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中圖分類號X7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)111-0118-02
0引言
放射性污水對自然環境及人類健康產生巨大影響。該種廢水的排放會對水、土壤等造成污染,并通過各種途進入到人類體內,對人類健康造成危害。因此,目前各國均在加強對放射性廢水的科學處理,努力將其污染降至最低程度。
1 放射性廢水處理相關技術
1.1離子交換法
離子交換法指的是將放射性離子(存在于廢水中)與可交換離子(存在于離子交換劑中)進行有效交換,通過廢水中的放射性離子轉移離子交換劑來實現廢水凈化。存在于廢水中的放射性核素均表現為陽離子、陰離子形式,陽離子為主要存在形式。同時,存在于水中的放射性核素是微量的,很適合進行離子交換,所以在不受非放射性離子干擾的基礎上對廢水中放射性離子進行離子交換處理,可保持其有穩定、有效地進行長時間工作。但該方法的應用也具有一定局限性,其制約因素主要以下2種:1)放射性離子。應用該種方法對競爭離子含量高的廢水進行處理時,需先應用二級離子交換柱將廢水中的常量競爭離子除去,或需要將相應的電滲析設備附加于離子交換柱前。2)離子交換劑。有機、無機離子交換劑是現階段應用較為廣泛的離子交換劑。離子交換劑應用于放射性廢水處理中的特點主要表現為,在離子交換達到相應的飽和程度后,對其進行熔化、凝固等處理,使放射性廢物的最終處理更為方便。但是,離子交換劑自身的缺陷是其的再生和處置都存在一定難度。
1.2絮凝沉淀法
絮凝沉淀法指的是利用絮凝劑,促進存在于廢水中的相關放射性核素發生共沉淀,促進放射性最終處理。存在于廢水中的氫氧化物、磷酸鹽、碳酸鹽等化合物多數均表現為不溶性。因此,利用化學方式對其進行處理,從廢水中將其去除,則存在于廢水中的相應放射性核素便會更易于發生轉移,同時濃集于體積較小的污泥,進而實現有效降低體積較大廢水中的放射性物質含量,最終實現廢水處理的最終目標。該種方法應用于放射性廢水處理存在2個制約因素:1)絮凝劑。鋁鹽、石灰、鐵鹽、磷酸鹽等為現階段應用較為普遍的絮凝劑。隨著技術的發展,絮凝劑也在不該改進和完善。在相關研究中,應用不溶性沉淀粉黃原酸酯對存在一定金屬含量的放射性廢水進行處理,取得較為理想的處理效果。在廢水處理過程中,也可添加適量的活性二氧化硅、粘土、高分子電解質等助凝劑,以打到促進凝結的效果;2)污泥后續處理。在廢水處理過程中所產生的污泥需要進行相關處理。處理方式主要為對其進行濃縮、脫水、固化等。如污泥后續處理不但將會對自然環境及人類健康造成二次污染。目前,在廢水處理過程中,對產生的污泥主要應用蒸發、融化、重力沉淀、離心和凍結、過濾等方法對其進行后續處理。
1.3吸附法
吸附法指的是通過利用吸附劑(多孔性固體)對存在于廢水中的單種、數種核素進行吸附,使廢水中的相應核素吸附于吸附劑表面,從而實現凈化廢水的目的。該種方法的應用效果主要取決于吸附劑。沸石、活性炭、膨潤土、高嶺土、黏土等為目前應用最為普遍的吸附劑。其中,沸石是具有競爭力的吸附劑。因為沸石安全易得且價格低廉。有關研究結果表明,與蒸發濃縮法相比,應用沸石作為吸附劑對放射性廢水進行處理,其可節省超過80%的費用。同時,與別的吸附劑相比,沸石的吸附能力及凈化效果均具有較為明顯的優勢。相關研究表明,沸石的凈化能力是別種吸附劑凈化能力的10倍,同時它還兼有過濾劑、離子交換劑的作用。憑借這些特點,沸石成為目前放射性廢水處理中最受歡迎的吸附劑,被廣泛應用于放射性廢水污染處理技術中。
1.4蒸發濃縮法
蒸發濃縮法指的是應用專用蒸發裝置,結合相應的加熱蒸汽對水進行加熱,使水發生汽化作用,蒸發排出。在這個過程中,存在于水中的放射性核素未被汽化,因此在水中留下,將滯留的放射進行性核素濃縮,并做相應處理,最終實現廢水的凈化。在放射性核素中,除碘、氚等元素外,大部分元素均無揮發性,因此,應用蒸發濃縮法對放射性廢水進行處理具有較高的去污系數,去污系數高達104-106。同時,該種方法具有較為廣泛的應用范圍,適用于各種低、中、高廢水。且其應用也較為靈活,既可與其它方法聯合使用,也可單獨使用。新型高效蒸發器包括蒸薄膜蒸發器、汽壓縮式蒸發器、真空蒸發器等。新型蒸發器的研發和利用有效提高了新型蒸發器,降低了廢水處理成本,有效促進蒸發濃縮法的改進和完善,提高放射性廢水污染處理效率和質量。
1.5生物處理法
生物處理法指的是通過對特性菌屬的引入或馴化,促進存在于污泥中的微生物群體形成酶系統,然后通過同化作用來實現對廢水進行處理。該種方式適用于濃度低、成分復雜、有機污染嚴重的放射性廢水。生物處理法主要包含微生物法和植物修復法兩種。菌屬的選擇是制約該種方式應用效果的主要因素。國外相關研究發現,名為Geobacter sulfurreducens的細菌可有效將溶解于水中的鈾元素去除。同時,該種細菌還可有效還原金屬離子,降低金屬溶解度,使金屬物質以固體形式在水中沉淀,所以在生物處理方法可利用該種細菌對廢水中存在的放射性金屬進行處理。同時,在廢水處理相關技術中,微生物菌體還可作為生物處理劑來應用。其應用具有高效率、低成本、少耗能等諸多特點,且無二次污染物,可有效降低放射性廢物含量,為后期地質處置的進行創造有利條件。
