实验室垃圾分类及废弃物处理方法

实验室的废弃物种类繁多，实验过程中产⽣的有毒⽓体和废⽔排放到空⽓中或下⽔道，同样对环境造成污染，威胁⼈们的健康；废弃物如直接丢弃，可能导致⼟地荒废，污染环境。

⽇常实验室垃圾脏乱差现象：

化学药品废弃物随地扔

实验室垃圾未及时清理

试剂瓶、设备等随意放在试验台上，废弃液等堆放在⾛道上

在实验室进⾷

废液⼤量堆积，没有及时处理，且存放在⾼温加热设备旁边，有安全隐患

实验室废液桶没有粘贴成分标签

钢瓶没有设置保护架、状态牌

插板⼤量串联

因此如何处置实验过程中产⽣的有毒有害物质，对于环境保护和⼈⾝安全显得⼗分必要，今天就来介绍⼀下实验室废弃物的处置⽅式。

实验室废弃物的分类

实验室的废弃物按废弃物形态可以分为废液、废⽓、固体废物三类：

(1) 废液：

实验室产⽣的废液包括化学性实验废液和⼀般废⽔；

化学性实验废液来源主要有：

多余的样品、标准曲线、样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、⼤量洗涤⽔，如各种酸碱废液、含氟废液、重⾦属废液等。实验中以有机试剂作溶剂时，往往需要量很⼤，因此其排放量也⼗分可观。⼀般废⽔则主要来源于仪器清洗⽤⽔、实验室的清扫⽤⽔以及⼤量使⽤的洗涤⽤⽔等等。如果不能对这些废液进⾏妥善的处理，其将对周围的环境产⽣极⼤的不良的影响，甚⾄会危及到其他⽣物和⼈的⽣命。

附：实验室废液相容表，下载⾼清版可在后台回复“废液”

(2) 废⽓：

实验室在实验过程中会产⽣的废⽓主要来源于实验过程中化学试剂的挥发、分解、泄露等，⽽且其成分⼤多是易燃和有毒⽓体，具体包括挥发性的试剂和样品的挥发物、实验分析过程的中间产物、泄漏或排空的标准⽓等。

依据其对⼈体危害的不同，可以将其具体分为两类：

第⼀类是刺激性的有毒⽓体，它们通常对⽣物的眼睛和呼吸道黏膜有很⼤的刺激作⽤，⽐如常见的有氨⽓、⼆氧化硫、氯⽓及氟氧化物等等；第⼆类是可以造成

⼈体缺氧性休克的窒息性⽓体，例如硫化氢、⼀氧化碳、甲烷、⼄烯等；由于每次实验所产⽣的⽓体量不⼤，因此始终未能引起公众⾜够的重视，通常这些⽓体不经吸收和处理就被直接排⼊到空⽓中，形成较⼤的社会公害。

(3) 固体废弃物：

实验室所产⽣的固体废物包括残留的固体试剂、多余固体试剂、沉淀絮凝反应所产⽣的沉淀残渣、消耗和破损的实验⽤品(如，玻璃器⽫、包装材料等)、残留的或失效的固体化学试剂。另外，还会有纸张等的办公耗材和实验室的常⽤滤纸等。这些固体的废弃物有复杂的组成，对环境的危害较⼤，尤其是⼀些过期失效化学药剂。若将这些固体废弃物随意排放，⼀旦混⼊居民环境，会对居民的⽣活环境和⽣命健康造成巨⼤威胁。

