實(shí)驗(yàn)室“三廢”處理的原則

一般原則

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室“三廢”排放的特點(diǎn)和現(xiàn)狀, 遵循國家有關(guān)規(guī)定, 充分強(qiáng)調(diào)“誰污染, 誰治理”的原則。

為防止實(shí)驗(yàn)室污物擴(kuò)散、污染環(huán)境, 應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室“三廢”的特點(diǎn), 對其進(jìn)行分類收集、存放、集中處理。在實(shí)際工作中, 應(yīng)科學(xué)選擇實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)路線、控制化學(xué)試劑使用量、采用替代物, 盡可能減少廢物產(chǎn)生量, 減少污染。應(yīng)本著適當(dāng)處理、回收利用的原則, 來處理實(shí)驗(yàn)室“三廢”。盡可能采用回收、固化以及焚燒等方法處理; 處理方法簡單, 易操作, 處理效率高, 不需要很多投資。

廢氣

對少量的有毒氣體可通過通風(fēng)設(shè)備(通風(fēng)櫥或通風(fēng)管道) 經(jīng)稀釋后排至室外, 通風(fēng)管道應(yīng)有一定高度,使排出的氣體易被空氣稀釋。

大量的有毒氣體必須經(jīng)過處理如吸收處理或與氧充分燃燒, 然后才能排到室外, 如氮、硫、磷等酸性氧化物氣體, 可用導(dǎo)管通入堿液中, 使其被吸收后排出。

廢液

廢液應(yīng)根據(jù)其化學(xué)特性選擇合適的容器和存放地點(diǎn), 密閉存放, 禁止混合貯存; 容器要防滲漏, 防止揮發(fā)性氣體逸出而污染環(huán)境; 容器標(biāo)簽必須標(biāo)明廢物種類和貯存時間, 且貯存時間不宜太長, 貯存數(shù)量不宜太多; 存放地要有良好通風(fēng)。劇毒、易燃、易爆藥品的廢液, 其貯存應(yīng)按危險品管理規(guī)定辦理。

一般廢液可通過酸堿中和、混凝沉淀、次氯酸鈉氧化處理后排放。有機(jī)溶劑廢液應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)盡可能回收; 對于某些數(shù)量較少、濃度較高確實(shí)無法回收使用的有機(jī)廢液, 可采用活性炭吸附法、過氧化氫氧化法處理, 或在燃燒爐中供給充分的氧氣使其完全燃燒。對高濃度廢酸、廢堿液要經(jīng)中和至近中性(pH = 6～9) 時方可排放。

實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處理方法

含汞、鉻、鉛、鎘、砷、酚、氰、銅的廢液必須經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后才能排放, 對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)小量廢液的處理可參照以下方法。

含汞廢棄物的處理

若不小心將金屬汞撒落在實(shí)驗(yàn)室里(如打碎壓力計、溫度計或極譜分析操作不慎將汞撒落在實(shí)驗(yàn)臺、地面上等) 必須及時清除?？捎玫喂?、毛筆或用在硝酸汞的酸性溶液中浸過的薄銅片、粗銅絲將撒落的汞收集于燒杯中, 并用水覆蓋。撒落在地面難以收集的微小汞珠應(yīng)立即撒上硫磺粉, 使其化合成毒性較小的硫化汞, 或噴上用鹽酸酸化過的高錳酸鉀溶液(每升高錳酸鉀溶液中加5ml 濃鹽酸) , 過1～2h 后再清除,或噴上20 %三氯化鐵的水溶液, 干后再清除干凈。應(yīng)當(dāng)指出的是, 三氯化鐵水溶液為對汞具有乳化性能并同時可將汞轉(zhuǎn)化為不溶性化合物的一種非常好的去汞劑, 但金屬器件(鉛質(zhì)除外) 不能用三氯化鐵水溶液除汞, 因金屬本身會受這種溶液的作用而損壞。

如果室內(nèi)的汞蒸汽濃度超過0.01mg/ m3 , 可用碘凈化, 即將碘加熱或自然升華, 碘蒸汽與空氣中的汞及吸附在墻上、地面上、天花板上和器物上的汞作用生成不易揮發(fā)的碘化汞, 然后徹底清掃干凈。實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的含汞廢氣可導(dǎo)入高錳酸鉀吸收液內(nèi), 經(jīng)吸收后排出。

含汞廢液可采用硫化物共沉淀法處理, 即用酸、堿先將廢液調(diào)至pH 8～10 , 加入過量硫化鈉, 使其生成硫化汞沉淀。再加入硫酸亞鐵作為共沉淀劑,與過量的硫化納生成硫化鐵, 生成的硫化鐵沉淀將懸浮在水中難以沉降的硫化汞微粒吸附而共沉淀, 然后靜置、沉淀分離或經(jīng)離心過濾, 上清液可直接排放,沉淀用專用瓶貯存, 待一定量后可用焙燒法或電解法回收汞或制成汞鹽。

