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一、實驗室廢液主要包括:
1.實驗操作過程中產(chǎn)生的各種強酸、強堿、有機溶液等;
2.清洗各種實驗用具和設(shè)備(各種玻璃容器、進(jìn)樣瓶、制樣設(shè)備等)時產(chǎn)生的廢液;
3.設(shè)備冷卻裝置(如各種蒸餾冷卻裝置、儀器設(shè)備冷卻裝置等)產(chǎn)生的廢液。
這些廢液應(yīng)按其性質(zhì)、成分等采取不同的處理方式。有的廢液可以回收利用其中有用的物質(zhì),有的可以直接排至外部排水管網(wǎng),有的則采用適當(dāng)方法處理,然后再排外部管網(wǎng)。
例如:一般設(shè)備冷卻水使用后僅水溫有所升高,這類廢液不經(jīng)處理就可排入水體或外部排水管網(wǎng)。有的經(jīng)簡單的處理還可重復(fù)使用,用于實驗用具的清洗等過程;有的廢液含有毒有害物質(zhì)、放射性物質(zhì),則需經(jīng)適當(dāng)處理或回收利用其有用的物質(zhì)后,使之符合國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),才可排入水體或外部排放管網(wǎng)。
二、實驗室廢液處理:
收集的實驗室廢液應(yīng)有適當(dāng)?shù)馁A存場所,避免高溫、日曬、雨淋以及應(yīng)有防漏和防滲設(shè)施,最好放置在有抽氣設(shè)備的貯存柜中或存放于有換氣設(shè)備的房間中。貯存容器應(yīng)明顯標(biāo)示其種類與性質(zhì),不同類型的廢液應(yīng)分別貯存,不同類型廢液容器不可混貯。
對高濃度廢酸、廢堿液要經(jīng)中和至中性時排放。對于含少量被測物和其他試劑的高濃度有機溶劑應(yīng)回收再用。用于回收的高濃度廢液應(yīng)集中儲存,以便回收;低濃度的經(jīng)處理后排放,應(yīng)根據(jù)廢液性質(zhì)確定儲存容器和儲存條件,不同廢液一般不允許混合,避光、遠(yuǎn)離熱源、以免發(fā)生不良化學(xué)反應(yīng)。廢液儲存容器必須貼上標(biāo)簽、寫明種類、儲存時間等。
含汞、鉻、鉛、鎘、砷、酚、氰的廢液必須經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后才能排放,實驗室處理方法如下:
含汞、鉛、鎘廢棄物的處理:
若不小心將金屬汞散落在實驗室里(如打碎溫度計)必須及時清除。如用滴管或用在硝酸汞的酸性溶液中浸泡過的薄銅片、銅絲收集于燒杯中用水覆蓋。散落在地面上的汞顆粒應(yīng)撒上硫磺粉,生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(5:1000體積比),過1至2小時后清除;或噴上20%三氯化鐵水溶液,干后再清除(但該方法不能用于金屬表面,會產(chǎn)生腐蝕)。
對于含汞廢液的處理,可先將廢液調(diào)至PH8~10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,生成硫化鐵沉淀可將硫化汞微粒吸附沉淀,然后靜置分離,清液可排放,殘渣可用焙燒法回收汞或制成汞鹽。
用堿將廢液PH調(diào)至8~10,生成Pb(OH)2和Cd(OH)2沉淀,再加入硫酸亞鐵作為共沉淀劑,沉淀物可與其他無機物混合進(jìn)行燒結(jié)處理,清液排放。
含鉻、砷、酚、氰廢棄物的處理:
含鉻廢液中加入還原劑,如硫酸亞鐵、亞硫酸鈉、鐵屑,在酸性條件下將六價鉻還原成三價,然后加入堿,如氫氧化鈉、氫氧化鈣碳酸鈉等,使三價鉻形成Cr(OH)3沉淀,清液可排放。沉淀干燥后可用焙燒法處理,使其與煤渣一起焙燒,處理后可填埋。
加入氧化鈣,使PH為8,生成砷酸鈣和亞砷酸鈣沉淀,在Fe3+存在時共沉淀?;蚴谷芤篜H大于10,加入硫化鈉,與砷反應(yīng)生成難容、低毒的硫化砷沉淀。產(chǎn)生含砷氣體的試驗在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。
低濃度含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉,使酚氧化成水和二氧化碳。高濃度可使用丁酸乙脂萃取,再用少量氫氧化鈉溶液反復(fù)萃取。調(diào)節(jié)PH后,進(jìn)行重蒸餾,提純后使用。