实验室废弃物处理的⼀般原则：

废弃物处理通常是指将废弃物回收再利⽤或者⽤其制取其他可⽤的试剂和设备，使废弃物可以再资源化，变废为宝，另⼀作⽤就是对暂时⽆法利⽤的废弃物给予⽆害化的处理。

普通废弃物的处理原则：

(1)改⾰实验的⼯艺，使废弃物的排放量可以降到最⼩的程度，甚⾄达到废弃物的排放量达到零；

(2)对于量少或浓度不⼤的废弃物，可以在经过⽆害化的处理以后排⼊或倒⼊专门的废液缸中统⼀处理；

(3)对于量⼤或浓度较⼤的废弃物则进⾏回收处理，达到废弃物的再⽣利⽤；

(4)对特殊的废弃物则要进⾏单独的收集，例如，贵重⾦属废液或废渣，单独收集可以便于对其进⾏回收处理；

(5)不能混合的废弃物或者是混合后会给处理带来⿇烦的，要分类并且及时地采取措施处理；

(6)对⼀些在⽬前条件下还⽆法利⽤的废弃物进⾏最终处理，意即对废弃物进⾏掩埋、焚化或投弃⾄河流中；

(7)对于废弃的仪器和设备在处理时要尽可能回收，确实没有回收价值的就可以采取最终处理措施；

(8)处理时要考虑到投资-回收的最⼤利益，以防⽌出现得不偿失的局⾯；

有放射性的废弃物的⼀般处理原则：

(1)具有极低⽔平（即，放射性浓度﹤106mg/L）的放射性的废液可采取排⼊海洋、河流和湖泊等⽔域的⽅法，借助⽔体的稀释和扩散功能使其放射性达到⽆害的⽔平；

(2)具有极⾼⽔平（即，放射性浓度﹥104mg/L）、⾼、中和低⽔平的放射性废液，采取将其以及其浓缩产物与⼈类的⽣活环境长期隔离的措施，让其⾃然衰变，等待放射性废液的危害程度降低到最低限度。

实验室废弃物的处理：

由于实验室废弃物的种类繁多⽽且数量庞⼤，因此，对它们的处理也按不同情况采取不同的措施。下⾯将依次具体介绍废液、废⽓、固体废弃物等处理的⽅法。

实验室废液的处理:

关于实验室废液收集和管理:根据不同废弃液的化学特性，实验室可以将废弃液进⾏分类再贮存到统⼀的规定的密闭的容器中，与此同时还要对废弃液的种类、贮存的时间进⾏标明。依据废弃液的性质和其组成成分，考虑采⽤混凝沉淀、酸碱中和或者氧化剂氧化等⽅法进⾏处理回收；另⼀⽅⾯，如果实验室本⾝没有能⼒处理，则要将废弃液定期收集起来，并联系具有此种能⼒和处理资格的单位对其进⾏统⼀的处理；在设备仪器要求⽅⾯，要求实验室⽤于盛装废弃液的容器不易破损、⽼化和变形。同时，要能防⽌废弃液发⽣渗漏和扩散等。下⾯将具体介绍实验室的废弃液处理的主要⽅法。

(1) 絮凝沉淀法：

此⽅法主要适⽤于含有重⾦属离⼦⽐较多的⽆机化学实验室废弃液。在初步确定了废弃液的性质，并探究了各种离⼦的沉降特性以后，通过选择合适的絮凝剂(如，⽯灰、铁盐或铝盐等等)，让其在弱碱条件下形成含Fe(OH)3和Al(OH)3成分的絮胶状沉淀，此絮凝沉淀物具有⼀定的吸附作⽤，既可以去除废弃液中的重⾦属离⼦，还可以可以⼀并除去废弃液中的部分其他的污染物，达到降低废弃液的COD的⽬的，进⽽可以提⾼废弃液的可⽣化性。

(2) 硫化物沉淀法：

此沉淀法主要是针对组成成分中含有汞、铅、镉等重⾦属较多的实验室的废弃液，具体⽅法⼀般是采⽤Na2S或者NaHS把废弃液中的此类重⾦属转化变为难以溶于⽔的⾦属硫化物，随后在Fe(OH)3共同沉淀⽽使其得以分离。或者可以先将废弃液的pH值调平⾄8.0～10.0，然后向废弃液中逐步加⼊硫化钠⾄过量，直到⽣成硫化物的沉淀，此时再加⼊FeSO4作为共同沉淀剂，促使其⽣成FeS以将废弃液中的悬浮硫化汞、硫化镉、硫化铅和微粒吸附进⽽共沉淀，通过静置达到分离过滤的⽬的。

