化验室废水处理方法(6篇)
化验室废水处理方法篇1
1.1废液
实验室产生的废液包括多余的污水样品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量洗涤水等[2]。几乎所有的常规实验项目都不同程度存在着废液污染问题。这些废液的成分十分复杂,有强酸、强碱废液、废标准溶液、有机物、重金属离子和有害微生物等等,其中包括汞、铬、砷等第一类污染物。
(1)第一类污染物。实验室排放的污染物中包括六价铬、砷、汞等第一类污染物。六价铬主要来自“蚕豆根尖微核监测技术”实验,采用1mol/L的三氧化铬浸泡蚕豆根尖1h,将产生500mL左右的三氧化铬废液;“废水中铬的测定”实验,产生少量的铬标准溶液;“化学需氧量实验”也产生少量的重铬酸钾废液。砷废液主要来自“土壤中砷的测定实验”,采用砷吸收液吸收砷化氢气体,比色后剩余含砷废液近200mL。“化学需氧量实验”中,为消除氯离子的影响,加入一定量的硫酸汞络合,产生少量硫酸汞废液;“废水中汞的测定”实验,产生少量的汞标准溶液;压力计、温度计等含汞仪器操作不慎打碎,也会产生汞的污染。第一类污染物能在环境或动植物体内蓄积,对人体健康产生长远不良影响。
(2)酸碱废液。实验室用到大量的酸碱,包括硫酸、硝酸、磷酸、盐酸、高氯酸、氢氧化钠、碳酸钙。如在“土壤中汞的测定”实验中,因玻璃对汞有吸附作用,所用的玻璃器皿需用10%硝酸溶液浸泡,实验结束将产生50L左右的硝酸废液;在“农作物秸秆制备活性炭”实验中,秸秆首先需用40%的磷酸溶液浸泡24~40h,因而将产生30L左右的磷酸废液;在“碱液吸收气体中的二氧化硫”实验中,需用5%氢氧化钠或碳酸钙溶液吸收二氧化硫,实验结束也将产生至少250L的碱性废液。根据污水综合排放标准,当pH大于9或小于6时,水中的生物生长受到抑制,致使水体自净能力下降,影响渔业和农业生产。
(3)其他废标准溶液。测定物质的浓度时,需要配置其标准溶液并将产生相应的废标准溶液。如“废水中酚的测定”和“苯酚降解菌的分离及降解性测定”2个实验均产生废苯酚标准溶液。“活性炭吸附有机废气实验”产生废甲醛标准溶液。“水中氮、磷浓度的测定”实验产生氮、磷标准溶液。这些废液的排放对水体将产生不同程度的影响,最新研究表明,甲醛已经成为第一类致癌物质,苯酚对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用,氮、磷等营养盐则是发生富营养化的必要条件。
(4)有机溶剂废液。实验室产生的有机溶剂废液种类繁多,如“土壤中砷的测定”实验所用的砷吸收液即以氯仿为母液,吸收过程中吸收液减少时,还需添加氯仿,实验产生大量氯仿废液。另外还产生四氯化碳、苯系物等有机溶剂,这些有毒物质通过消化系统传入血液,然后传入肝和肾,诱发慢性肝病和肾病,甚至造成肝肾功能衰竭。
1.2废气
实验过程产生的废气包括塑料热解产生的废气、大气实验中未被处理的气体、试剂和样品的挥发物、分析过程的中间产物、泄漏的标气、载气等。包括苯系物、二氧化硫、甲醛、砷化氢、氯仿、四氯化碳、氮氮化物、酚、汞蒸气及各种酸雾等。如果将其直接释放到大气中如果将其直接释放到大气中,废气中的苯、甲苯对神经系统有毒害作用,严重时会昏迷以致失去知觉,停止呼吸;吸入较高浓度砷化氢可发生急性肾功能衰竭;二氧化硫、氮氧化物在空气中会形成酸雨;甲醛有致癌性;酚对各种细胞有直接损害,对皮肤和粘膜有强烈的腐蚀作用;汞蒸气会引起人体消化道、口腔、肾、肝脏等损害,导致人中毒死亡等。
1.3固体废物
环境科学与工程实验室产生的固体废物包括“有害废物固化处理”实验产生的固化含铬废渣,“混凝沉淀”实验产生的沉淀残渣,分析未用完的多余固体样品(如含汞土样、含砷土样),残留或失效的药品试剂,消耗或破损的实验用品(如玻璃器皿、纱布)等。这些固体废物成分复杂,涵盖各类化学、生物污染物。若随意丢弃在垃圾堆中,其中的有害组分很容易经过雨雪淋溶、地表径流的侵蚀,渗入土壤,导致土壤和地下水污染。还会随天然降水,进入水体,使地表水污染。然后通过农作物、地表水或地下水对人体产生危害。
1.4噪声
实验室的噪声污染主要来自大气污染控制和水污染控制实验过程中各种设备如水泵、风机等运行时产生的噪声,可长时间持续85dB以上,如大气污染控制实验通常是连续8h启动。长期工作在高噪声环境下而又没有采取有效的防护措施,必将导致永久性的无可挽回的听力损失,甚至导致严重的职业性耳聋。
2实验室环境污染特点
2.1污染物种类多,数量少,累积排放量大
环境科学与工程实验室共开设32个项目的实验以及创新实验、大学生创新项目SRF等,实验过程中产生的污染物种类繁多。根据存在形态,污染物可分为液态、气态、固体物质及噪声。根据种类,污染物可分为有机物,如氯仿、甲醛、乙酰丙酮等;无机物,如各种酸碱、汞、铬、砷等重金属以及氮磷等营养元素。生物类,如各种细菌、病毒。相对于工业企业而言,实验室所产生的污染物排放量并不大,但是长期累积排放量依然会对环境造成重大影响。如“土壤中砷的测定”实验采用氯仿作为吸收剂的母液吸收砷化氢气体,每个样品测定大约产生3mL含砷废液,2个班学生即产生约200mL的含砷废液,长期累积将产生大量废液。
2.2污染物危害大,治理少
环境科学与工程实验室涉及水污染控制工程实验室、大气污染控制工程实验室、固体废弃物实验室和环境监测等4个功能实验室,污染种类齐全,虽然多数项目产生的污染物数量较小,但仍有部分实验项目污染物数量大、环境危害严重,产生国家严格控制排放量的第一类污染物。以水质分析中最常见的CODcr分析为例,一个20mL的水样首先加入10mL即0.1226g重铬酸钾标准溶液作为氧化剂,再从冷凝管上口加入30mL硫酸-硫酸银溶液(0.3g硫酸银),若氯离子含量高于30mg/L,还需添加0.4g硫酸汞,即此项目产生总铬、总银、总汞3项第一类污染物,另外此项目还产生一定量的硫酸污染。
3实验室环境污染的控制
3.1健全管理制度与规范
国家环保总局《关于加强实验室类污染环境监管的通知》规定对各类实验室污染进行监管,要求实验室废液必须经无害化处理后方可排放[4]。作为高校环境科学与工程实验室,环保和教育主管部门应认真研究环境类实验室的污染特点和防治措施,建立实验室污染物管理制度,根据具体情况,因地制宜的制定具体而便于操作的技术规范和奖励、惩罚制度。如我校制定了“华中农业大学报废化学试剂、有害废液和动物实验废物集中处理暂行办法”,由专人负责,将污染物监管工作纳入日常的管理工作中,以促进教学、科研和生活等各项工作的正常开展,做到有据可依。