1.6膜分離法
膜分離法指的是應用具有選擇性的透過薄膜,同時結合溫度差、壓力差、電位差等動力,實現對存在于放射性廢水的混合物進行分離。在廢水處理技術中,膜分離法是一種剛剛研發出來的新型技術。該種技術具有設備簡單、操作方便、出水水質好、適應性廣泛等諸多特點。膜分離技術是制約該種方法應用效果的主要因素。超濾(uF)、納濾(NFI)、微濾(MF)、膜蒸餾(MD)等技術是目前應用較為普遍的膜分離技術。膜分離法的應用對原水水質具有較高要求,在應用過程中往往需要對水進行相應的預處理。通常情況下,該種方法很少單獨使用,其常于離子交換、絮凝沉淀、吸附等方法結合使用。
2結論
核科學技術的應用是一把雙刃劍,它在給國家社會經濟發展帶來巨大經濟利益的同時,也對社會自然環境、人類健康等帶來嚴重性影響。因此,須不斷對放射性廢水處理技術進行深入研究,不斷研發和改進相關技術,提高廢水處理效率和質量。
參考文獻
1.1醫院污水的性質和危害醫院污水,是指醫院產生的含有病原性微生物、有毒、有害的物理化學污染物、重金屬、消毒劑、有機溶劑、酸、堿以及放射性物質等的污水,資料顯示,醫院污水中主要生化指標如下:CODcr(化學需氧量)150-300mg/l,BOD5(生化需氧量)80-150mg/l,SS(懸浮物)40-120mg/l,氨氮10-50mg/l,糞大腸菌群為1.0×106-3.0×108個/l。[1]醫院污水具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特征,不經有效處理會成為一條疫病擴散的重要途徑并嚴重污染環境。[2]
1.2醫院污水處理原則按照醫院污水全過程控制原則、減量化原則和就地處理的原則,對醫院污水的產生、處理和排放的全過程進行控制,尤其要嚴格執行醫院內部衛生安全管理體系,在污水和污物發生源進行嚴格控制和分離,醫院內生活污水與病區污水分別收集,即源頭控制、清污分流;為防止醫院污水輸送過程中的污染與危害,在醫院發生源必須就地處理。[3]
1.3醫院污水處理流程
1.3.1強化處理效果的一級處理一級處理,是指采用機械方法對污水進行的初級處理過程,由格柵、格網、沉砂池、調節池、沉淀池和污泥處理設施等組成,加強效果一般使用混凝沉淀法,通過混凝沉淀(過濾)去除攜帶病毒、病菌的顆粒物,提高消毒效果并降低消毒劑的用量,從而避免消毒劑用量過大對環境產生的不良影響,一級強化處理的處理流程為“預處理一級強化處理消毒”的工藝,適用于對于處理出水最終進入二級處理城市污水處理廠的綜合醫院。
1.3.2二級處理由一級處理和生物化學或化學處理組成的處理過程,包括一級處理中的處理設施,還包括生物化學處理設施(如活性污泥曝氣池、接觸曝氣池、生物濾池等)、二次沉淀池和消毒系統等,二級處理工藝流程為“調節池生物氧化接觸消毒,適用于傳染病醫院(包括帶傳染病房的綜合醫院)和排入自然水體的綜合醫院污水處理。
1.3.3深度處理經一級和二級處理的污水,為進一步減少其污染程度而進行的再處理過程,又稱三級處理。包括比二級處理更進一步的物理處理,化學處理和生物化學處理,適用于有特殊污染物并有強制性要求的污水處理。
1.3.4簡易生化處理工藝的流程為“沼氣凈化池消毒”,適用于邊遠山區、經濟欠發達地區醫院污水處理的過渡措施,應逐步實現二級處理或加強處理效果的一級處理。[4]
1.4醫院污水的預處理
1.4.1醫院污水處理的步驟醫院污水處理主要包括污水的預處理、物化或生化處理和消毒三部分,本文重點論述醫院的污水處理中的預處理部分。
1.4.2醫院污水預處理的概念和分類預處理,是一個相對的概念,相對于消毒環節來講,一級處理,二級處理,都是預處理,相對于二級處理來講,一級處理流程就是預處理,相對于強化一級處理來講,混凝沉淀之前的所有處理手段,都是預處理。
1.4.3醫院污水預處理的分類預處理包括常規預處理和特殊預處理兩部分。常規預處理,是污水在化糞池、格柵、調節池、沉砂池、沉淀池等設施中去除污水中的固體污物,調節水量和合理消納糞便的過程,目的在于改變污水理化或生化指標,以利于后續處理。特殊預處理,指采用預消毒、衰變、特殊理化或生物方法去除污水中的特殊污染指標,如油脂、放射性物質、傳染性病菌、重金屬等,使之達到相應的標準后,再排入醫院污水處理系統中于其他醫療污水共同接收常規預處理的方法。通過預處理,改善污水的理化指標和生物學指標,降低消毒劑用量、提高消毒效果和效率,使處理后的污水達到現行國家排放之標準,降低消毒劑的用量,從而避免消毒劑用量過大對環境產生的不良影響。
2醫院污水的產生和分類
2.1醫院產生污水的部門醫院各部門的功能、設施和人員組成情況不同,產生污水的主要部門和設施有:(1)行政后勤辦公區、食堂、宿舍、家屬區;(2)門診診療室、住院病區、檢驗科、口腔科、病理科、放射科、核醫學科等;(3)手術室、太平間、解剖室、傳染科等。
2.2醫院污水的分類按照醫院污水中主要含有懸浮固體(SS)生物化學需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)等常規水污染物和病原體,放射體、重金屬或化學藥劑等特殊污染物,按照上述污染物的有無和多少,醫院污水可分為如下幾類:
2.2.1生活污水和輕污染廢水醫院鍋爐房排污廢水中之含有SS和化學藥品,職工浴室、食堂、行政機關后勤制劑室、宿舍區的污水中只含有SS、BOD、COD等生活污水的常規污染物。
2.2.2含油廢水汽車庫(洗車廢水)和食堂的廢水,除了SS、BOD、COD之外,主要含油脂,會影響后續處理工藝的效果。
2.2.3傳染性污水來自腸道門診、傳染門診和傳染病房的污水,除了含有SS、BOD、COD之外,還受到傳染病患者糞便、傳染性細菌和腸道病毒等病原性微生物污染,具有傳染性,可以誘發疾病或造成傷害。2.2.4放射性廢水主要來自診斷、治療過程中患者服用或注射放射性同位素所產生的排泄物,分裝同位素的容器、器皿和實驗室的清洗水、標記化合物等排放的放射性廢水,放射性同位素衰變過程中產生a-、β-或γ-放射性,在人體內積累而危害人體健康。
2.2.5含重金屬元素或氰化物的污水來自放射科的洗印廢水含有SS、BOD、COD之外,還含有重金屬及化學藥劑,口腔科牙齒修復室的廢水含有SS和Hg等重金屬元素,來自病理科、檢驗科的污水,由于進行各類特殊檢查使用和特殊藥劑,產生含有重鉻酸鉀、三氧化鉻和鉻酸鉀等鉻化合物、在血液、血清和細菌分析中常使用氰化鉀、氰化鈉、鐵氰化鉀、亞鐵氰化鉀等含氰化合物的污水,很難處理且對環境造成極大污染。
2.2.6含其他病毒病菌的污水來自普通病房、門診、動物實驗室、手術室、檢驗科、太平間、解剖室等的污水,除含有SS、BOD、COD之外,還含有其他各種種類的病原體,容易引起各種疾病。
3醫院特殊污水的分類收集與預處理
3.1分類收集方法和意義采用單獨設置排水系統、排水管道、增加隔油井、衰變池、預消毒池等方法將特殊污水,如對放射性、傳染性、重金屬、氰化物、油脂等污水單獨收集并暫時儲存,以便分別進行預處理。分類收集污水,是貫徹源頭治理的方法和手段,是對各類特殊污水分別進行處理的基礎。
3.2各類污水的分類收集和預處理
3.2.1生活污水和輕度污染廢水把醫院中的生活污水排入普通化糞池中,經過常規預處理之后,直接排入到市政下水道之中,鍋爐房排污水和制劑室的排放的冷卻水直接就近排入到市政下水道中,都不必進入醫院污水處理系統之中,這樣就減輕了醫院污水處理系統的運行負擔,減少了人力物力投入,節約了醫院污水站的運行成本。
3.2.2含油廢水含油廢水主要來自醫院的食堂和車庫的沖洗廢水,污水中含有大量油脂,要在合適位置設置隔油井,將油和水分離之后,在排入化糞池中,水量比較小的話,進入醫院污水處理系統,進行一級或者二級處理。
3.2.3放射性污水放射性污水應設置單獨的收集系統,含放射性的生活污水和試驗沖洗廢水應分來收集,收集放射性廢水的管道采用耐腐蝕的特種管道,一般為不銹鋼管道或塑料管道,放射性試驗沖洗廢水可直接排入衰變池,糞便污水應經過化糞池凈化后再排入衰變池,定時檢測衰變池內污水的放射性,達標后排放進入污水處理系統。對注射或服用含碘131、磷33等放射性藥物的住院病人,其排泄物、嘔吐物應放置在具有防腐輻射性能的容器內,儲存10個半衰期后排放;對注射或服用長半衰期放射性藥物的住院病人,其排泄物、嘔吐物可在固化后按固體放射性廢物處理;對同時具有病原體和放射性核素的病人,其排泄物應單獨收集,經殺菌消毒再經衰變后排放。
3.2.4傳染性污水傳染門診和病區,應設置單獨的衛生間系統和單獨的預消毒池和化糞池,采用次氯酸鈉、過氧乙酸或二氧化氯對污水進行消毒,患者的嘔吐物和、糞便和其他排泄物,應單獨收集與專用容器之中,然后采用生石灰消毒,消毒后倒入傳染病單獨的下水道中。傳染病醫院(含帶傳染病房綜合醫院)應設專用化糞池。被傳染病病原體污染的傳染性污染物,如含糞便等排泄物,必須按我國衛生防疫的有關規定進行嚴格消毒。消毒后的糞便等排泄物應單獨處置或排入專用化糞池,其上清液進入醫院污水處理系統。
3.2.5含氰、汞、鉻等重金屬的污水這類污染物的產生都與使用某種藥物進行某項檢查或治療密切相關,目前國內通常采用(1)化學法;(2)物理處理法;(3)生物處理法處理此類污水。但這種污水產量比較少,普通醫院的污水處理設施處理起來往往比較困難。高效穩妥的方法就是把這類污水個別收集,存放在專用的容器中,由藥品供應商統一回收后集中處理。[5]
3.2.6其他含菌污水進入到醫院污水處理系統,接受常規預處理,物理化學或生化處理(一級或二級),消毒、排放的程序。
Abstract: Due to the laboratory environmental protection concepts and technology reasons, laboratory water pollution has become a major environmental issues need to be resolved. If the laboratory sewage is directly discharged into the sewer without treatment, it would seriously endanger the social environment and human health. This article explored the laboratory water pollution problems from improving laboratory environmental awareness and skills.