(3) 氧化还原中和沉淀法：

此⽅法通常适⽤于处理含有六价铬(Cr6+)或是具有还原性的有毒的物质，如氰根离⼦等等，还有⼀些含有⾦属元素的有机化合物。

先让废弃液经历⼀系列的氧化还原反应，以让⾼毒性的污染物转化变成低毒性的污染物质，随后，经过混凝和沉淀将已转化得到的低毒性污染物质从当前的反应体系得以分离出去；⽽对于含有六价铬的废弃液，则需要⾸先把六价铬由氧化还原反应还原成为三价铬(Cr3+)，再⽤合适的沉淀剂使其沉淀，达到分离出去的⽬的，或者可以将其与其他种类的重⾦属废弃液⼀并处理。在上述反应中所⽤的还原剂通常是铁粉、⼆氧化硫、亚铁盐或者亚硫酸氢盐等。同时，需要在pH值低于3.0的条件下进⾏，再通过中和沉淀作⽤，将铬元素转化成为难溶于⽔的盐除去；当溶液中含有氰根离⼦的时候，则⼀般需要⾸先在碱性的条件下使⽤氧化剂，将其可以被氧化成为N2和CO2，通常的⽅法有——氯碱法、普鲁⼠蓝法(即，以⽣成铁氰化合物的⽅法使其发⽣沉淀)、臭氧氧化法、电解氧化法及铁屑内电解法。

(4) 活性炭吸附法：

此⽅法通常⽤在去除⽣物法或物理法、化学法都不能去除的微量并且呈溶解状态的⼀类有机物。实验室⾥的有机废弃液通常都含有⼤量的试验残液和废弃溶剂，它的主要成分是烷烃类、芳⾹类或是能够使液⾯表⾯的⾃由能降低的⼀类物质，⽽且废弃液的浓度很⾼⾼、量很少、呈现酸性，⾮常适合⽤于活性炭进⾏吸附处理。处理的⼯艺流程通常为⾸先经过⼀系列简单的分离⽤以把废弃液⾥的有机相分离出来，然后再经过活性炭的⼆级吸附，使COD的去除率达到93%，与此同时活性炭还可以⼀并吸附⼀部分的⽆机重⾦属离⼦。

(5) 铁氧体沉淀法以及GT铁氧体法：

铁氧体指的是⼀类复合的⾦属氧化物，它的化学通式为M2FeO4或者是MOFe2O3（其中M代表的是其他⾦属) ，⼀般呈现成尖晶⽯状的⽴⽅结晶构造。铁氧体

的形成最佳条件⼀般是要提供给其⾜量的Fe2+和Fe3+，其Fe2+∶Fe3+=1∶2(摩尔⽐)时的最理想的pH值条件为8.0~9.0，⽽铁氧体特有的包裹和夹带作⽤，则可以使重⾦属离⼦在进⼊铁氧体的晶格后形成复合的铁氧体。复合的铁氧体⼀般会具备有很强的稳定性，只要在⼀般的酸碱条件下，就能⼀次性脱除废弃液中的各种的⾦属离⼦，如，对Cr3+、Fe3+、Pb2+、As3+、Zn2+、