3.2废物集中管理与处理
实验室污染物种类繁多,但量不大,若每个实验室对每次实验产生的污染物都分别处理,在人力、物力、时间等方面可能存在困难,主管部门应根据污染物的特点分类收集、集中处理。国资设备处对全校废物污染防治工作实施统一的监督管理,并负责集中收集、贮存和处置等工作,各院系教学科研单位负责本单位的废物污染防治和处置工作。要求有害废液用封闭式容器包装,并附有化学实验和主要成分的标记。产生报废化学试剂的单位要书面报告报废化学试剂的品名、种类、数量。报废化学试剂要木箱包装。对有毒、易爆、麻醉品要单独包装和标记。学校采用定期上门和电话预约方式收集报废化学试剂和有害废液。
3.3提高实验老师和学生的环境意识
长期以来,实验人员环境意识不高,致使在实验过程和实验完成后废弃物不能及时收集、分类和集中处理[5]。另外,广大的师生员工也缺乏相应的环保意识。这些都直接影响着实验室的污染程度。因此,在师生中深入开展环境保护教育,树立绿色实验理念,是保护环境、减少进而消除实验室污染的前提和基础。
3.4建立“清洁”实验室
环境科学与工程实验室要按照ISO14001环境管理体系的理念和要求,全面考察实验分析的各个方面,制定相应的程序文件,规范实验室环境行为,充分贯彻ISO14001一贯强调的污染预防和持续改进的基本要求,建立“清洁”实验室[6]。在具体实践中,①可选择低污染的实验方法,一般来说,采用传感器、色谱仪等现代仪器分析常比经典方法污染产生量少,如“甲醛测定”实验时采用甲醛测定仪,污染要少得多,效率却没有降低。②对于可缩小规模的实验项目,科学选择微型实验,用尽可能少的药品和试剂获得有效的实验信息,如在污水COD测定时,所用试剂量按标准方法的一半加入,也可达到满意的教学效果。③对常规实验或演示实验,采用多媒体进行仿真模拟。④成立试剂调度网络,对于危害大、用量少、易失效的试剂实行实验室之间的资源共享,以避免试剂失效[7]。
3.5增加环保资金投入
实验室是进行科学研究和实验教学的重要场所,除必需的仪器设备、实验材料、实验方法和高素质的实验人员、研究人员外,还必须具备良好的实验环境和必要的安全设施,以确保实验结果的质量和实验室的安全,这些问题的解决都需要一定的经费投入。因此,高校要加大对实验室环境保护的资金投入,用来购买、维护及检修实验室常用的环保设备,如通风橱柜、废物收集设施等。在制定实验室建设经费和科研经费使用计划时,要预留对污染物治理设施的建设资金和治污经费或成立专门的实验室环保工作专项基金[6],为实验室污染的有效控制提供资金支撑。
3.6仪器设备、试剂的重复利用
仪器设备、试剂的重复利用是一项双赢的举措,在大量减少环境污染的同时可节省实验室的费用支出[7]。对某些一次性的仪器设备或者在实验过程中不直接参与化学反应的试剂,应该采取积极措施,加以回收利用。如“叶绿素测定”实验经常用到的5mL一次性离心管,要求学生做完实验后洗净控干以便重复使用,可减少塑料制品的固废污染。“蚕豆根尖微核监测技术”实验采用1mol/L的三氧化铬浸泡蚕豆根尖1h来观察其“三致效应”,产生的三氧化铬废液经过沉淀、过滤程序后可回收利用,作为下次该实验蚕豆的浸泡溶液,此项措施可大大减少铬废液的排放量。
3.7实验室污染物防治措施
对于实验室污染物的防治,一般处理原则为:分类收集、存放,分别集中处理。尽可能采用废物回收及固化、焚烧处理等方式,减少废物产生量,提高实验室污染治理率。
(1)废液的防治。常见废液的处理方法包括:①实验室排放的六价铬、砷、汞等第一类污染物由学校负责集中收集、贮存和处置等工作。②含其他重金属离子的废液较少,可混合在一起处理,加碱或硫化物使重金属离子转化为难溶性的请氢氧化物或硫化物而沉淀。③对于实验过程中产生的酸碱废液分类回收、集中存放,将酸碱中和,使其pH值在6.5~8.5范围时达标排放。④实验产生的酚、甲醛废标准溶液,可加入次氯酸钠或漂白粉等氧化剂,使其转化成CO2和H2O后排放。⑤实验用过的有机溶剂可采用洗涤、蒸馏、脱水等方式回收,因有机溶剂具有毒性和挥发性,回收操作需在通风橱中进行。如处理四氯化碳时,将其置于分液漏斗中,用纯水洗涤两次,再经过无水氯化钙干燥、过滤蒸馏操作,收集76~78℃的馏分[8]。⑥剩余的氮、磷废标准溶液可回收用来配制植物营养液,以用于“植物抗逆性的鉴定”实验中菠菜等植物的培养。
(2)废气的防治。产生少量有毒有害或有异味气体的实验应在通风橱内进行,通过排风设备将其排到室外,排出管必须高于附近屋顶3m,产生大量有毒有害气体的实验需配备相应的物理吸附、化学吸收、气体燃烧等处理装置[9],如二氧化硫等酸性气体可通过碳酸钙、氢氧化钠等碱性溶液进行吸收,而甲醛等有机气体则通过活性炭等固体吸附剂进行吸附净化。同时设置废气监测仪器,废气浓度达到国家允许的排放标准时,方可排放。
(3)固体废弃物的防治。实验产生的固体废弃物在处理时首先考虑能否回收利用,不能回收时则根据废物是否有毒分别加以处理。对于无毒废物如碎玻璃仪器、废纸等可集中收集,倒入指定地点后由环卫工人统一运走。有毒有害废物根据其特性分别加以处理,如生物类废物根据其病源特性,分类收集后进行消毒、烧毁处理[10],其中无法自行处置的,则交由校国资设备部门集中收集后定期交由环境保护行政主管部门认可的具有经营许可证的相关单位处置。
(4)噪声的防治。噪声污染不同于其它类型的污染,其防治方式包括3种。①降低声源噪音,可以选用低噪音的生产设备和改进生产工艺,或者用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动[11]改变噪音源的运动方式。②降低噪音,控制噪音的传播,改变声源已经发出的噪音传播途径。在声源和传播途径上无法采取措施,或采取的声学措施仍不能达到预期效果时,就需要对受害者采取防护措施,如戴耳塞、耳罩或头盔等护耳器。③因实验教学与办公处于同一楼层,实验课尽量安排在周末开设,以减少受影响人群。
化验室废水处理方法篇2
关键词:实验室;废弃物;环境污染;治理