關鍵詞: 實驗室;水污染
Key words: laboratory;water pollution
中圖分類號:X131.2 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)03-0322-02
0 引言
進入21世紀以來,隨著改革開放和經濟全球化的不斷發展,自然環境的污染和破壞問題也變得越來越嚴重。其根本原因是環境污染治理的觀念和技術的發展與經濟的高速發展不夠協調。雖然現在環境問題得到了越來越多的重視,但是仍然存在很多不容忽視的問題:我國的環保技術和產業成果還不夠成熟,缺乏將科研成果轉化為生產力的動力。
實驗室的水污染是環境污染的一個重要組成部分,一般隨著實驗的進行而產生,具有復雜的成分及較大的毒性,受到實驗方式、原料及水質等多方面因素的影響,都含有各種有機物或無機物。水污染主要分為以下幾種:物理性污染、化學性污染及生物性污染。在治理污染時應根據污染源的不同采取不同的方法措施來進行系統的處理。但是由于實驗室的不集中性以及人們環保觀念的落后,單個實驗室產生的污水及廢液并沒有引起實驗室及相關部門的重視。根據調查顯示:我國學校、工廠等各級實驗室的廢水及廢棄液體大多數都是未經處理直接排入下水道,其中包括一些重點學校及國家重點建設企業的實驗室。在大多數學校實驗室,學生做實驗產生的廢水廢液一般由老師統一收集課后處理,但由于技術設備的缺乏,老師也無法對各種不同的廢水廢液進行專業的處理,只能一倒了之。這直接導致了學校及實驗室環境的污染,嚴重危害人體健康。隨著實驗課的增多及實驗人次的增加,長此以往必將對環境造成極為嚴重的損害,對人們造成不可估量的損失。由此可見,實驗室的水污染治理尤為重要。
本文從改進試驗方法、改善實驗室污水處理方法等方面探討實驗室的水污染及應對措施:
1 改進試驗方法
1.1 選擇更加環保的試劑 進行實驗時,在不影響實驗效果的前提下,盡量選擇毒害低的試劑,不用或者少用高污染的試劑。如果實驗必須用到污染性較高的試劑,一定要注意做好循環利用及回收措施。一般來說,部分實驗有兩種或兩種以上符合國標的操作方法,操作者可根據標準盡量選擇符合環保要求的試劑,選取低毒害的操作方法,盡量避免污水及廢液產生。
1.2 減少實驗藥品的使用量 在實驗中很難做到完全避免污染的產生,那么在保證實驗效果和準確度,符合正常操作流程的前提下,可以盡量減小化學實驗的規模,使實驗微量化。包括:減小實驗儀器的容量、減小藥品的用量等。例如:使用環保型滴定管可以很好地控制滴定的容量,而且操作簡單易控制,能有效地廢液污染。假設我們需要在100ml溶液中放入10g試劑,我們將100ml溶液改為30ml溶液,將10g試劑改為3g試劑,也可以清晰地觀測到實驗效果,達到實驗目的。這樣既節約了試劑及溶液,又很好地減少了污染物的排放,達到了經濟效益和環境保護的平衡。
我國于1988年開始研究微型實驗。微型實驗突出的好處在于試劑使用量大規模減少,對于成本高、污染高、毒性高的實驗來說,微型實驗可以較大限度地避免這些問題。
1.3 虛擬實驗 采用傳統的實驗方法,污染幾乎無法避免,所以現在越來越多人開始參與虛擬實驗的研究與開發。虛擬實驗取代了常規的人工實驗,利用高新技術對各種實驗進行模擬。虛擬實驗的好處在于杜絕了污染及危險的產生,并且可以反復模擬實驗操作。當然,由于虛擬實驗的科研成果尚不成熟,與常規實驗相比可能仍然存在一些偏差,尚未形成一定的使用規模,還有待進一步的研究與開發。
2 實驗室污水處理
2.1 廢液的收集 要有效處理實驗室的水污染,必須先做好廢液的收集工作。要根據廢液的性質,將其收集在規定的容器中,在規定的時間進行處理。特別值得注意的是,由于廢液種類繁多,成分復雜,實驗室的廢液有可能發生二次反應,產生新的有害物質甚至發生實驗事故,所以在做收集工作時要注意以下幾點:首先要選擇合適的容器。選擇容器時應確保容器完好并不會被廢液腐蝕,保持容器封閉,以防廢液揮發。有些廢液容易發生劇烈反應,應分開收集,例如:揮發性與不揮發性酸。收集完畢后應在容器上醒目位置貼上標簽,標明廢液的種類及應處理的時間。保存時應注意避光避熱,為避免廢液加速反應應定期進行處理。最后最好對廢液的類別及時間等進行登記,建立系統的廢液收集機制。
2.2 污水的處理 我們日常實驗的廢液可分為無機廢液和有機廢液,對于某些比較容易處理的無機廢液,實驗室可以自行處理。對于比較難處理的無機及有機廢液,切不可隨意排放,在經過環保部門的許可后,可以轉交給專門的處理機構進行處理。
實驗室水污染主要分為物理性污染、化學性污染、生物性污染。對于不同的廢液應采取不同的處理方式:酸性廢液經過搜集以后,可以與堿性廢液混合,使其PH值達到中性后再進行排放,也可利用于其他廢液的中和。將含有酸性污染物的水通過濾料發生中和反應使其凈化或者降低酸性濃度。一般使用石灰石、大理石等作為濾料;堿性污水常常利用酸性廢水進行中和,將中和劑投入堿性廢水中使其發生中和反應。我們一般將硫酸用為中和劑。由于工業廢氣中一般含有二氧化碳及二氧化硫等酸性氣體,所以也可用壓縮二氧化碳等來中和堿性廢水;放射性原料及同位素的使用會產生放射性污水。放射性霧水根據放射性強弱的不同可分為三類:高放射性、中放射性、低放射性。放射性污水主要由實驗容器及器皿及設備沾污清洗而產生的。對于放射性污水應根據其放射性濃度、半衰期長短等采取合適的方法。主要分為凝聚沉淀法、蒸發法、離子交換法等。凝聚沉淀法主要是將放射性物質從大體積污泥轉移到小體積污泥,從而使大體積污水的放射性濃度降低的方法。隨著離子交換技術的不斷發展,離子交換法已經廣泛地使用于污水處理領域,它的效果取決于離子交換劑的類型及污水放射性濃度等,它可以單獨使用或與其他方法結合使用。蒸發法是通過整齊將污水加熱至沸騰之后使其冷凝,污水便可成為較潔凈的廢水。對于有機廢液可用活性炭吸附后進行焚燒處理。實驗室也可用小型的污水處理裝置對實驗廢水進行生化處理。