含鉛、鎘廢液的處理

鎘在pH 值高的溶液中能沉淀下來, 對含鉛廢液的處理通常采用混凝沉淀法、中和沉淀法。因此可用堿或石灰乳將廢液pH 值調(diào)至9 , 使廢液中的Pb2 + 、Cd2 + 生成Pb (OH) 2 和Cd (OH) 2 沉淀, 加入硫酸亞鐵作為共沉淀劑, 沉淀物可與其它無機(jī)物混合進(jìn)行燒結(jié)處理, 清液可排放。

含鉻廢液的處理

鉻酸洗液經(jīng)多次使用后, Cr6 + 逐漸被還原為Cr3 +同時洗液被稀釋, 酸度降低, 氧化能力逐漸降低至不能使用。此廢液可在110～130 ℃下不斷攪拌, 加熱濃縮, 除去水分, 冷卻至室溫, 邊攪拌邊緩緩加入高錳酸鉀粉末, 直至溶液呈深褐色或微紫色(1L 加入約10g 左右高錳酸鉀) , 加熱至有二氧化錳沉淀出現(xiàn), 稍冷, 用玻璃砂芯漏斗過濾, 除去二氧化錳沉淀后即可使用。

含鉻廢液: 采用還原劑(如鐵粉、鋅粉、亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫或水合肼等) , 在酸性條件下將Cr6 + 還原為Cr3 + , 然后加入堿(如氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、石灰等) , 調(diào)節(jié)廢液pH 值, 生成低毒的Cr (OH) 3 沉淀, 分離沉淀, 清液可排放。沉淀經(jīng)脫水干燥后或綜合利用, 或用焙燒法處理, 使其與煤渣和煤粉一起焙燒, 處理后的鉻渣可填埋。一般認(rèn)為,將廢水中的鉻離子形成鐵氧體(使鉻鑲嵌在鐵氧體中) , 則不會有二次污染。

含砷廢液的處理

在含砷廢液中加入氯化鈣或消石灰, 調(diào)節(jié)并控制廢液pH 值為8～9 , 生成砷酸鈣和亞砷酸鈣沉淀, 再加入FeCl3 , 因有Fe3 + 存在時可起共沉淀作用。也可將含砷廢液pH 值調(diào)至10 以上, 加入硫化鈉, 與砷反應(yīng)生成難溶、低毒的硫化物沉淀。

有少量含砷氣體產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn), 應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,使毒害氣體及時排出室外。

含酚廢液的處理

低濃度的含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉, 使酚氯化成鄰苯二酚、鄰苯二醌、順丁烯二酸而被破壞, 處理后廢液匯入綜合廢水桶。高濃度的含酚廢液可用乙酸丁酯萃取, 再用少量氫氧化鈉溶液反萃取。經(jīng)調(diào)節(jié)pH值后, 進(jìn)行重蒸餾回收, 提純(精制) 即可使用。

含氰廢液的處理

處理低濃度的氰化物廢液可直接加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH 值為10 以上, 再加入高錳酸鉀粉末(約3 %) ,使氰化物氧化分解。

如氰化物濃度較高, 可用氯堿法氧化分解處理。先用氫氧化鈉將廢液pH 值調(diào)至10 以上, 加入次氯酸鈉(或液氯、漂白粉、二氧化氯) , 經(jīng)充分?jǐn)嚢枵{(diào)pH值呈弱堿性(pH 約為815) , 氰化物被氧化分解為二氧化碳和氮?dú)?/span>, 放置24h , 經(jīng)分析達(dá)標(biāo)即可排放。應(yīng)特別注意含氰化物的廢液切勿隨意亂倒或誤與酸混合,否則發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 生成揮發(fā)性的氰化氫氣體逸出,造成中毒事故。

含苯廢液的處理

含苯廢液可回收利用, 也可采用焚燒法處理。對于少量的含苯廢液, 可將其置于鐵器內(nèi), 放到室外空曠地方點(diǎn)燃; 但操作者必須站在上風(fēng)向, 持長棒點(diǎn)燃,并監(jiān)視至完全燃燼為止。

含銅廢液的處理

酸性含銅廢液, 以CuSO4 廢液和CuCl2 廢液為常見, 一般可采用硫化物沉淀法進(jìn)行處理(pH 值調(diào)節(jié)約為6) , 也可用鐵屑還原法回收銅。

堿性含銅廢液, 如含銅銨腐蝕廢液等, 其濃度較低和含有雜質(zhì), 可采用硫酸亞鐵還原法處理, 其操作簡單、效果較佳。

綜合廢液的處理

綜合廢液以委托有資質(zhì)、有處理能力的化工廢水處理站或城鎮(zhèn)污水處理廠處理為佳。少量的綜合廢液也可以自行處理。

對已知且互不作用的廢液可根據(jù)其性質(zhì)采用物理化學(xué)法進(jìn)行處理, 如鐵粉處理法: 將廢液pH 值調(diào)節(jié)為3～4 , 再加入鐵粉, 攪拌30min , 用堿調(diào)pH 值至9左右, 繼續(xù)攪拌10min , 加入高分子混凝劑進(jìn)行混凝沉淀, 清液可排放, 沉淀物以廢渣處理。