随着我国科学技术的发展,对各类实验室的需求越来越多,各学科的重点实验室、各学校、各系统内的重点实验室层出不穷。从实验室的分布来看,主要集中在学校(包括各高等院校和中学学校)、科研机构、检测机构和企业中的检验研究部门。企业实验室的污染问题可归纳为企业的环保问题,易于被各级部门重视,企业在处理自身的环保问题时,污染问题也得到相应的处理。而各类实验室多为相对独立的行政单位,区域分散,单个污染少,易于被忽视。
我国目前拥有各类高等院校1100所(1999年统计数字),普通高中1.5万所,初中6.3所。科研院所、质检、卫生防疫、环境监测、农林等各级检验机构近20000余个,已成为一个庞大的系统。实验室实际上是一类典型的小型污染源,建设的越多,污染的越大。这些实验室,尤其是在城区和居民区的实验室对环境的危害特别大,因为很多实验室的下水道与居民的下水道相通,污染物通过下水道形成交叉污染,最后流入河中或者渗入地下,其危害不可估量。科学工作者或者未来的科学工作者成了环境的污染者,令人十分遗憾。环境保护是事关可持续发展经济的大战略。在环保面前人人平等,必须本着“谁污染环境,谁负责处理”的原则贯彻执行。实验室的成本核算和对外收费都应包括实验室的环保费用在内。
实验室的污染源种类复杂,品种多,毒害大,应根据具体情况,分别制订处理方案。
1实验室环境污染种类及危害[1]
1.1按污染性质分
1.1.1化学污染
化学污染包括有机物污染和无机物污染。有机物污染主要是有机试剂污染和有机样品污染。在大多数情况下,实验室中的有机试剂并不直接参与发生反应,仅仅起溶剂作用,因此消耗的有机试剂以各种形式排放到周边的环境中,排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日,年复一年,排放量十分可观。有机样品污染包括一些剧毒的有机样品,如农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等。无机物污染有强酸、强碱的污染,重金属污染,氰化物污染等。其中汞、砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强,且有在人体中有蓄积性。
1.1.2生物性污染
生物污染包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。生物废弃物有检验实验室的标本,如血液、尿、粪便、痰液和呕吐物等;检验用品,如实验器材、细菌培养基和细菌阳性标本等。开展生物性实验的实验室会产生大量高浓度含有害微生物的培养液、培养基,如未经适当的灭菌处理而直接外排,会造成严重后果。生物实验室的通风设备设计不完善或实验过程个人安全保护漏洞,会使生物细菌毒素扩散传播,带来污染,甚至带来严重不良后果。2003年非典流行肆虐后,许多生物实验室加强对sas病毒的研究,之后报道的非典感染者,多是科研工作者在实验室研究时被感染的。
1.1.3放射性污染物
放射性物质废弃物有放射性标记物、放射性标准溶液等。
1.3按污染物形态分
1.3.1废水
实验室产生的废水包括多余的样品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量洗涤水等。几乎所有的常规分析项目都不同程度存在着废水污染问题。这些废水中成分包罗万象,包括最常见的有机物、重金属离子和有害微生物等及相对少见的氰化物、细菌毒素、各种农药残留、药物残留等。
1.3.2废气
实验室产生的废气包括试剂和样品的挥发物、分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行,这固然是保证室内空气质量、保护分析人员健康安全的有效办法,但也直接污染了环境空气。实验室废气包括酸雾、甲醛、苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、光气等较少遇到的污染物。
1.3.3固体废物
实验室产生的固体废物包括多余样品、分析产物、消耗或破损的实验用品(如玻璃器皿、纱布)、残留或失效的化学试剂等。这些固体废物成分复杂,涵盖各类化学、生物污染物,尤其是不少过期失效的化学试剂,处理稍有不慎,很容易导致严重的污染事故。
2对实验室污染物的处理办法
为防止实验室的污染扩散,污染物的一般处理原则为:分类收集、存放,分别集中处理。尽可能采用废物回收以及固化、焚烧处理,在实际工作中选择合适的方法进行检测,尽可能减少废物量、减少污染。废弃物排放应符合国家有关环境排放标准。
2.1化学类废物
一般的有毒气体可通过通风橱或通风管道,经空气稀释排出。大量的有毒气体必须通过与氧充分燃烧或吸收处理后才能排放。
废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,容器标签必须标明废物种类、贮存时间,定期处理。一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放,有机溶剂废液应根据性质进行回收。
2.1.1含汞废液的处理
排放标准3:废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/l(以hg计)。
处理方法:①硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的ph值调至8-10,然后加入过量的na2s,使其生成hgs沉淀。再加入fes04(共沉淀剂),与过量的s2-生成fes沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的hgs微粒吸附共沉淀.然后静置、分离,再经离心、过滤,滤液的含汞量可降至0.05mg/l以下。[2]
②还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,可以直接回收金属汞。
2.1.2含镉废液的处理
①氢氧化物沉淀法:在含镉的废液中投加石灰,调节ph值至10.5以上,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的cd(oh)2沉淀.分离沉淀,用双硫腙分光光度法检测滤液中的cd离子后(降至0.1mg/l以下),将滤液中和至ph值约为7,然后排放。
②离子交换法:利用cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,优先交换.