我們都知道水是人類賴以生存的寶貴資源,而廢水也可以被轉化為有用的資源為我們所用。實驗室排出的廢液也不例外。如果廢水污染濃度較小,經過簡單凈水處理之后就可以回收使用了,如果污染濃度相對較大,在廢水處理過程中形成的濃集物中也可提取有用物質。污水從實驗室排出,進入水體以后,通過自身反應,有機物逐漸減少,雜質沉入河底,污水被大量河水稀釋。經過這些變化,污染程度降低,水體可以恢復到較潔凈的狀態。此方法成為水的自凈,也可用于對實驗室的污水進行處理。使用此種方法最大的好處是節約污水處理費用。
3 對實驗室水污染的指導及監管
盡管水污染相關的法律已經日趨完善,實驗守則也對水污染的防范制定了相關的措施。但根據調查表明,實際的執行效果并不理想。由于收集及處理比較麻煩,對專業的處理部門了解不多,再一個就是費用問題,導致按照規定收集和處理實驗廢液的人和實驗室較少,為了圖簡單省事,更多的人還是會將廢液直接排入下水道。根本的原因是人們環保意識較為薄弱,沒能正確地認識到實驗室廢水對環境的巨大危害;尚未形成系統的實驗室廢液處理及監管機制。隨著對實驗室環境污染問題的重視程度不斷提高,國家環保總局要求各級環保部門提高認識,加強領導和對環境保護的有效監管,對超標排污的單位進行法律約束,無法達標的單位或實驗室將依法受到處罰。隨著環保工作的深入開展,將逐漸形成系統的實驗室廢液排放機制,從根本上緩解實驗室水污染問題。
3.1 倡導環保實驗 倡導環保實驗,首先要加強環保的宣傳及教育。只有加強和環保的宣傳教育,才能形成樹立環保意識的過程。通過對實驗人員的培訓,使老師加深對廢液中有毒及有害物質的深刻認識以及對環境和人體健康造成的不良影響。由于學生做實驗缺乏經驗,這就需要指導老師加強對廢液收集的管理,加強宣傳教育,提升學生的環保意識。在學生首次進入實驗室時,就應該通過懸掛實驗室守則及向學生們講解國家相關法律法規及實驗操作規章制度,還應當經常開展倡導綠色環保實驗的專題講座及活動等使實驗人員的操作規范及環保意識全面提升。
3.2 形成系統管理措施 要形成系統的管理,首先必須落實管理機構。實驗廢液的處理,是隨著國家對環境保護的不斷重視形成的新的工作內容。但是當這些內容羅受到具體的機構及相關部門時,容易出現互相推諉責任的現象。這就需要相關部門對具體的管理機構進行明確的責任分工及加強管理。定期組織廢液回收,同時還可以與廢液處理機構簽訂合同。
3.3 政府部門應當加強投入及引導 廢液的處理直接影響到企業環保措施的落實,盡管在虛擬實驗等方面也有一定的研究,但就目前的實驗發展狀況來看,廢液的產生是不可避免的。目前相關環保部門的處理準入門檻還較高,處于壟斷地位,導致了處理費用的不斷上漲,這勢必會對廢液處理構成一些影響。這就需要企業將污染處理更加傾向于公益性發展,其次,政府應該給予資金方面的投入和資助,確保污水處理相關工作能落到實處。
4 結束語
實驗室的廢液處理給環境以及人體健康造成了很大的危害,還需要更多系統化的措施去解決,這種污染行為的產生,說明人們的環保意識還比較薄弱,要杜絕這種污染行為,首先要提升實驗人員的環保意識,其次要采取簡單易行的處理辦法,而對于廢液回收處理不便,還需要政府加大資金投入和政策扶持,建立健全實驗室污染控制體系,將實驗室廢液處理工作落到實處。
參考文獻:
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[關鍵字]輻照裝置 源項調查 退役去污 廢棄物處置
[中圖分類號] X324 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-3-193-2
四川省某研究院始建于1962年,長期從事輻照加工與科研工作。2009年經前期調查準備,制定詳細的退役計劃后,四川輻射站開始實施退役工作。
1前期準備工作
1.1源項調查分析
本項目退役60Co放射源共228枚,總出廠活度為2.25×1016Bq,退役時總活度約為3.15×1015Bq。60Co半衰期為5.27a,通過 衰變放出能量高達315keV的高速電子成為60Ni,同時放出兩束主要能量為1.33MeV和1.17MeV的γ射線,在放射性核素毒性分組中屬高毒組。
經多次現場查勘和監測并查相關歷史運行資料,該院需退役的3個輻照場、1個放射源暫存庫以及周邊排水系統基本情況如下:
1#輻照場采用旱井式屏蔽,尺寸為φ0.05m×h2.26m,已長期停用,現在處于停用閑置狀態。迷道、井口及井底的γ劑量率和α、β表面污染監測結果為正常水平。場前有一長6.0m×寬1.5m×深3.0m水池,池水無放射性污染,池內底泥有輕微放射性污染。