Hg2+、Cd2+、Mn2+、Cu2+等都有不错的脱除效果，使那些包含在废弃液中的有害的重⾦属都不会浸出。

对于⾼浓度的有机废弃液的处理⽅法，则有焚烧法、⽔解法、氧化分解法、⽣物化学处理法及溶剂萃取法等：

1) 焚烧法：1) 焚烧法：

因为，有机物⼀般会具有可观的可燃性质，因此对于这些有机溶剂、有机残液或废料液等通常采取焚烧法来进⾏处理。采⽤焚烧法处理有机废弃液指的就是在⾼温的条件下对有机物进⾏氧化分解，促使其⽣成⽔、CO2等对环境⽆害的产物，然后将这些产物排⼊⼤⽓中，此时，COD的去除率通常可以达到99%及以上。值得⼀提的是，⽤焚烧法来处理有机废弃液是在⾼温的条件下利⽤空⽓以对废弃液中的有机物进⾏深度氧化处理的⼀种有效⼿段，也是最容易实现⼯业化的⽅法之⼀。通常化⼯⾏业排放的有机废弃液都采⽤焚烧法来进⾏最终的处置，尤其是对⼀些浓度⾼同时组分复杂，或者污染物没有回收利⽤的价值且热值⽐较⾼的废弃液，可以考虑直接来采⽤焚烧法进⾏处理。

2) 氧化分解法：

氧化分解法最常采⽤的⼯艺过程是先让废弃液经过⼀系列氧化还原的反应，⽽使⾼毒性的污染物质转化成为低毒性的污染物质，再然后通过混凝和沉淀的⽅法将污染物从当前的反应体系中分离出去。

3) ⽔解法：

⽔解法从属于厌氧⽣物处理⽅法，其通常适⽤于对⾼浓度的废弃液的初步处理，⼀般是让细菌利⽤污染物质为营养物质来进⾏⽣长，以消耗⽔中的污染物从⽽使废⽔得到净化。

4) 溶剂萃取法：

溶剂萃取法指的是利⽤化合物的溶解度或分配系数在两种互不相溶的溶剂中的不同，使化合物可以从⼀种溶剂中被转移到另外⼀种溶剂中，这样经过反复多次的萃取，就可以将很⼤⼀部分的化合物质提取出来；⼀般来说，有机溶剂的亲⽔性愈⼤，其与⽔做两相萃取的效果就愈不好，这是因为其能使⽐较多的亲⽔性的杂质随之⽽出，这样对有效成分的进⼀步精制有很⼤的影响。

5）⽣物化学处理法：

废弃液中⽣物化学处理法指的是利⽤微⽣物的代谢，使废弃液中的呈现溶解或胶体状态的有机污染物质转化成为⽆害的污染物质，从⽽达到净化⽬的的⽅法。可以分为需氧的⽣物处理法和厌氧的⽣物处理法两种。其中需氧的⽣物处理法指的是在微⽣物的作⽤下分解废弃液中的有机污染物质，对废弃液进⾏⽆害化的处理的⽅法，⽽厌氧的⽣物处理⽅法则是利⽤厌氧的微⽣物的⽣物作⽤来降解废弃液中的有机污染物质，达到废弃液净化⽬的的⽅法。⼀些有机溶剂例如，醇类、有机酸、酯类、酮和醚等应该尽量回收再利⽤。对于那些含有⽔的低浓度的废弃液，则考虑⽤与互不相容的具有挥发性质的溶剂来进⾏萃取和分离，然后再焚烧。对于形成了乳浊液酯类的废弃液就不能再⽤此⽅法处理，⽽是要⽤焚烧法来处理。若此类废弃物的量很少，则可以将其装⼊铁制的或是瓷质的容器中，再选择置于室外安全的地⽅焚烧掉。对于那些难以燃烧的污染物质，就可以将其与可燃性⾼的物质混合后再燃烧，但是在此运作过程中就要特别注意，防⽌燃烧不完全产⽣新的毒性物质或燃烧产⽣的毒⽓逸出，从⽽造成对环境的⼆次污染，⽽燃烧是否完全，要视燃烧的温度、燃烧时区域的停留时间和物质的混合状况来决定。

实验室废⽓处理

由于实验室的废⽓具有量少且多变的特点，对于废⽓的处理就应满⾜两点要求：第⼀个要求是要控制实验的环境⾥的有害⽓体不得超过现⾏规定的空⽓中的有害物质的最⾼容许的浓度；