2.1.3含铅废液的处理
在废液中加入消石灰,调节至ph值大于11,使废液中的铅生成pb(oh)2沉淀.然后加入al2(s04)3(凝聚剂),将ph值降至7-8,则pb(oh)2与al(oh)3共沉淀,分离沉淀,达标后,排放废液。
2.1.4含砷废液的处理
在含砷废液中加入fecl3,使fe/as达到50,然后用消石灰将废液的ph值控制在8-10。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。放置一夜,分离沉淀,达标后,排放废液。
2.1.5含酚废液的处理
酚属剧毒类细胞原浆毒物,处理方法:低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉煮一下,使酚分解为二氧化碳和水。如果是高浓度的含酚废液,可通过醋酸丁酯萃取,再加少量的氢氧化钠溶液反萃取,经调节ph值后进行蒸馏回收.处理后的废液排放。
2.1.6综合废液处理
用酸、碱调节废液ph为3-4、加入铁粉,搅拌30min,然后用碱调节ph为9左右,继续搅拌10min,加入硫酸铝或碱式氯化铝混凝剂、进行混凝沉淀,上清液可直接排放,沉淀于废渣方式处理。
2.2生物类废物
生物类废物应根据其病源特性、物理特性选择合适的容器和地点,专人分类收集进行消毒、烧毁处理,日产日清。
液体废物一般可加漂白粉进行氯化消毒处理。固体可燃性废物分类收集、处理、一律及时焚烧。固体非可燃性废物分类收集,可加漂白粉进行氯化消毒处理。满足消毒条件后作最终处置。
2.2.1一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋内集中烧毁。
2.2.2可重复利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以用1000-3000mg/l有效氯溶液浸泡2-6h.然后清洗重新使用,或者废弃。
2.2.3盛标本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min.或者用1000mg/l有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h,消毒后用洗涤剂及流水刷洗、沥干;用于微生物培养的,用压力蒸汽灭菌后使用。
2.2.4微生物检验接种培养过的琼脂平板应压力灭菌30min,趁热将琼脂倒弃处理。
2.2.5尿、唾液、血液等生物样品,加漂白粉搅拌后作用2-4h,倒入化粪池或厕所。或者进行焚烧处理。
2.3放射性废弃物
一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物,将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内,桶的外部标明醒目的标志,根据放射性同位素的半衰期长短,分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。
2.3.1放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的废弃物,用专门的容器密闭后,放置于专门的贮存室,放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。
2.3.2放射性同位素的半衰期较长(如:铁59、钻60等)的废弃物,液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩,装入容器集中埋于放射性废物坑内。
3解决实验室污染的措施
3.1提高认识,制定技术规范
各级实验室都需要进一步提高对实验室环境污染问题的认识,不能回避,听之任之,而是应该根据本实验室工作的特点、重点,积极探索,想方设法减少实验室污染。国家有关部门也应认真研究实验室的污染特点和防治途径,提出操作性强、简便实用的技术规范,并出台相应的考核要求及办法。最好是融入实验室的建设和验收中去,使之成为能力建设的一部分,从而有利于贯彻落实各项实验室环境污染的防治措施。
3.2建立实验室环境管理体系[3]
实验室在能力建设、质量管理的同时,还要建立完备的实验室环境管理体系。按照iso14001环境管理体系的理念和要求,全面考察实验分析的各个方面,制定相应的程序文件,规范实验室环境行为,充分贯彻iso14001一贯强调的污染预防和持续改进的基本要求,力争减小每一个过程的环境影响,从而不断提升实验室管理水平。
3.3全面推行绿色化学、清洁实验
3.3.1选择污染少的分析方法
在保证实验效果的前提下,用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂,尽量用无毒、低毒试剂替代高毒试剂。在一些特定实验要用到高毒性药品时,一定要用封闭的收集桶收集废液。
学校在进行教育实验中,还要特别注意发挥教学多媒体的作用。教学多媒体是知识经济的产物,它是信息社会的标志之一,在实验教学中,计算机辅助教学模拟化学实验(仿真实验)是一种化学试剂和仪器装置“零投入”和“废弃物零排放”的特殊实验方式,它非常适合于演示实验。因为演示实验主要是用于培养学生的观察能力和用于模仿而不是训练动手操作能力的。某些毒害较大的化学实验也可以采用这种方式,从而可防止为了学习一点儿知识而付出高昂的环境代价的作法。[4]
3.3.2改进实验条件,开展推广微型实验[5]
在实验中改善实验装置,是有效防止有毒气体逸散、有毒液体外溢的重要举措。一些商品化实验装置的产生可以大大减少实验中化学试剂的用量。
微型实验是指在微型化的仪器装置中进行的实验,其试剂用量是常规实验的数十分之一至千分之一。因此,开设微型实验,是节约药品,减少开支,降低实验污染的简便方法。
改进实验方法,可以减少试剂使用量。在农残检测中利用固相萃取取代传统的液液萃取,可以大大减少乙腈等有毒试剂的使用,减少污染。
3.3.3成立试剂调度网络
过期、失效的化学试剂的处理是世界性的难题。各实验室可以合作成立区域性的试剂调度网,选择一部分危害大,用量少,易失效的试剂进入网络,实行实验室间资源共享,尽量避免大批化学试剂失效,也可节约实验成本。
3.3.4加强地区中心实验室的功能
现行的管理体制使各级行政部门都拥有各自小而全的实验室,既浪费了大量资源,又不利于环境保护。应发挥地区中心实验室的作用,集中部分项目,对社会开发。从而达到资源共享,相对降低实验室污染物的排放,对污染相对大的实验室有利于集中治理。