2#輻照場設計裝源活度10萬Ci,輻照室為圓柱形鋼筋混凝土結構,建成之初為旱井式屏蔽,1985年改為水井式屏蔽,水井為圓柱形,尺寸φ1.5m×h5.0m,井內水位4.8m,貯水量約為8.5m3。退役時裝源49枚,源強2.2萬Ci。迷道、井口及井底的γ劑量率和α、β表面污染監測結果為正常水平。井內水質清澈透明,井底有少量塵埃,水井外壁為不銹鋼防水鋼板,中間為1次性連續澆鑄混凝土,內壁粘貼釉面瓷磚。
3#輻照場設計裝源活度50萬Ci,輻照室為方形鋼筋混凝土結構,采用水井式屏蔽,尺寸長3.0m×寬2m×深7.5m,退役時裝源197枚,源強18萬Ci。其中有18枚60Co放射源(約8萬Ci)需轉移至該院新建輻照場內。井口γ輻射劑量率為環境本底水平,東迷道個別點位γ劑量率及表面污染水平偏離正常水平。井內水位7.0m,水量約42m3,水質清澈透明,井底有少量淤泥。
該院3#輻照場于1977年投入運行。建成后投入運行的第一批國產放射源191枚,出廠活度為3.601TBq,運行一段時間后經水質檢測發現貯源井內水的放射性比活度較高。后經調查發現,產生貯源井水活度較高的原因是該批次放射源外包殼有破損。因2#輻照場貯源井補水設備、倒源工具、和放射源排列調整與3#輻照場共用一個系統,導致其水質情況與3#輻照場內相似。1979年至2002年,該院在相關監測、管理部門的監督指導下分別對2、3#場內水質問題進先后行了四次處理,最終成功清除該事故造成的污染影響。
1.2輻照場內外輻射環境質量監測
退役工作開始前,對該院擬退役輻照場所的內外環境以網格布點進行了γ輻射吸收劑量率監測和井水中總β比活度檢測和60Co核素分析,并查看歷史運行監測數據,判斷輻照場運行40多年以來的對外污染擴散水平,以確定場內外環境去污熱點。
1.3環境影響評價
本次退役去污工作,在開始實施前制定了實施方案,并組織開展了環境影響評價。環評文件根據國家相關法律法規、技術標準對放射源的倒裝和運輸方案、去污處理措施及項目風險進行了分析評價。明確了項目退役級別和退役工作的主要內容,并對項目去污工作所采用標準限值進行了核算[1]。
2退役過程簡述
在項目退役經過環評論證并根據退役內容制定詳細的退役實施方案和應急預案后,開始實施退役工作。具體退役工作簡述如下:
2.1廢舊放射源退役回收
整個放射源收貯過程,包含鉛罐的設計和生產、倒源、倒源后的現場監測、運輸線路的選擇、源的運輸監督監測、入庫管理等多個環節。鉛罐的設計制作由中國工程物理研究院完成,共制作鉛室9個(備用1個),單個鉛室的重量約為3.0 t。矩形貯源提籃共12個,每個提籃的盛源量為9~25枚。在倒源過程中采樣水下錄相、水下γ輻射監測儀等儀器,確保井水內已無放射源存在,達到倒源預定目標;確保在整個倒源回收過程不產生新的放射性污染物。
本次共退役60Co放射源228枚,全部安全運抵我省城市放射性廢物庫暫存,并由該庫負責承擔放射源向最終處置場的轉移處置。
2.2貯源井水的處置
對貯源井水進行總β及60Co核素含量分析監測,監測結果表明,1#、2#、3#場井水及1#場前水池內水的總β放射性及60Co核素含量達到國家標準的要求,可以直接排放。在排放前,就排放溝渠走向、最終排入載體等進行考查論證,評價水體排放可能引起的環境輻射影響。確保排放水不對周邊環境造成影響,并沿預定路徑順利排往預定地點。
2.3場內去污
首先對3個輻照場空氣中γ吸收劑量率水平進行普查,并重點對各貯源井內壁的β表面污染1m見方進行網格式普查,找出去污熱點。對劑量偏高或表面污染水平偏高區域采用物理、化學及物理化學相結合的方法去污。
各場所具體方式見下表:
2.4 去污過程產生的放射性廢物的分類管理及處置方式
在項目去污過程中,產生的廢物包括廢沙石磚塊、剝離的混凝土、底泥、廢水管道、廢手套、塑料薄膜、包裝袋等。對于含濕量大的污染泥土,先裝入密封塑料袋,然后再裝入玻璃鋼廢物桶的方法,進行收集。對于污染的渣土采用挖掘的方法,進行收集。對于污染的硬質防水的光滑表面(如瓷磚、鋼件),采用化學去污的方法進行去污處理工作,收集污染的含酸棉紗。對于污染程度嚴重的硬質混凝土結構表面,采用機械剝離的方法進行去污處理,收集剝離渣。將收集的廢物按桶、袋進行分類、編號、進行γ劑量率監測、取代表性樣品進行60Co放射性比活度測量[2]。
放射性比活度大于等于豁免值10000Bq/kg的放射性廢物,約2噸,送往城市放射性廢物庫進行收貯。放射性活度大于等于審管部門批準的清潔解控水平限值90Bq/kg,小于豁免值10000Bq/kg的廢物,作為低于低放的固體廢物,約20噸,建庫暫存,在適當時機,最終送往極低放廢物處置場作填埋處理。放射性小于90Bq/kg達到清潔解控水平的固體廢物,作為普通廢物在項目去污工作后,與建筑拆除產生的建筑廢物一起處置。
3退役過程輻射防護、劑量控制
3.1放射源收貯過程監測
在整個放射源倒裝前后、運輸過程中,均進行現場環境γ劑量率監測,主要監測內容包括:
倒源前,對貯源水井井口γ劑量率、井水放射性活度進行監測。確認井水未受污染并對對放射源的屏蔽有效。
放射源倒入鉛罐前,利用水下劑量率監測儀甄別放射源,核查放射源數量。
放射源倒入鉛罐后,對鉛罐表面γ劑量率進行監測,確定其是否符合預定的表面劑量率要求。