第⼆个要求是要控制排出的⽓体不得超过居民区⼤⽓中有害物质的最⾼容许浓度。因此，实验室必须有通风、排毒的装置，因此，关键就是如何通过精确设计和改造实验的装置，从⽽使有毒害的⽓体在实验操作过程中被收集、消除、转化或回收。

实验室废⽓处理主要⽅法：

(1) 吸收法：

指的是采⽤合适的液体作为吸收剂来处理废⽓，达到除去其中有毒害⽓体的⽬的的⽅法。⼀般分为物理吸收和化学吸收两种。⽐较常见的吸收溶液有⽔、酸性溶液、碱性溶液有机溶液和氧化剂溶液。它们可以被⽤于净化含有SO2 、Cl2、NOx、H2S、SiF

、HF4、NH3、HCl、酸雾、汞蒸⽓、各种有机蒸汽和沥青烟等废⽓。这些溶液在吸收完废⽓后⼜可以被⽤于配制某些定性化学试剂的母液。

(2)固体吸附法：

指的是先让废⽓与特定的固体吸收剂充分接触，通过固体吸收剂表⾯的吸附作⽤，使废⽓中含有的污染物质(或吸收质)被吸附从⽽被达到分离的⽬的，再通过充分的震荡或久置。此法⼀般适合⽤于对废⽓中含有的低浓度的污染物质的净化。例如，若要吸收⼏乎所有常见的有机及⽆机⽓体，可以选择将适量活性炭或者新制取的⽊炭粉放⼊有残留废⽓的容器中；若要选择性吸收H2S、

SO2及汞蒸汽，就要⽤硅藻⼟；若要选择性吸收NOx、CS2、H2S、NH3、CmHn、CCl4等，就要⽤到分⼦筛。

(3) 回流法：

指的是对于易液化的⽓体, 可以通过特定的装置使挥发的废⽓，在通过装置时可以在空⽓的冷却下，液化为液体，再沿着长玻璃管的内壁回流到特定的反应装置中。如在制取溴苯时，可以在在装置上连接⼀根⾜够长的玻璃管。

(4) 燃烧法：

指的是通过燃烧的⽅法来去除有毒害⽓体。这是⼀种有效的处理有机⽓体的⽅法，尤其适合处理排量⼤⽽浓度⽐较低的苯类、酮指的是通过燃烧的⽅法来去除有毒害⽓体。这是⼀种有效的处理有机⽓体的⽅法，尤其适合处理排量⼤⽽浓度⽐较低的苯类、酮类、醛类、醇类等各种有机的废⽓。如对于CO尾⽓的处理，还有对H2S的处理等，⼀般都会采⽤此法。

(5) 颗粒物的捕集：

指的是空⽓中去除或捕集那些以固态的或液态形式存在于空⽓中的颗粒污染物，这个过程⼀般称为除尘。除尘的⼯艺过程是先将含有微尘的⽓体引进具有⼀种或是⼏种不同作⽤⼒的除尘器中，从⽽使颗粒物相对于运载⽓流可以产⽣⼀定的位移，就可以达到从⽓流中分离出来的⽬的，然后颗粒物沉降到捕集器表⾯上被捕集。根据颗粒物的分离原理，除尘装置⼀般可以分为过滤式除尘器、机械式除尘器、湿式除尘器。此外，实验室在空⽓的净化⽅⾯也应该有所要求，主要表现在通风。因为实验室内的空⽓污染物质的浓度⼀般要⽐室外同种物质的浓度⾼得多，通过合理的改善，可以使实验室的通风设备达到更⾼⼯作效率，就能极⼤地降低实验室的空⽓污染物质的浓度。⽽采⽤局部通风还是全⾯通风，以及每次通风量的⼤⼩和通风形式，除了要依据实验室的污染物发⽣源⼤⼩、污染物种类以及其排量的⼤⼩来决定，还可以通过渗漏、强制机械通风、⾃然通风等来完成。