3.3.5一些行之有效的清洁实验行为的实例
•在满足实验要求的情况下,适当降低采样量;
•不要购买暂时用不上的试剂;
•尽量利用可回收的试剂;
•应使用可降解的无磷洗涤剂;
•使用酒精温度计从而避免水银温度计可能带来的汞污染。
4国内外实验室污染治理的现状
在国外,有专门的实验室废弃物处理站来集中收集处理。实验室废弃物集中处理站的管理规范、严格,安全环境保护意识极强。专门地点集中、专门房间、专门容器存放,专门人员管理,严格分区、分类,集中送特殊废品处理场处理。各种废弃物由各实验室分类上交后,处理站要对交来废弃物称重后将信息存进计算机,再分类放到规定地方集中。例如,报废放射源、废机油、报废化学试剂、化学合成“三废物”、化学品废弃容器等都分类存放。[6]
废弃物集中处理站设计内容周密,设施完备先进,安全可靠。为防止集中后的地下渗漏二次污染,设计时将处理站地下全部用水泥整体浇注。危险化学品、放射源存放在专门房间,还有安全监控、排风系统。
废弃物集中处理站的费用由政府每年的经费预算中列支。另一方面,可回收废品被收购后所得资金则用于废弃物集中处理站的进一步发展。
目前我国对实验室的污染排放并没有专门的规定,一般参照企业的污染排放标准。实验室在建设或认可验收时会对实验室的废弃物排放提出要求。如气体实验在通风处做,废弃物由专门的环保公司回收等。由于实验室污染种类齐全,情况复杂,多数项目产生的污染量较小,缺乏相应资金,操作起来存在着相当难度,给污染治理带来一定困难。目前除少数一些环保意识强的实验室,没有直接排放废弃物外,多数实验室仅仅把环保放在口头上,废弃物回收协议签在纸上,大量的废弃物仍然直接排放。
由于实验室大多数项目只是零星开展,各项目之间的工作频次不均匀,废弃物排放物规律,污染分散,这些也给环保部门监控带来困难。一些环保措施的后处理没有完善,如残液缸满后如何处理,都是一个棘手的问题。
化验室废水处理方法篇3
【关键词】环境监测实验室;水污染源危害;污水排污现状;防治措施
随着环境保护地位的提高,实验室的建设数量和规模都有所增长,由此产生的实验室污染问题日益凸显。环境监测分析实验室每天都有未经处理的实验废水排入城市下水道管网中,这些实验废水排放总量较少但随时间变化较大,水质复杂,瞬时排放浓度较高,加剧水环境污染。以下就环境监测实验室的水污染源危害及防治措施进行探讨分析,旨在避免实验室废水排入地表环境中造成环境污染。
1环境监测实验室的水污染源的危害及分类
1.1实验室废水危害
常见的有机物、重金属离子、废酸废碱和有害微生物在实验室废液中经常出现,如不加处理,直接排放入城市污水管网,会对环境造成二次污染。分析重金属项目时,均存在着分析残液、剩余样品(有些属于浓度极高的原水、直排水)带来的重金属污染问题,重金属离子(汞、镉、铅等)可以通过富集作用在人体内积聚,达到一定浓度后对人体造成伤害。分析过程中强酸强碱具有较强的腐蚀性,未经处理直接排放会对地下管道造成腐蚀性危害。各种有机物毒性较大对人体造成伤害,有机物进入水体后促进微生物繁殖,造成病原微生物超标;氮、磷含量过高则会使水体发生富营养化。另外开展生物监测的实验室会产生大量高浓度含有害微生物(如大肠杆菌、粪大肠杆菌)的培养液、培养基,如未经适当的灭菌处理而直接外排,同样会造成严重后果。环境监测实验室的环境污染长期以来未得到足够的重视,其污染治理基本上还未有效开展。尽管按化学实验室规范要求,实验室应分类配备多种残液缸,但实际操作时多数形同虚设,往往还是往下水道一倒了之,较少有实验室污染管理方面的规范要求,又缺乏必要的监督体系和技术规范,致使监测实验室的环境管理方面薄弱,造成监测实验室环境污染。
1.2实验室废水分类
环境监测站化学分析室主要以地表水和工业废水检测、生物检测和环境空气和工业废气检测等实验内容为主。样品分析过程中产生的废水是实验室的主要污染源,对于一些非经常性监测项目中标准溶液、标准样品、贮备试剂易出现过期、失效情况,在处理过程中也会对水产生污染。实验室废水往往是既含有无机物又含有机污染物,由于检测项目众多,废水内含有的有害成分种类复杂。根据废水中所含主要污染物性质,可以分为有机和无机实验室废水两大类。无机废水主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、氰化物、硫化物、卤素离子以及其他无机离子等。有机废水含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质。
2环境监测实验室污水排污现状
工业化的快速发展,使得工业企业数量逐年增加,同时也增加了环境监测任务。环境监测网络已经逐步建立并完善,环境监测站一般都配备功能齐全的分析实验室,同时也是一种不可忽视的污染源,分析实验室在为环境监测做出重要贡献的同时,也因缺乏有效管理及技术能力所限而成为环境污染区。监测站区域分散,工作频次不均匀,而且缺乏专业监管和社会监督,往往易于被各方面所忽视。监测实验室,尤其是在城区和居民区的监测实验室大多数未专门设立废水处理系统,对环境的危害特别大,因为很多实验室的下水道与居民的下水道相通,污染物通过下水道形成交叉污染,最后流入河中或者渗入地下,其危害不可低估。在监测分析过程中产生的实验废水相对增多,废水的水质相当复杂。此类废水的排放周期不定,排放水量也无规律性,且所含污染物成分较为复杂,除含有洗涤剂及常用溶剂等有机物外,还有较多的酸碱,有毒有害的有机物以及重金属等。随着国家对环境的要求越来越高,实验室和环境样品分析量也越来越多,污染物排放量大幅增大,对实验室的污染的预防与治理已刻不容缓。
3环境监测实验室废水污染防治措施
实验室不同的废水,污染物组成不同,处理方法和程度也不相同,处理有一定的难度。实验室废水有其自身的特殊性质,量少,间断性强,高危害,成分复杂多变。因此,处理废水往往要把多种方法结合起来,或是针对性的分类处理,才能达到较好的治理效果。所以要加强实验室废水的处理及废水污染防治措施,制定和选取经济合理、技术成熟的污染防治措施,实验室一般废物的排放包括源头控制及合理处置两个管理环节。
3.1实验室废水排放减少措施
在环境监测化学分析过程中,要采取措施来减少实验室废水排放减少。在分析过程中尽可能选择环境污染少的标准分析方法,使用可降解的无磷洗涤剂,在酸碱中和时尽量选用废酸、碱调节废液的pH,做到废物利用。在满足分析要求的情况下,适当降低采样量,尽可能使用仪器分析从而减少试剂用量和采样量。对于环境质量控制标准样品管理中,控制购买暂时用不上的试剂,不要大量存放标准样品,并尽量先使用要到期的试剂。对于能回收利用的试剂尽量回收利用,尽量利用可回收的试剂。