廢酸、廢堿液可用中和法處理。

廢有機(jī)溶劑的回收與提純

從實(shí)驗(yàn)室的廢棄物中直接進(jìn)行回收是解決實(shí)驗(yàn)室污染問題的有效方法之一。實(shí)驗(yàn)過程中使用的有機(jī)溶劑, 一般毒性較大、難處理, 從保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源來看, 應(yīng)該采取積極措施回收利用。回收有機(jī)溶劑通常先在分液漏斗中洗滌, 將洗滌后的有機(jī)溶劑進(jìn)行蒸餾或分餾處理加以精制、純化, 所得有機(jī)溶劑純度較高, 可供實(shí)驗(yàn)重復(fù)使用。由于有機(jī)廢液的揮發(fā)性和有毒性, 整個回收過程應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。為準(zhǔn)確掌握蒸餾溫度, 測量蒸餾溫度用的溫度計應(yīng)正確安裝在蒸餾瓶內(nèi), 其水銀球的上緣應(yīng)和蒸餾瓶支管口的下緣處于同一水平, 蒸餾過程中使水銀球完全為蒸氣包圍。

三氯甲烷

將三氯甲烷廢液依順序用蒸餾水、濃硫酸(三氯甲烷量的1/ 10) 、蒸餾水、鹽酸羥胺溶液( 015 %、AR) 洗滌。用重蒸餾水洗滌2 次, 將洗好的三氯甲烷用無水氯化鈣脫水干燥, 放置幾天, 過濾、蒸餾。蒸餾速度為每秒1～2 滴, 收集沸點(diǎn)為60～62 ℃的蒸餾液, 保存于棕色帶磨口塞子的試劑瓶中待用。

如果三氯甲烷中雜質(zhì)較多, 可用自來水洗滌后預(yù)蒸餾一次, 除去大部分雜質(zhì), 然后再按上法處理。對于蒸餾法仍不能除去的有機(jī)雜質(zhì)可用活性炭吸附純化。

四氯化碳

含雙硫腙的四氯化碳: 先用硫酸洗滌一次, 再用蒸餾水洗滌兩次, 除去水層, 加入無水氯化鈣干燥、過濾、蒸餾, 水浴溫度控制90～95 ℃, 收集76～78 ℃的餾出液。

含銅試劑的四氯化碳: 只需用蒸餾水洗滌兩次后,經(jīng)無水氯化鈣干燥后過濾、蒸餾。

含碘的四氯化碳: 在四氯化碳廢液中滴加三氯化鈦至溶液呈無色, 用純水洗滌兩次, 棄去水層, 用無水氯化鈣脫水, 過濾、蒸餾。

石油醚

先將廢液裝于蒸餾燒瓶中, 在水浴上進(jìn)行恒溫蒸餾, 溫度控制在81 ±2 ℃, 時間控制在15～20min。餾出液通過內(nèi)徑25mm、高750mm 玻璃柱, 內(nèi)裝下層硅膠高600mm , 上面覆蓋50mm 厚氧化鋁(硅膠60～100 目, 氧化鋁70～120 目, 于150～160 ℃活化4 小時) 以除去芳烴等雜質(zhì)。重復(fù)第一個步驟再進(jìn)行一次分餾, 視空白值確定是否進(jìn)行第二次分離。經(jīng)空白值(n = 20) 和透光率( n = 10) 測定檢驗(yàn), 回收分離后石油醚能滿足質(zhì)控要求, 與市售石油醚無顯著性差異。

乙醚

先用水洗滌乙醚廢液1 次, 用酸或堿調(diào)節(jié)pH 至中性, 再用015 %高錳酸鉀洗滌至紫色不褪, 經(jīng)蒸餾水洗后用015 %～1 %硫酸亞鐵銨溶液洗滌以除去過氧化物, 最后用蒸餾水洗滌2～3 次, 棄去水層, 經(jīng)氯化鈣干燥、過濾、蒸餾, 收集3315～3415 ℃餾出液, 保存于棕色帶磨口塞子的試劑瓶中待用。由于乙醚沸點(diǎn)較低, 乙醚的回收應(yīng)避開夏季高溫為宜。

 結(jié)　語

實(shí)驗(yàn)室廢棄物雖數(shù)量較少, 但危害很大, 必須引起人們的足夠重視。各實(shí)驗(yàn)室對實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢棄物, 必須對其進(jìn)行有效的處理后方能排放, 要防患于未然, 杜絕污染事故的發(fā)生。