實驗室廢氣治理

一、實驗室廢氣的危害

全國各類化學實驗室相當多，主要分布在各類學校、科研機構和企業(ye) 中，分布十分廣泛，有些化學實驗室由於(yu) 曆史的原因，或處於(yu) 市中心，或處於(yu) 居民稠密處，在進行酸處理樣品時不定期排放大量有害氣體(ti) ，不僅(jin) 對大氣造成汙染，而且對周邊的人群、植被造成嚴(yan) 重的危害，並對人群的危害有潛在性。若遇陰雨、低氣壓氣候，排出的廢氣難以及時擴散，更加劇了局部環境的汙染程度，造成了局部嚴(yan) 重酸雨的形成，構成了嚴(yan) 重的社會(hui) 公害。

國內(nei) 實驗室廢氣排放的現狀：化學實驗室廢氣排放絕大多數采用直接排放的方式，一般實驗室采用管道集中到樓頂，風機直接排放的方式，也有的實驗室采用分散式排風扇直接排放，基本上未做廢氣處理，有很多實驗室進行廢氣處理後排放。集中直接排放雖在某種程度上局部改善了操作人員的工作環境，但仍直接對大氣造成了汙染，嚴(yan) 重地影響了周邊地區的生態環境，其損失無法用貨幣來衡量。

二、實驗室廢氣處理方法

由於(yu) 各類化學實驗室的工作性質不同，相關(guan) 機構對化學實驗室排放的有害氣體(ti) 的處理方法進行對比、探討，總結目前實驗室廢氣處理方法有以下四種。

1.燃燒法

包括高溫燃燒和催化燃燒，前者需要附加燃料燃燒，因此，使用該法時要考慮回收利用熱能；催化燃燒能耗低，但在工作初期，需用電加熱將廢氣加熱到起燃溫度，故對於(yu) 頻繁開停車的場合不合適。考慮到高溫燃燒法回收的熱量超過生產(chan) 所需的熱能，故並不合適。而直接采用催化燃燒投資太大。

2.冷凝法

主要利用冷介質對高溫有機廢氣蒸氣進行處理，可有效回收溶劑。處理效果的好壞與(yu) 冷媒的溫度有關(guan) ，處理效率較其他方法相對較低，適用高濃度廢氣的處理。

3.吸收法

吸收法是利用氣體(ti) 混合物中不同組分在吸收劑中溶解度的不同，或者與(yu) 吸收劑發生選擇性化學反應，從(cong) 而將有害組分從(cong) 氣流中分離出來的過程。

此種方法具有捕集效率高、設備結構較為(wei) 簡單、一次性投資低、占地麵積少、安裝調試方便等特點，因而廣泛應用於(yu) 對氣態汙染物的處理，特別是對無機類氣態汙染物的控製。例如含HC1、HF、S02、HC10 等汙染物的廢氣，都可以采用濕法進行吸收淨化。具體(ti) 而言即采用稀堿液或者水作吸收劑，利用噴霧係統將吸收劑充分霧化後與(yu) 廢氣在容器內(nei) 均勻混合反應，從(cong) 而達到 良好的吸收效果。濕法常用的設備有填料塔、板式塔、噴霧塔、文丘裏洗滌器及旋轉噴霧塔等。目前實驗室廢氣處理常用的吸收方法有兩(liang) 種。

(1)有泵水霧吸收法

有泵水霧吸收法應用時間較早，在化工工業(ye) 中應用較多，其原理是利用耐酸泵將循環水池中的液體(ti) 經管道和末端霧化噴嘴噴入吸收腔，使吸收腔內(nei) 充滿大量的水霧顆粒。化學實驗室的有害氣體(ti) 經風管引入到吸收裝置，經過吸收腔，大量水霧顆粒利用其表麵積與(yu) 有害氣體(ti) 充分接觸，相互碰撞，在這個(ge) 過程中，水霧顆粒既溶解了有害體(ti) 中的各種化學物質，又經相互碰撞逐步增加水霧的顆粒體(ti) 積，經擋風板的阻攔功能，水霧進一步積累成較大的水滴，起到氣液分離作用，水滴終依靠自身重力克服吸收腔內(nei) 風速的作用力而落入收集盤，並流入循環水箱，吸收裝置原理。