3.2实验室废水污染防源头控制
环境监测分析实验室在注重能力建设、质量管理的同时,需要建立完备的实验室环境管理体系。根据本实验室工作的特点加强实验室管理,在源头控制和治理上狠下功夫,防止实验室的水污染扩散,想方设法减少实验室污染。推行绿色化学实验是减少实验室污染的一个主要策略。要选择污染少的分析方法,在保证实验效果的前提下,用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂。过期、失效的化学试剂,各实验室可以合作成立区域性的试剂调度网,选择一部分危害大,用量少,易失效试剂进入网络,实行实验室间资源共享,尽量避免大批化学试剂失效,从而节约实验成本。应发挥地区中心实验室的作用,集中部分项目,对社会开发,从而达到资源共享,相对降低实验室污染物的排放,也有利于实验室污染物的集中治理。
3.3实验室废水处置
由于实验室从事的实验大不相同,废水的性质差异也比较大,而且污染物的组成也不尽相同。对实验室废液应该分类收集,废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,容器标签必须标明废物种类、贮存时间,定期处理。一般废液可通过单位污染处理装置进行酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放,有机溶剂废液应根据性质进行回收后统一运送到特殊废品处理厂等部门处理。经过处理后产生的废液统一经污水管网送到污水处理工厂进行进一步处理达标排放,处理后得到的废渣可送到固废处理中心进行焚烧处理。
结束语
上述文章阐述了了实验室的废水污染源种类以及危害,针对我国环境监测实验室污水排污现状进行了简要分析,并提出了相应的防治措施。阐明分析实验室是一种不容忽视的污染源,应完善实验室管理制度,增强实验室人员的环保意识,提出实验室废水预处理和综合处理等处理方法,避免实验室废水排入地表环境中造成环境污染。
参考文献:
[1]国家环境保护总局.《水和废水监测分析方法》.中国环境科学出版社,2000年版.
化验室废水处理方法篇4
关键词无机化学实验废物处理分析对策
近几年,随着我国高校办学规模的不断扩大,各种教育投资也在不断增加,实验消耗也相应增加。在无机化学实验中,化学实验排放的废气、废液、废渣,即“三废”也相应增多,这些产物中很多属于剧毒的“三致”(致突变、致畸形、致癌)污染物,散发到空气中、水中、土壤中都会造成严重的环境污染。有的虽然无毒害,但无休止的排放会对环境造成很大的危害。对于“三废”处理国家有明确的要求,国家环保总局发出通知,要求自2005年1月l日起,对科研、监测(检测)、试验等实验室、化验室、试验场按照污染源进行管理,纳入环境监管范围,而且一般采用“集中收集,碱液处理,定点深埋”的处理原则。但目前普通院校的化学实验中“三废”处理现状不尽人意,下面就这方面的主要原因分析及强化处理措施谈点自己的看法。
一、废物处理的现状调查及原因分析
无机化学实验中产生的“三废”具有废物量少、成分复杂、污染面广、时间不确定、难于集中等特点,给污染治理带来一定困难。目前,除少数一些环保意识强的实验室没有直接排放废弃物外,多数实验室仅仅把环保放在口头上,废弃物回收协议签在纸上,废气直接排入大气,废液统统被排入下水道,废渣则被弃入垃圾道,基本上都没有进行有效地处理。究其主要原因:
(一)学校方面没有提供处理废物的基础设施
实验室没有配备专门的废气、废液收集桶或罐。实验过程中产生的废气则被顺便排入大气,废液由于没有地方放,顺便倒入自来水池或卫生间便池,通过下水管排入下水道。学校也没有修建专用的废渣存放池,实验过程出现的废渣便被当做普通垃圾弃入附近的垃圾堆。
(二)实验教师或学生缺乏处理废物的环境意识
意识支配行动,尽管对不同的废气、废液、废渣等废物都有可借用的处理办法。但是,由于怕处理起来麻烦,加之,废物处理也不是现做实验要求的任务,况且,处不处理废物对自己也不会带来直接的影响,因此,实验中产生的废物常常就不做处理。
(三)缺乏必要的制度和监督机制
一方面没有形成处理废物的奖惩制度,如果处理废物既花了时间和精力,也得不到什么好处,反过来,即使不处理废物也不会受到什么惩罚,必然结果不会采取处理措施。另一方面没有必要的监督机制。许多学校没有明确由谁来监督或者检查关于废物处理情况,由于缺乏有效的监督,实验中废物处理则有名无实。
二、强化废物处理的措施
鉴于以上的原因,要强化废物处理应采取如下的措施。
(一)完善设施建设
实验室要配有专门的盛放废物桶或容器,对于桶或容器要有标记,按种类盛放在实验过程中产生的废气和废液,也便于采用相应的方法进行处理,还应设立专门的废渣存放池。同时,还应对收集到的废气、废液和废渣做再处理,以便回收或可利用。
(二)加强教师和学生的处理废物意识教育
如果没有废物处理的意识,即使提供了的基础处理设施和方法,废物处理也得不到有效的实施。所以,意识教育非常重要。加强环保意识教育,让师生树立绿色化学思想,依据减量化再利用、再循环的整体思维方式来考虑和解决化学实验中出现的污染问题。在实验始端采用科学手段,确保实验过程和终端均有利于实验者的学习、研究和身心健康,使环境少受或不受污染,从而达到最好的环境效应。随着人们对生活环境的要求越来越高,人类保护环境的意识越来越强。作为化学工作者,教育师生在保护环境的具体行动中,体现教学科研道德作风,在行动中做出具体表率。
(三)加强制度建设,落实监督责任
对于实验过程产生的废物要有明确的奖惩办法,把废物处理的情况记入学生或教师的学习或工作档案,作为师生评优的一个依据。可以指定一个或多个人作为监督人,主要是提醒和督促按照规范进行废物的处理行为的落实。
(四)加强实验教学方法的改革,尽可能降低废物的影响
在化学实验教学过程中,根据大纲要求,充分考虑试剂和产物的毒性及整个过程所产生的废物对环境的污染情况,尽量排除或减少对环境污染大、毒性大、危险大、废物处理困难的实验项目。选择低毒、污染小,且后处理容易的实验项目。要大力推广微型化学实验,它是近20年来在国内外发展很快的一种化学实验新方法、新技术。微型化学实验不仅具有节约试剂、减少污染、测定速度快、操作安全等特点,而且可降低水、电消耗,对药品贵、耗量大、污染严重、操作复杂的实验尤为重要,也便于实验室管理和废物的处理。在实验教学中可根据实际情况尽可能使实验微型化,以减轻末端实验室废物处理的压力。对不得己必须排放的废弃物应根据其特点,做到分类收集、存放、集中处理,处理方法不但要简单易操作、处理效率高、投资小,而且要尽最大可能将其综合利用,无法循环利用的,进行无害化处理后按环保要求排入环境。