低濃度廢液可加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH為10以上,再加入高錳酸鉀粉末(3%),使氰化物分解。若是高濃度的,可使用堿性氯化法處理,先用堿調(diào)至PH為10以上,加入次氯酸鈉或漂白粉。經(jīng)充分?jǐn)嚢?,氫化物分解為二氧化碳和氮氣,放?4小時后排放。含氰化物廢液不得亂倒或與酸混合,生成的揮發(fā)性氰化氫氣體有劇毒。
三、廢液的回收使用:
加強試劑回收利用不僅可以減少實驗室廢液產(chǎn)生的總量,同時又節(jié)省了實驗室的費用支出。例如實驗室中部分有機溶劑不直接參與化學(xué)反應(yīng),使用后雜質(zhì)含量少,可通過蒸餾、萃取、吸附等方法回收提純,檢測后可再次使用。
混合廢液:
互不作用的廢液可用鐵粉處理。調(diào)節(jié)廢液PH3~4,加入鐵粉,攪拌半小時,用堿調(diào)節(jié)PH9左右,攪拌10分鐘,加入高分子混凝劑沉淀,清液可排放,沉淀物作為廢渣處理。
三氯甲烷的回收:
將三氯甲烷廢液依次用水、濃硫酸(三氯甲烷量的十分之一)、純水、鹽酸羥胺溶液(0.5%AR)洗滌。用重蒸餾水洗滌兩次,將洗好的三氯甲烷用污水氯化鈣脫水,放置幾天,過濾,蒸餾。蒸餾速度為每秒1-2滴,收集沸程為60-62攝氏度的餾出液(標(biāo)框下),保存于棕色試劑瓶中(不可用橡膠塞)。
四、實驗室廢液的處理方式:
1.焚燒法
(1)將可燃性物質(zhì)的廢液,置于燃燒爐中燃燒。如果數(shù)量很少,可把它裝入鐵制或瓷制容器,選擇室外安全的地方燃燒。點火時,取一長棒,在一端扎上沾有油類的破布,或用木片等東西,站在上風(fēng)方向進(jìn)行點火燃燒。必須監(jiān)視至燒完為止。
(2)對難以燃燒的物質(zhì),可把它與可燃性物質(zhì)混合燃燒,或者把它噴入配備有助燃器的焚燒爐中燃燒。對多氯聯(lián)苯之類難于燃燒的物質(zhì),往往會排出一部分還未焚燒的物質(zhì),要加以注意。對含水的高濃度有機類廢液,此法亦能進(jìn)行焚燒。
(3)對由燃燒而產(chǎn)生NO2、SO2或HCl之類有害氣體的廢液,必須用配備有洗滌器的焚燒爐燃燒。此時,必須用堿液洗滌燃燒廢氣,除去其中的有害氣體。
對固體物質(zhì)亦可將其溶解于可燃性溶劑中使之燃燒。
2.溶劑萃取法
(1)對含水的低濃度廢液,用與水不相混合的正已烷之類揮發(fā)性溶劑進(jìn)行萃取,分離出溶劑層后,把它進(jìn)行焚燒。再用吹入空氣的方法,將水層中的溶劑吹出。
(2)對形成乳濁液之類的廢液,不能用此法處理,要用焚燒法處理。
3.吸附法
用活性炭、硅藻土、礬土、層片狀織物、聚丙烯、聚酯片氨基甲酸乙酯泡沫、塑料、稻草屑及鋸末之類能良好吸附溶劑的物質(zhì)使其充分吸附后與吸附劑一起焚燒。
4.氧化分解法
在含水的低濃度有機類廢液中,對其易氧化分解的廢液,用廢鉻酸混合液等物質(zhì),將其氧化分解。然后,按上述無機類實驗廢液的處理方法加以處理。
5.水解法
對有機酸或無機酸的酯類,以及一部分有機磷化合物等容易發(fā)生水解的物質(zhì),可加入氫氧化鈉或氫氧化鈣,在室溫或加熱下進(jìn)行水解。水解后,若廢液無毒害,把它中和、稀釋后,即可排放。如果含有有害物質(zhì),用吸附等適當(dāng)?shù)姆椒右蕴幚怼?/p>
6.生物化學(xué)處理法
生物化學(xué)處理法利用微生物的生物化學(xué)作用處理各種廢水的一系列方法。可分為需氧處理法和厭氧處理法兩大類。
前者是在水中有充分的溶解氧存在的情況下,利用活動的需氧生物,將污水中的有機物分解成二氧化碳、氨和水的方法。有活性污泥法、生物濾池法、氧化塘法、灌溉法等。
后者是在水中缺乏溶解氧的情況下,利用活動的厭氧生物,將污水中的有機物分解成為甲烷、二氧化碳、硫化氫、氨和水的方法,如甲烷發(fā)酵法。
含一般有機溶劑的廢液:
一般有機溶劑是指醇類、酯類、有機酸酮及醚等由C、H、O 元素構(gòu)成的物質(zhì)。對此類物質(zhì)的廢液中的可燃性物質(zhì),用焚燒法處理。對難于燃燒的物質(zhì)及可燃性物質(zhì)的低濃度廢液,則用溶劑萃取法、吸附法及氧化分解法處理。再者,廢液中含有重金屬時,要保管好焚燒殘渣。但是,對易被生物分解的物質(zhì)(即通過微生物的作用而容易分解的物質(zhì)),其稀溶液經(jīng)水稀釋后,即可排放。
含石油動植物性油脂的廢液,此類廢液包括:苯、乙烷、二甲苯、甲苯、煤油、輕油、重油、潤滑油、切削油、機器油、動植物性油脂及液體和固體脂肪酸等物質(zhì)的廢液。對其可燃性物質(zhì),用焚燒法處理。對其難以燃燒的物質(zhì)及低濃度的廢液,則用溶劑萃取法或吸附法處理。對含機油之類的廢液,含有重金屬時,要保管好焚燒殘渣。
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