鉛罐裝車后,對運輸車輛駕駛室和車輛周圍進行γ劑量監測,確定其是否符合放射性物質運輸規定。
對空的源井進行γ劑量率監測,確定井內無遺漏放射源。
對倒源后的貯源井水進行60Co放射性比活度監測,以確認井水有無放射性污染。
倒源全過程中,對井口的倒源工作人員所受γ劑量率進行監測,一旦發現異常,應立即將放射源降入井底。
3.2去污過程現場輻射監測
在整個去污過程中,主要針對該院退役去污施工范圍內被歷史運行中排放的污染廢水所污染的排水系統及其周邊環境,主要監測項目是在去污、清除后建筑物和設施的表面污染水平、排放廢水和土壤中60Co放射性比活度、γ劑量率、放射性廢物包裝體的表面污染水平以及退役工作人員個人γ輻射累計劑量等。通過以上監測,確保去污結果達到退役管理目標值,確保退役工作人員受照劑量在控制限值以下并盡可能低,確保外排廢水的放射性比活度符合國家有關要求并盡可能低[3]。
3.3場界標識
因本項目所處地理位置有較多社會居民,場界周邊與社會環境接觸密切,故本次退役實踐一開始,就設置了警戒線,在場界邊張貼警示標志,制作場界內工作標牌,由專人每天24小時巡邏看守場界,防止無關人員誤入退役場所。在整個退役去污期間,未出現一例人員誤入情況,確保了退役過程的順利進行。
4退役去污的經驗教訓
在源項調查中,因歷史運行記錄和歷史監測數據的缺失,未能查出該輻照場在事故發生后對排水系統進行過改造,原地下排水暗管已廢棄不用,改用地面排水溝渠進行排水。故在排查場所內排水系統時,未發現有地下排水暗管,致使在進行輻射環境質量普查時只調查到幾個排水溝渠沉降池γ放射性水平異常,而未能查出連接沉降池的地下排水暗管以及暗管邊臨時建筑物內的地下暗池γ劑量率放射性水平異常。從而導致本次退役去污在前期準備工作中,對工程去污難易程度、廢物產生量、經費預算、退役工期等估算出現了偏差。
去污過程中根據地下排水系統不斷進行γ劑量率補充測量,以彌補在源項調查中的失誤,查找去污初期遺漏的受污染點,最終完全清除放射性污染點。
因去污過程中新增污染點較多,對退役過程時間未能準確把握,致使在退役期間降雨在污染土壤坑內聚集滲透,增加了去污難度。去污時產生的放射性固體廢物亦大為增加,超出了城市放射性廢物庫的承載能力,不得已在城市放射性廢物庫區內新建臨時暫存庫,用以存放大量的極低放廢物。
5結束語
輻照裝置及其廢舊放射源的退役去污管理工作關系到公眾安全、社會穩定。輻射監測是貫穿整個退役工作過程始終的最重要一環,它對尋找去污熱點、去污是否徹底、工作人員個人劑量控制等起著至關重要的作用。去污工作中,必須秉持監測設備在前、人員在后的原則,保證去污徹底、人員安全。
參考文獻
[1]任憲文.核設施退役廢物管理[J].輻射防護通訊,2008,第28卷第4期.
1.1低放廢水處理的工藝方法
蒸發法是利用廢水中大多數放射性核素的非揮發性,將放射性廢水送入蒸發裝置,同時導入加熱蒸汽將水蒸發成水蒸汽,里面的放射性核素則留在水中。蒸發過程中形成的小部分濃縮液因其放射性水平高,需要進行進一步固化處理。另外蒸發過程中產生霧沫會夾帶放射性核素,所以要設置霧沫分離裝置,此外還要考慮起沫、腐蝕、結垢、爆炸等潛在危險和輻射防護要求。
1.2低放廢水處理工程的特點
處理廠房的廠房布置與大多數化工工廠不同,廠房對控制放射性污染的擴散具有最大的控制能力而對生產效率的要求相對較小。它有幾個重要的特征:①密封性。以精心設計的密封系統來保證不使放射性污染物釋放到環境中去。一些工藝室、房間或實驗室的墻壁設計成能經受最大可信事故而不被破壞,同時限制放射性氣體和氣溶膠進入第二密封區。②屏蔽。廠房除了滿足結構安全的要求之外還要滿足對放射性射線、離子束的屏蔽要求。因此廠房結構結構除了滿足強度要求之外,重點是要考慮滿足輻射防護的要求,還要保證所有可能含有放射性物質的管線———不論是由于偶然因素還是由于事故———都要有適當的屏蔽。③臨界要求。在對廠房的設計過程中考慮了臨界控制設計。④存留量控制。在工廠的各個階段,都嚴格控制放射性物質的存留量,所有的工藝室均要滿足沒有積累物質死角的要求。⑤廢物系統。廠房的排出物除了滿足正常情況下的性質和放射性水平分類,還要考慮到任何排出物都會隨時受到放射性物質的污染。⑥通風。排風機應有備用應急動力,而且要有備用風機,以保證通風系統失靈時間不超過幾秒鐘。⑦配管。放化廠房的管道尺寸與一般工廠的管道尺寸不同,因為其流量比其他化工廠小,而且常常是靠重力而不是靠外加壓頭流動,在施工過程中要保證管道的坡度、避免積液。
2施工準備階段的管理
施工準備工作是做好施工目標管理的的重要前提條件,同時也是安裝施工順利進行的根本保證。實踐證明認真做好施工準備工作對合理供應資源、加快施工進度、提高工程質量、降低工程成本、增加經濟效益具有重要意義。下面對技術資料的準備、物資準備、施工現場準備、冬雨季施工準備等的施工過程管理控制要點予以描述。
2.1技術準備
技術準備的工作主要包括熟悉、審查圖紙和設計交底、編制施工組織設計等。
2.1.1熟悉、審查圖紙和設計交底
在施工單位拿到圖紙之后,及時組織設計、施工單位、監理和業主進行設計交底。在進行設計交底時要做好以下工作:組織要求施工安排各專業技術人員閱讀熟悉施工圖紙,對于在熟悉圖紙過程中發現的問題及不明白的地方進行匯總梳理,將統計的問題及時反饋給設計,以便設計能夠在第一時間了解問題,以便于在會審時能夠當場給予解決。會審后形成會議紀要,分發個參與單位,對于沒有當場解決的問題,限定時間給予解決。