参考文献:
[1]张秀芹.基于绿色环保理念的无机化学实验[J].内江科技,2008,(8):79
[2]张佩丽,饶震红.化学实验教学中的“绿色化”和“微型化”[J].实验室科学,2007,(3):156-157
化验室废水处理方法篇5
关键词:废液危险处理
在实验室的检验检定过程中,经常会因为检验产生各种含有酸、碱、有机等有毒有害实验废液。如果随意排放或处理必将会对水质和环境产生危害,属于国家规定的危险废物。实验室里产生的有毒有害废液虽然在数量和危害的程度上比不上工业废液,但是危害成分复杂,必须制定实验室废液处理制度,加强管理,采取有效措施减少有毒有害废液对人体、环境的伤害。本文主要针对化学重金属废液和有机废液的处理方法进行探讨。
一、化学类实验废液处理
实验室化学类废液应根据其化学特性选择合适的处理方式。应通过密闭容器进行贮放,切不可混合存放,并贴示标签,标明废物种类、存放时间,做到定期处理。
1、含汞废液:
排放标准:废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/L。
处理方法:一般选择硫化物沉淀法跟还原剂还原法,此处选择硫化物沉淀法。先将含汞盐的废液pH值调至8-10,然后加入过量的Na2S,使其产生HgS沉淀。再加入适量FeSO4,这样与过量的S2―生成的FeS沉淀就会吸附难以沉淀的HgS共沉淀,然后经过一段时间的静置,再经过离心、过滤,就会将废液中的含汞量将会降至0.05mg/L。
2、含铅废液:
排放标准:实验室废液中铅含量的最大允许排放浓度为1mg/L。
处理方法:较为普遍的是采用化学沉淀法来处理废液中的铅,本文主要是采用氢氧化物沉淀法。重金属离子与OH―离子产生难容的氢氧化物沉淀最为有效的pH值浓度在9.2-9.5,此pH值范围内处理的废水铅含量会降至0.01-0.03mg/L。但是如果pH值选的太高会出现反溶现象形成的氢氧化物沉淀也会急速减少。所以该方法的关键在于PH值的控制。
3、含镉废液:
排放标准:废液中镉含量的最高排浓度为0.1mg/L。
处理方法:本文主要是谈一下氢氧化物沉淀的处理方法。在含镉的废液中投加石灰,调节pH值到10.5以上,然后经过充分的搅拌,放置分离。等到镉离子以难容的Cd(OH)2沉淀。分离沉淀物,采用双硫腙分光光度法检测滤液中Cd离子含量,待pH值为7,Cd离子含量达标后排放。
4、含银废液:
含银废液主要是对废液中银的回收利用,本文介绍两种方法来处理:
(1)化学法:在搅拌中加入工业级浓盐酸,直到不再析出白色乳状的氯化银沉淀为止,分离滤液,用蒸馏水以倾泻法充分洗涤沉淀至完全除去Fe2―和CI―。在适当的容器内用硫酸(1:4)或10%-15%氯化钠溶液及价廉的金属锌棒还原处理氯化银沉淀,直到沉淀中不再含有白色的AgCl时。此时析出的是暗灰色粉末状金属银沉淀,再仔细用蒸馏水以倾泻法洗涤除去沉淀中的游离酸和锌离子,然后将洗涤干净的粉末状银烘干,并在石墨增锅中熔融,即可得到块状的金属银。
(2)电解法:将含银废液用4ml的HCl处理,待银完全沉淀后弃去上层清液,再用3ml的HNO3,溶解生成的氯化银沉淀并稀释1000倍后,电解1h,即可回收废液中96.7%的金属银。
二、实验室有机废液处理
实验室里有机废液的处理主要以回收利用为主,但是对于存在一定危害的废液需经过有效处理,然后排放。本文主要是探讨有机废液处理的注意事项和简单有效的几种处理方法。
1、注意事项:
为了方便处理,在收集废液的时候往往进行分类:可燃性物质、难燃性物质、含水废液、固体物质等。我们要尽量回收溶剂,在对实验没有妨碍的情况下,做到反复使用。对于含有重金属的废液,我们要对其进行有机分解,然后作为无机废液进行处理。对于溶于水的物质,因为容易成为水溶液而流失,回收时需加注意。
2、处理方法:
1)对于可燃性物质可采用焚烧法来做处理。将可燃性物质的废液至于燃烧炉中燃烧。但如果数量不是很多,可通过铁质或是陶制容器,在室外安全的地方焚烧。点火时需注意,可用沾有油类的破布在上风方向点火焚烧,监视完全燃烧殆尽并做清理后离开。
2)对于难燃物质可把它与可燃性物质混合燃烧,或者是把它喷入配备有助燃器的焚烧炉中燃烧。对于多氯联苯类难于燃烧的物质,往往会排出一部分不完全烧尽的物质,在做处理时要多加注意。
3)溶剂萃取法。对于含水的低浓度废液,用与水不相混合的正己烷之类挥发性溶剂进行萃取,把分离出溶剂层进行焚烧。再用吹入空气的方法,将水层中溶剂吹出,完成处理。
4)氧化分解法。针对含水的低浓度有机类废液中易氧化分解的废液,可以用KMnO4、H2O2、NaOCl等物质将其氧化分解,然后再按上述的无极类实验废液处理方法进行处理。
5)对于有机酸或是无机酸的酯类、一部分有机磷化合物等容易发生水解的物质,可以加入NaOH或是Ca(OH)2,在室温或加热的情况下水解。水解后若废液没有毒害性,经过中和、稀释就可以排放;如果存在有害物质,要用吸附的方法加以处理后排放。
结语:目前实验室废液处理未能够得到足够的重视,并且部分检验室没能采取切实有效的处理方法来对实验废液处理,实现达标排放。我们在处理实验室废液的时候要遵循分类收集存放、定时集中处理的原则,保证所处理后的废液有害物质得到有效控制,不会对人体和自然环境造成破害。本文的目的在于介绍几种简单有效的处理方法,希望能引起检验人员对实验废液处理的重视。
参考文献:
【1】张吉才、事晓辉等.化学实验室常见无机废液净化处理方法研究《辽宁师范大学学报(自然科学版)》
【2】黄美荣、李振宇、李新贵.含银废液来源及其回收方法《工业用水与废水》
化验室废水处理方法篇6
Abstract:Thewasteliquidofchemicalexperimentisoftendirectlydischargedintosewersinmanyuniversitylaboratories,whichcausesseriouspollutiontotheenvironmentandharmtohumanhealth.Afewmeasuresareputforwardtoresolvetheproblemsofoptionallydischargedwithouttreatment.