实验室固体废弃物的处理

实验室的固体废弃物处理技术涉及到物理学、⽣物学、化学、机械⼯程等许多学科，依据原理的不同，主要处理技术可以分成有如下⼏⽅⾯：

(1) 对固体废弃物的预处理：

由于固体废弃物难处理的特点，在对其进⾏进⼀步的综合利⽤和最终的处理之前，通常都需要先对其实⾏预处理。固体废弃物的预处理⼀般包括固体废弃物的筛分、破碎、压缩、粉磨等程序。

(2) 物理法处理固体废弃物：

指的是通过利⽤固体废弃物物理和其物理化学性质，⽤合适的⽅法从其中分选或者分离出有⽤和有害的固体物质。常⽤的分选⽅法有：重⼒分选、电⼒分选、磁⼒分选、弹道分选、光电分选、浮选和摩擦分选等。

(3) 化学法处理固体废弃物：

指的是通过让固体废弃物发⽣⼀

系列的化学变化，进⽽可以转换成能够回收的有⽤物质或能源。常见的化学处理⽅法包括煅烧、焙烧、烧结、热分解、溶剂浸出、电⼒辐射、焚烧等。

(4) ⽣物法处理固体废弃物：

指的是利⽤微⽣物的作⽤来处理固体废弃物。此⽅法的基本原理是利⽤微⽣物本⾝的⽣物-化学作⽤，使复杂的有机物分解成为简单的物质，使有毒的物质转化成为⽆毒的物质。常见的⽣物处理法有沼⽓发酵和堆肥。

(5) 固体废弃物的最终处理：

指的是对于没有任何利⽤价值的有毒害固体废弃物，就需要进⾏最终处理。常见的最终处理的⽅法有焚化法、掩埋法、海洋投弃法等。但是，固体废弃物在掩埋和投弃⼊海洋之前都需要进⾏⽆害化的处理，⽽且深埋在远离⼈类聚集的指定的地点，并要对掩埋地点做下记录。

实验室废弃物类型预处理⽅法处理⽅法

实验室废弃物类型预处理⽅法处理⽅法

垃圾打包垃圾箱

弱酸稀释，中和下⽔道排放，固化处理

弱碱稀释，中和下⽔道排放，固化处理

浓酸稀释，中和下⽔道排放，实验室包装，固化处理

浓碱稀释，还原下⽔道排放，实验室包装，固化处理

易燃的⾮卤化有机溶剂焚烧，实验室包装，固化处理

易燃的卤化有机溶剂焚烧，实验室包装，固化处理

难燃的⾮卤化有机溶剂焚烧，实验室包装，固化处理

难燃的卤化有机溶剂焚烧，实验室包装，固化处理

有机酸中和下⽔道排放，焚烧，实验室包装

有机碱中和下⽔道排放，焚烧，实验室包装

⽆机氧化物稀释，还原下⽔道排放，实验室包装

有机氧化物稀释，还原下⽔道排放，实验室包装

有毒⾦属稀释，还原下⽔道排放，实验室包装，固化处理

有毒有机物稀释，氧化下⽔道排放，实验室包装，固化处理还原剂溶液稀释，氧化下⽔道排放，实验室包装，固化处理

助燃物消防队或局处置

含氰化物、硫化物或氨的废弃物稀释，氧化下⽔道排放或实验室包装

爆炸物消防队或局处置

放射物特殊废弃物处理

传染物灭菌，消毒焚烧，实验室包装

多氯联苯碱分解法焚烧

⼩结

实验室的废弃物的有效处理和再利⽤，既可以很⼤程度上消除这些废弃物在环境和⼈体上的危害，⽽且可以在资源上达到节约的⽬的。从长远的层⾯上来看，能否建设绿⾊实验室将是减少实验室废弃物污染的关键。

综⾃：实验与分析，材料测试，图⽚来源北京林业⼤学等其它⽹络资源