2.1.2施工組織設計的審查
施工組織設計是指導建設工程項目全過程的技術、經濟和管理的綱領性文件,是對施工過程進行有效管理的重要手段和依據。因此對于施工單位上報的施工組織設計的審查極為重要。下面從幾個方面對施工組織設計審批的控制進行描述:各類工程的施工組織設計的編制原則都是相同,主要是審查是否符合以下的內容:①施工組織設計所包含的內容與編制程序相符。②遵守國家工程建設的法律、法規、方針、政策、技術標準和規范,所采用的規范和技術必須有效。③符合施工合同或招標文件中技術經濟指標(工期、質量、安全、造價等)的要求。④遵守工程基本建設程序,采用合理的施工順序和施工工藝。⑤施工方法應先進、恰當、可行。采用先進的施工技術和管理方法、采用信息化管理技術和網絡計劃技術。⑥提高預制化、裝配化、自動化水平,減少現場作業和勞動強度。⑦符合HSE、質量等管理體系要求。⑧符合具體工程項目的實際情況,并有針對性強的施工組織、技術措施、經濟效益分析、成本控制等措施。⑨進度計劃、各項資源需求計劃應在確保項目施工安全和質量的前提下進行。
2.2物資準備
物資準備的內容主要有:大型建筑垂直運輸機械及其他工機具、建筑材料的準備。對于施工所需的各種物資,要求施工單位根據施工組織設計進行編制清單和需求計劃,并按照計劃進行實施。對于需要標定的測量機具及時進行標定,標定后才能夠進場使用。
2.3施工現場的準備
建設單位移交過來的場地應該符合合同中所規定的六通一平及其他要求。在接收之后及時組織施工單位進行施工測量和搭建臨時設施等。
2.4冬雨季的施工準備
建筑工程的固定性和體積龐大性決定了露天作業的特性。根據施工所在地的氣候特征及時進行冬雨季施工的準備。根據進度計劃和季節變化要求施工單位做好以下幾方面的工作:①編制應急方案,并要求施工單位根據該方案編制符合本單位的應急方案。②加強施工物資的保管。對施工單位的應急物資做好臺賬,并經常進行檢查。③在施工進度的安排上,注意晴雨結合。晴天多進行室外作業,雨天多進行室內作業。④做好現場的排水防洪措施。
3施工的過程管理
安裝施工的專業較多,技術性較強,施工過程管理涉及的方面較多。本文介紹的過程如下:材料進場報驗、預留預埋、不符合項、區域移交。
3.1材料進場
現場所使用的材料來源主要有兩個途徑:一是總承包單位購買,稱為甲供;二是施工單位采購,稱為乙供。下面主要介紹乙供材料的進場管理。
3.1.1材料、構配件、部件、設備的進場要求
建安承包商按材料、構配件、部件、設備進場時間及工程進度提前七天安排材料、構配件、部件、設備進場及時填寫《材料、構配件、部件設備驗收通知》,說明驗收的內容、時間和地點等并填寫材料、構配件、部件、設備報審表;準備進場資料包含但不限于出廠檢查合格證、質量證明書。
3.1.2材料、構配件、部件、設備的驗收
總承包施工管理部專業負責人(或子項負責人)在接到建安承包商的通知單后,及時組織監理、質安部及其他單位或部門檢查核實所采購的材料、構配件、部件、設備。檢查的內容如下:①檢查核實所采購的材料、構配件、部件、設備的廠家及供貨商是否經過質量安全部門審查認可并列入合格分供方數據庫;報審資料是否齊全,是否符合國家規定的相關質量要求。②檢查核實建安承包商所報審的材料、構配件、部件、設備是否符合合同、設計及規范要求,決定驗收、放行或要求退場。③對于驗收合格的材料、構配件、部件、設備在報審表上應填寫驗收合格;驗收不合格則在報審表上填寫驗收不合格及處理意見。
3.1.3堆碼、標識
進場材料、構配件、部件、設備應按施工組織設計總平面圖布置的要求,按品種、規格分類堆放,并插上醒目的標牌以便區分。
3.2預留預埋
低放廢水處理工程涉及的專業較多,各專業均有大量的預埋件、預留套管、預留洞、隱蔽的管道等。預留預埋工作與前期的土建施工一同進行。土建施工要求的誤差一般為2cm,而安裝需求的精度為幾毫米。誤差精度要求的不一致,會導致預留預埋工作極易不能滿足后期的安裝要求。廠房的熱室、設備室均為高標號混凝土,空間狹小,不易進行處理。預留預埋不合格將極大的影響后期的安裝施工進度。
3.3施工過程中區域移交管理
在土建尚未竣工,但是某一區域或房間內安裝作業必須的設備基礎、預埋件、預留孔洞等具備進行安裝施工的條件,即可進行移交。總承包施工管理部主管工程師組織相關方進行區域移交,參與工程實體的檢查與移交文件的審查,并負責遺留項的檢查判斷和確認,負責督促對遺留項的處理,并辦理移交證書。移交證書應每一個相關方一份。由于區域移交發生在施工過程中,經常會出現相互影響工作的事情,而且隨著施工的進行,現場情況也會出現變化,在移交過程中應充分做好各項工作。①明確各方的責任,一般按照“誰施工,誰管理”的原則,來明確區域內安全文明施工、防火、治安、保衛和成品保護等。只有將責任明確了,才能有效避免在以后可能會出現的摩擦和沖突。②多做雙方的思想工作,讓兩單位能夠做到相互體諒,相互謙讓。③做好移交記錄。④嚴格限定完成時間。在移交之后要關注該區域內的施工進度,一發現有滯后的現象,要及時督促施工單位采取措施保證施工進度。