實驗室環保設備的選型與應用
發布時間：
2025-05-22 13:41
01實驗室三廢處置方案
在實驗的過程中，會產生的有一定的有毒有害氣體、廢水、固廢，為了不影響周邊的環境，需要有針對性的策略處理該問題。
1、固廢處置方案
實驗室固體廢棄物包括有毒固體廢棄物、無毒固體廢棄物、銳利廢棄物有毒固體廢棄物。
（1）有毒固體廢棄物處置方案
有毒固體主要指各種有毒試劑的包裝、試劑瓶、以及所有接觸過有毒試劑的物品，如容器、凝膠、手套等。
有毒固體廢棄物儲存在專用的密閉容器內暫存于廢物暫存間內，定期交由有資質的單位集中處置。
（2）無毒固體廢棄物處置方案
無毒固體廢棄物是指實驗過程中產生的廢紙、手套等一般垃圾和無害廢料，以及經過消毒、滅菌等特殊處理后可安全丟棄的實驗室廢料。
無害固體廢棄物使用指定垃圾桶存放，定期收集由專人轉運至垃圾暫存點，再由市政環衛部門統一清運處理。
（3）銳利廢棄物有毒固體廢棄物
銳利廢棄物是指各種破損廢棄的玻璃器皿等。
銳利廢棄物儲存在專用的密閉容器內暫存于廢物暫存間，定期交由有資質的單位集中處理。
2、廢液處置方案
1）實驗室廢液種類
實驗室廢液包括常規實驗殘留廢液、實驗室器具清洗用水、實驗室清潔用水等。
常規實驗高濃度殘留廢液集中傾倒至廢液桶，同時容器2~3 次涮洗液體也需倒至廢液桶，廢液桶集中存放于廢液暫存室，并設置房間整體排風。
2）處理工藝
排水按“清污分流、雨污分流”設計，并落實污水分類收集、分質預處理措施。其中生活污水、純水制備廢水及反沖洗廢水直接接管市政污水管網，飼養箱清洗廢水及動物尿液先經糞便化糞池預處理后再與實驗廢水、實驗室器材清洗廢水混合進污水處理裝置深度處理，處理后接管市政污水管網。
3、廢氣處理
（1）實驗室廢氣種類
實驗室廢氣污染物的種類很多，成分復雜，主要空氣污染物包括有機氣體和無機氣體兩大類。有機氣體包括四氯化碳、甲烷、乙醚、乙硫醇、苯、醛類以及其他各種烷烴、烯烴、芳香烴等碳氫化合物等。無機氣體包括各類酸性揮發氣體（如硫化氫、硫氧化物、氮氧化物、硝酸、氯化氫、氟化氫等），堿性揮發氣體（如氨水、胺類等）。這些氣體直接排放到大氣中，會對人體造成直接傷害，更會加劇酸雨的形成，污染大氣環境。
（2）廢氣處理方案
針對此類尾氣可采用活性炭吸附裝置、酸洗噴淋塔、干式化學過濾器等處理方式。目前國內市場上普遍存在和使用的是濕式過濾系統，代表產品即為噴淋塔、洗滌塔等，干式過濾系統的命名是相對于濕式過濾系統而起的，代表產品為干式化學過濾器等，還存在一些通過高能離子或者納米半導體光催化分解等技術清除目標污染物的尾氣處理設備，此外，一些生物安全實驗室還會采用高效過濾排風來保證排放氣體符合環?；蛏锇踩囊蟆?/span>
①活性炭吸附裝置
活性炭吸附裝置主要由活性炭層和承托層組成?；钚蕴烤哂邪l達的空隙，比表面積大，具有很高的吸附能力，效率高等特點，主要針對有機廢氣處理。
②干式化學過濾器
干式化學過濾器一種干式以化學吸附與吸收為基礎，采用多級物理吸附與化學氧化吸收技術相結合的工業用空氣凈化設備，以化學吸附劑作為過濾介質，對空氣中的化學氣態污染物質和揮發性有機物做深度凈化。可有效處理有機、無機廢氣。
③一體擾流噴淋除臭裝置
一體擾流噴淋除臭裝置通過納米半導體光催化技術破壞分解有機物和無機物中的分子鍵，再通過氣液擾流凈化技術將廢氣中的氨、硫化氫等空氣污染物由氣相轉為液相，從而達到凈化空氣的目的。
④噴淋塔
利用相似相溶和中和反應的原理，通過酸、堿、次氯酸鈉噴淋中和吸收，把酸性或者堿性溶液噴灑在通過系統內部的化學氣體上，發生化學中和反應，達到過濾化學氣體的目的，將廢氣污染物由氣相轉移到液相，或進一步反應吸收。
⑤復合雙介質放電式高能離子除味設備
尾氣處理組合工藝為：活性炭+粉塵過濾+DDBD 介質阻擋放電+高能離子+降解混合箱。
粉塵過濾采用兩級過濾器：一級過濾器為不銹鋼除霧器，采用層遞式三級安置方式，增加比表面積，易清洗；二級過濾器采用混編網，具有更高的過濾精度與勻風效果。
DDBD介質阻擋放電技術是一種以獲得高氣壓下低溫等離子的方式，產生于兩個電極之間，介質的電子在電磁場中獲得所需的能量，阻擋放電，與污染物進行碰撞，激發自身的能量轉化為內能或動能，被激發的分子在電離的作用下形成活性團，加之水和氧氣，產生新的生態氫等活性基團，進而引發一系列的化學反應。
利用產生的高能等離子激活、電離、裂解廢氣中的各種成份，從而發生一系列復雜的化學反應，將有害物轉化為潔凈的無害的物質達標排放至大自然。
可有效處理排風中的各種可揮發有機物、酸堿氣體等氣態污染物。
