱性和抗有机溶剂腐蚀性相对较好，管道地上部分建议采用PPR管，可同时满足耐酸碱性和抗有机溶剂腐蚀性的要求。如果实验室只产生酸性排水，管道地上部分可采用硬聚氯乙烯塑料管。