該方法的特點是水霧吸收裝置較簡單，各部分的加工尺寸精度要求較低，安裝調試方便。但在運行過程中需耐酸泵連續工作，而且噴霧頭在工作中因各種因素影響容易出現噴霧狀況改變，影響霧化效果，降低整套裝置對廢氣的淨化作用，同時由於(yu) 泵的連續工作，其旋轉部件磨損後，易發生液體(ti) 的泄漏，造成二次汙染。因此要使該吸收裝置始終保持良好的工作狀態，除定期保養(yang) 外還需要不定期的檢查，隨時更換霧化不良的噴嘴和耐酸泵中磨損的密封件。因此在運行中需投入一定的維持費用和耐酸泵的能耗費用。

(2)無泵水幕式吸收法

無泵水幕式吸收法投放於(yu) 實際應用的時間比有泵水霧吸收法要晚得多，是近幾年才逐步應用於(yu) 實際的。該法雖應用較晚，但非常顯著的優(you) 點使這種方法的應用得到了快速的發展，其原理是在吸收裝置內(nei) 部垂直劃分為(wei) 氣液混合和氣液分離兩(liang) 大區域，廢氣經管道送人該裝置後，首先經過循環水幕的衝(chong) 刷和水簾過濾，然後沿泛水板下緣掠過水箱液麵，進人氣水通道，水箱中的水在氣流引射作用下被霧化而成為(wei) 水霧，經過氣水通道被提升到集水板內(nei) ，集水板內(nei) 的水霧經擋水板收集後匯流到溢水槽中，溢水槽溢出的水沿泛水板流回水箱，廢氣在氣水通道內(nei) 與(yu) 水霧劇烈衝(chong) 擊混合，從(cong) 而使廢氣中的有害物質被吸收到水中，通過擋水板分離水霧後經出口排出。

該方法的特點是吸收裝置內(nei) 部結構相對複雜，對加工精度有一定的要求。但該法在運行中無須任何維護工作和能耗支出，且占地麵積小，元二次汙染現象、無噪聲。在運行中水、氣的相互接觸比較充分，因此廢氣中有害物質的吸收效率較高，是一種值得進一步探討和推廣應用的方法。

4.吸附法

吸附淨化是指氣體(ti) 混合物與(yu) 適當的多子L性固體(ti) 接觸時，利用固體(ti) 表麵存在的未平衡的分子引力或者化學鍵力，把混合物中某一組分或某些組分吸留在固體(ti) 表麵上的過程。具有吸附作用的固體(ti) 稱為(wei) 吸附劑，被吸附的物質稱為(wei) 吸附質。該方法的優(you) 點是能回收有用組分，設備簡單，操作方便，易於(yu) 實現自動控製。但是因吸附劑的物化性能不同，具有較強的針對性，所以處理含不同有害物質的廢氣必須配置不同理化性能的吸附劑，才能起到 良好的氣體(ti) 淨化作用；由於(yu) 廢氣在通過吸附劑時的時間較短，這就要求吸附劑具有非常強的吸附能力；而且對廢氣中有害物質的含量有一定的要求，廢氣中有害物質的含量過高，廢氣淨化的效果就會(hui) 不理想；在廢氣通過吸附介質時，由於(yu) 氣流受固體(ti) 介質的阻擋作用，必須增加風機的功率才能保證通風係統的正常風速。吸附容量一般不高（約40%），吸附劑需要定期更換或作再生處理才能保證吸收裝置的正常運行。所以該方法在實際應用中需要投入一定的費用和人力，更換下來的吸附劑或對吸附劑作再生處理時均易造成二次汙染。此種方法一般用於(yu) 廢氣中有害物質的種類相對穩定且含量較低的廢氣處理，這樣便於(yu) 采用一種有針對性的吸附劑。

實驗室廢氣處理中常用的幹式吸附法原理是讓有害氣體(ti) 經過幹式吸附介質，使氣體(ti) 在通過吸附介質時有害物質被吸附到介質體(ti) 內(nei) 部，使淨化氣體(ti) 與(yu) 有害物質分離，達到氣體(ti) 淨化的目的。