⑥高效過濾器
高效過濾器由密封框架、過濾單元等組成，對于粒徑>1 μm的顆粒（如花粉、粗粉塵等）通過纖維網格直接攔截，≥0.5 μm顆粒在氣流方向改變時，大質量顆粒因慣性撞擊纖維表面攔截，微小顆粒（<0.1 μm）隨機擴散至纖維表面被捕獲，部分帶電纖維吸附帶電微粒，通過多機制聯合作用截留顆粒，凈化空氣。
根據實驗室產生的不同的廢氣種類，相應的尾氣處理裝置選擇也不同，采用處理方式如下：
?有機廢氣處理可采用活性炭裝置、干式化學過濾器、復合雙介質放電式高能離子除味設備等處理。
?無機廢氣及有機無機混合廢氣采用干式化學過濾器、噴淋塔、噴淋塔+活性炭裝置、復合雙介質放電式高能離子除味設備等進行處理。
?動物房尾氣處理可采用一體擾流噴淋除臭裝置。
?生物安全二級及以下實驗室可采用高效過濾器。
02
實驗室環保設備選型與設計
1、廢水處理設備選型與設計：
實驗室用水分種類進行排放，無污染用水可直接排放，存在污染用水經過處理后，在符合當地環保要求的前提可以排至建筑的廢水處理系統，設計方案如下：
1）設計進出水水質
普通實驗室廢水有機物濃度較高，可生化性好。出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中一級A標準，其中COD≤50.00mg/L。
2）用平板膜-膜生物反應一體化設備
廢水中主要為微生物水、酸堿性質的廢水和少量有機廢水，有機物含量較低。廢水經集中收集后提升進入酸堿調節池進行PH調節，達到生化處理的PH要求。經PH調節完成后的廢水進入后續的水解池和MBR生化系統處理，廢水中的有機物在生化系統中得到徹底降解。
MBR生化處理系統技術一覽表
2、廢氣處理設備選型與設計：
實驗室排風應保證室內無異味。廢氣處理應滿足當地環境評價要求。
廢氣處理：實驗室檢測會產生制程廢氣，直接排放將對大氣造成污染，設計對實驗室工藝產生的廢氣進行尾氣處理，使其最終排放滿足《大氣污染物綜合排放標準》《惡臭污染物排放標準》。
尾氣處理的選擇原則：
活性炭：
優點：活性炭應用范圍廣，價格便宜，一定范圍內使用效果顯著，在短時間內能吸附一定的污染物，對處理有機物和異味有很好的效果；
缺點：對無機廢氣處理效果不佳，常規活性炭吸附裝置前期投資較低，但是實際運維成本高、難管理、技術適用性受多方面因素影響，很難使得尾氣排放持續性穩定達標；不適合含塵廢氣和含水汽或含粒狀物的廢氣。且治理廢氣需要大量活性炭，活性炭吸附飽和后的后續處理比較困難，只是對污染物的轉移，沒有做到把污染物消解掉，極易造成二次污染，不能形成除污環保閉環，存在環保責任風險；
酸洗塔：
優點：對無機廢氣的過濾率很高，可處理高濃度廢氣，也可通過調整吸收液，同步去除酸性氣體+顆粒物+部分VOCs等，能耗低，維護周期長；
缺點：對有機廢氣處理效果不佳，占地面積大，噴淋塔需要配置機電，更換維護難度較大，噴淋塔體積高大笨重，不利于實驗室科研等場所的工程安裝，噴淋塔一般適用于大工業高濃度排放，作為預處理使用具有一定價值，而實驗室排放濃度偏低，很難對低濃度廢氣做到較好的過濾，會產生廢水；
干式化學過濾器：
優點：對有機、無機廢氣的過濾率均很高，其吸收效率可達90.00%以上，干式過濾系統可以連接在排風管道中的任何合適的位置，沒有復雜的維護，不需要電力輔助，可定期更換濾料保證效果；
缺點：目前階段價格較活性炭、酸洗塔略高；
一體擾流噴淋除臭設備：
優點：
1.處理效果最好，可滿足最嚴最新《惡臭污染物排放標準》2019(征求意見稿)的排放限值
2.功率小、節能，無耗材，運行成本極低。
3.體積小、重量輕，可滿足各種新老設施。
4.具有多份實驗動物設施合格第三方檢測報告用于驗證精準效果。
5.自動化運行:實現無人值守、遠程控制、數據遠程反饋到監控室功能。
6.適用性穩定性好，全國已有 300 多家實驗動物業績
7.即可處理有機物，還能處理無機物。
缺點：專利產品，初次投入成本較高，但后期運行維護成本極低。
復合雙介質放電式高能離子除味設備：
優點：高能離子廢氣異味處理系統除異味效果顯著、造價低、能耗小、運行費用省、無二次污染，對實驗室產生的廢氣進行有組織固定污染源廢氣處理，在排風管道末端安裝，可有效處理排風中的各種無機氣態污染物，有效改善實驗室尾氣對大氣環境的污染，能規避相關生物安全氣體排放風險；
缺點：初次投入成本較高，但后期運行維護成本低。
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