在我国, 分析化学实验室主要存在于高校、科研所和企事业单位。分析化学实验室的废液主要是在实验过程中产生的, 包括大量的有机溶剂、无机溶剂、样品储备液、化学药品、标准使用液以及清洗化学试剂瓶要用到的清洗液、混合液体、废弃液体、过期药品等^[1]。

分析化学实验室废水成分比较复杂, 分类标准也不尽相同。按照废水来源, 分为实验用水和卫生实验室用水; 按照污染程度, 分为无污染水、低浓度污染废水和高浓度污染废水等; 按照性质, 分为无机废水、有机废水和综合废水, 其中, 无机废水中主要包括重金属, 如铜、汞、铅、铬等, 还包括强酸强碱、氰化物、硫化物等, 有机废水中主要包括有机溶剂、有机酸、表面活性剂、洗涤剂等, 综合废水是有机污染物和无机污染物的混合废水。

2.1.1 含重金属废水处理技术

实验室重金属废水主要来自实验室电镀、清洗废液和极谱分析操作失误等。处理重金属废水的技术主要包括物理法、化学法和生物法。

物理法主要包括离子反渗透膜、离子交换、吸附等方法。Alyü z等^[2]利用Dowex HCR S/S阳离子交换树脂处理镍离子废水和锌离子废水, 在最佳的实验条件下, 该方法对镍和锌的去除率可达98%以上。物理化学法处理金属废水, 具有工艺简单、反应速度快、负荷量大等优点, 但能耗较大, 且需额外的污泥处置费用。

化学法包含化学沉淀法、置换法、电解法等。李东伟等^[3]利用铁氧化法处理重金属废水, 通过对温度、pH值、搅拌时间等各种要素的优化, 可有效去除废水中的重金属离子。黄捷等^[4]利用铁置换法处理含铜废水, 在最佳实验条件下, 铜置换率达到98%以上。化学法比较成熟, 具有操作简单和去除效率高等优点; 但需要投入大量的化学试剂, 在此过程中会产生大量的沉淀物, 增加处理的费用, 并易产生二次污染问题。

生物法处理低浓度重金属废水是近几年新发展起来的一种技术, 具有运行成本低、消耗少和处理效率高等优点。但目前利用该技术大规模处理废水的系统还很少, 主要是因为缺乏金属离子和生物吸附剂相互作用的动力学数据, 从而限制了工业过程的系统设计和放大^[5]。Baldrian^[6]利用白腐菌处理重金属废水, 结果表明, 白腐菌对重金属废水具有很强的吸附能力, 并且不同菌株对重金属离子的吸附能力具有差异。

2.1.2 含强酸强碱废水处理技术

酸碱废水主要来自于酸碱实验滴定、pH调节和催化氧化反应等化学实验。目前, 处理强酸强碱废水最普遍的技术就是酸碱中和处理。但是, 在处理过程中会使用大量的酸碱试剂, 导致原材料浪费。对于较低浓度的酸碱废水, 处理之后, pH值达到中性即可直接排放; 但对于较高浓度的强酸强碱废水应考虑集中处理, 回收利用。

2.1.3 含氰化物废水处理技术

分析化学实验室含氰化物废水主要来自于氰化钾和氰化钠参与的化学反应等。目前, 处理氰化物废水的技术主要包括生物法、硫酸亚铁法、化学氧化法、高温水解法和吸附法等。其中生物法是近几年处理氰化物废水较为理想的一种技术, 具有运行成本低, 对环境二次污染少等优点。黄会静等^[7]利用A/O/H/O工艺处理含氰化物的废水, 结果表明, 废水中氰化物得到有效降解。

2.1.4 含硫化物废水处理技术

目前, 处理含硫化物废水的技术有吹脱法、曝气氧化法、化学氧化法和生物法等。其中使用较早的是吹脱法和曝气氧化法, 它们具有工艺简便、操作容易等优点, 但去除率低, 并且容易造成二次污染。化学沉淀法由于需要加入较多的化学试剂, 会导致处理废水的经济成本增加。化学氧化法适于处理浓度较低的硫化物废水。吸附法投资较大。生物法是目前处理含硫废水最为理想的一种技术, 具有投资少、能量消耗低、污染小等优点。李亚新等^[8]利用无色硫细菌生物氧化硫化物废水, 并对单质硫进行回收, 结果表明, 此方法去除硫化物的效率可达98%, 单质硫的转化效率为84.5%。

2.2.1 含有机溶剂废水处理技术

对于高浓度的有机溶剂废水, 物化法处理效果显著。Fenton试剂法是近几年发展起来的一种处理有机溶剂废水的技术, 效果较为显著。马建华等^[9]采用Fenton试剂法氧化处理有机溶剂废水, 结果表明, 回收废水中的化学需氧量(COD)降低30%以上, 在最佳反应条件下, 废水中COD降低74.5%。

2.2.2 含洗涤剂废水处理技术

目前, 处理洗涤剂废水较好的技术是化学混凝法和生物接触氧化法。生物接触氧化技术对洗涤剂废水的水质质量要求比较高, 适用于洗涤剂废水的末端处理; 化学混凝法常与生物接触氧化技术等末端技术联合使用, 以免对环境造成二次污染。宋爽等^[10]先用混凝法对含有高浓度合成洗涤剂的废水进行预处理, 之后再用生物氧化法进行处理, 结果表明, 混凝法对COD的去除率为35%~56%, 生物氧化法对COD的去除率为70%~95%。

2.2.3 含有机酸废水处理技术

目前, 常用的处理技术(生物法、萃取法和化学沉淀法等)对有机酸废水很难降解。湿式氧化法^[11]是美国科学家Zimmermann发明的一种处理有机酸废水的方法, 具有设备占地面积小、处理效率高、二次污染少等优点。陈航宁等^[12]利用催化剂, 通过湿式氧化技术处理含有机酸废水, 结果显示, 该方法对丙烯酸废水COD的去除率达到91.3%。

2.2.4 含表面活性剂废水处理技术

目前, 处理方法有泡沫分离法、混凝法、膜分离法、吸附法、催化氧化法和生物法等。但是单一的处理技术具有局限性, 应考虑2种或多种技术的联合使用。涂传青等^[13]采用混凝/水解/好氧移动床生物膜工艺处理表面活性剂废水, 结果表明, 出水水质可以满足国家排放标准要求。

综合废水是有机污染物和无机污染物混合的废水, 成分相当复杂, 处理起来十分困难。马佳佳等^[14]采用水解— 好氧工艺处理制药废水, 结果表明, 出水水质可满足国家排放要求, 而且工艺运行稳定。李城宽^[15]采用物理灭活与生物处理相结合的方法处理药厂污水, 通过高温高压灭活废水中的病毒、病菌等, 借助生化技术处理药厂污水中的大分子有机物, 结果表明, 处理后的水质能够满足排放要求。因此, 对于综合废水的处理, 应联合使用多种技术。