該方法的吸收裝置結構較簡單，但吸附介質因其物化性能不同，具有較強的針對性，因此含不同有害物質的廢氣處理必須配置不同理化性能的吸附介質，才能起到 良好的氣體(ti) 淨化作用，所以吸附介質的選擇十分關(guan) 鍵。由於(yu) 廢氣在經過吸附介質時的時間較短，這就要求 吸 附介質具有非常強的吸附能力。而且對廢氣中有害物質的含量有一定的要求，廢氣中有害物質的含量過高，廢氣淨化的效果不理想。在廢氣經過吸附介質時，由於(yu) 氣流受固體(ti) 介質的阻擋作用，必須增加風機的功率才能保證通風係統的正 常風速。需要強調一點的是任何吸附介質的吸附能力都是有限度的。吸附介質需要定期更換或作再生處理才能保證吸收裝置的正常運行。所以該方法在實際應用中需要投入一定的費用和人力，更換下來的吸附介質或對吸附介質做再生處理時均易造成二次汙染。此種方法一般用於(yu) 廢氣中有害物質的種類相對穩定且含量較低的廢氣處理，便於(yu) 采用一種有針對性的吸附介質。

5.實驗室排放的危害

那麽(me) 全國各類化學實驗室相當多，主要分布在各類學校、科研機構和企業(ye) 中，分布十分廣泛，有些化學實驗室由於(yu) 曆史的原因，或處於(yu) 市中心，或處於(yu) 居民稠密處，在進行酸處理樣品時不定期排放大量有害氣體(ti) ，不僅(jin) 對大氣造成汙染，而且對周邊的人群、植被造成嚴(yan) 重的危害，並對人群的危害有潛在性。若遇陰雨、低氣壓氣候，排出的廢氣難以及時擴散，更加劇了局部環境的汙染程度，造成了局部嚴(yan) 重酸雨的形成，構成了嚴(yan) 重的社會(hui) 公害。

6.實驗室處理方法

實驗室儀(yi) 器設備日新月異，實驗操作項目越來越多，試劑使用量越來越大。實驗室化學氣味非常大，實驗室環境受到了嚴(yan) 重汙染。實驗室工作人員健康受到了危害，職業(ye) 病發生幾率增大。由於(yu) 工作需要新增，也為(wei) 了改善實驗室環境，減少人為(wei) 環境汙染，可使用無管導道淨氣型通風櫃及淨氣型藥品櫃有效的吸附實驗操作中揮發的有毒有害化學氣體(ti) ，為(wei) 實驗員提供安全防護。淨氣型通風櫃
淨氣型通風櫃及淨氣型藥品櫃，有在線監測室內(nei) 環境狀況和過濾器使用狀況，可根據實驗室環境級別，用戶自行設置安全提醒濃度。為(wei) 我們(men) 的人身安全提供了有效的保證。

淨氣型通風櫃的功能中主要的是排氣功能，在化學實驗室中，實驗操作時產(chan) 生各種有害氣體(ti) 、臭氣、濕氣以及易燃、易爆、腐蝕性物質，為(wei) 了保護使用者的安全，防止實驗中的汙染物質向實驗室擴散，在汙染源附近要使用通風櫃，以往淨氣型通風櫃使用台數較少，隻在特別有害且危險的氣體(ti) 及產(chan) 生大量熱的實驗中使用。淨氣型通風櫃隻擔負實驗台的輔助功能。

近年來考慮到改善實驗環境，在實驗台上進行的實驗逐漸轉移到淨氣型通風櫃內(nei) ，這就要求在淨氣型通風櫃裏要有適於(yu) 設備使用的功能。特別是大多新建的實驗室都要求有空調，因此在建築的初步設計階段就要將淨氣型通風櫃的使用台數納入空調係統的計劃。由於(yu) 淨氣型通風櫃在生化實驗室中占有非常重要的位置，從(cong) 改善實驗室環境、改善勞動衛生條件，提高工作效率等方麵考慮，淨氣型通風櫃的使用台數飛躍地增加。隨之而來的是通風管道，配管、配線、排風等都成為(wei) 實驗室建設的重要課題。

編輯：賽弗安全