关键词:废液;化学实验室;环境污染
Keywords:wasteliquid;chemicallaboratory;environmentalpollution
中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)19-0312-02
0引言
近年来,许多城市天空愈加浑浊,雾霾天数逐年上升。空气质量关乎每个人的生命质量,每一个公民都有不容推卸的责任。治理雾霾,治理环境,应从全社会做起,从每一个人做起,减少排放人人有责。
如今我国拥有各类高等院校1000余所,各类化学实验室有数10万个,每天都有大批师生做各种化学实验,产生大量废液,从目前来看,大部分高校化学实验室产生的废液,并未得到有效处理,而是直接排放到下水道、垃圾箱中,严重污染着环境。实验室排放的废液虽然较隐蔽,但却是一个典型的小型污染源[1]。
高校化学实验室所产生的废液如不加处理将废液随意排放最终流入城市污水处理厂,污水处理厂没有处理这类污染物的设备最终只能流入受纳水体,后患无穷。在“排放点”直接收集然后统一处理才是解决问题的捷径[2]。
文章旨在探讨利用化学实验室产生的废液和无害而易得的材料,且方法简易地处理实验室的废液。
1减少废液产生量,加强不同实验室间的物资共享
学校可尝试开展微型化学实验,特别是对性质实验进行微型化(例如,用点滴板代替试管做实验,减少试剂用量),通过减少药液的使用量来减少购买试剂及废液处理的经费支出。同时可考虑部分废液是否可经过处理循环利用[3]。在河南中医学院药学院,有机化学实验“普通蒸馏”和“减压蒸馏”所用的待蒸乙醇,就是利用中药化学学生实验用乙醇提取虎杖的提取液减压后所得的混合馏分。这些提取液经过蒸馏以后,可以收集起来作为酒精灯的燃料。学生常常拿着刺鼻、浑浊的原料,经过蒸馏得到无色透明的馏分,学生很有成就感,增强对实验兴趣。无机化学实验制备的氯化钠,作为物理化学实验“水的凝固点降低”使用和有机化学“萃取”实验消除乳化现象,有利于水相与有机相的分离。另外有机物在盐水中的溶解度要比纯水中小很多。多数萃取时加入氯化钠后回收率会有不同程度的提高;无机化学实验制备的五水硫酸铜用作之后实验项目中铜锌原电池的电解质溶液使用。总之,在理化实验室,实验人员经常交流沟通,基本保证制备实验所得产品能够用于其它实验材料。实验产生废液在考虑化废为用之后,统一处理和回收。
2变废为宝
对于学校不能自行处理的废液,要及时送往有资质的企业处理,并充分考虑能否变废为宝。如有些废液中含有金、银,可把该类废液送入具备提取金、银技术的厂家。这不仅能降低实验室废液处理的成本,也能使相关企业获利,同时也不浪费材料。
3降低毒性
在无机化学性质实验项目“氧化还原反应与电极电势”中,有一部分实验内容酸度对电极电势的影响,用的反应原理是FeSO4与K2Cr2O7反应构成原电池。在该实验中产生含铬废液。常见的铬化合物的价态有Cr3+和Cr6+,其中Cr6+的毒性极强,大约是三价铬毒性的100倍。其中最为重要的是Cr6+化合物的致癌和突变性,致急性肾衰竭等[4],美国环境保护局(EPA)将Cr6+确定为17种高危危险的毒性物质之一[5]。我国规定工业排放水中铬含量应小于0.5mg/L(即0.5ppm);饮用水中铬含量应小于0.05mg/L[6]。
Cr(VI)以铬酸根离子状态存在,剧毒。在溶液中的浓度不得超过5×10-5%。处理时要戴防护眼镜和橡皮手套,在通风橱内进行操作。使含铬废液中的Cr2O72-(或CrO42-)在酸性条件下(pH?燮3),与过量的还原剂FeSO4(或NaHSO3)反应生成Cr3+与Fe3+,其反应为:
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
每1gCr6+约需要7gNaHSO3或者20gFeSO4,还原后加入浓度为10%左右的稀NaOH(也可以使用碱性废液和石灰),调节pH为8~9,转化为低毒的氢氧化铬沉淀,放置过夜,最后分离沉淀,上层清液排放,沉淀物用水泥固化后,晾干填埋。这样基本保证了Cr3+不会再流入下水道污染水源。由于Cr(OH)3是两性的,所以要注意加入碱溶液的量,控制介质pH值在8~9,以免产生亚Cr酸离子重新溶解。待全部溶液被还原变成绿色时,查明确实不含六价铬后(用KMnO4做氧化剂,二苯碳酰二肼作显色剂,采用分光光度法),才可进行下一步处理。
4酸、碱废液的处理
化学实验室常用的酸有盐酸、硫酸、硝酸等强酸,碱有氢氧化钠、氢氧化钾等强碱,若将其直接排放到水中,就使水的pH值降低或升高。水的pH值小于6.5或大于8.5时,水中的生物生长受到抑制、致使水体自净能力受到阻碍,生物物种变异、鱼类减少。水质pH值过低,对下水管道的金属设备造成严重腐蚀。浓度较高的酸、碱废液,平时分开贮存,把废酸用于清洗蒸馏实验后圆底烧瓶里产生的水垢,废碱用于清洗带有油污的玻璃仪器。使用不完的定期混合,再中和处理。做到以废治废,用pH试纸测其pH值,当在6.5~8.5之间,即达到排放标准。对于酸、碱的稀溶液,用大量水把它稀释到1%以下的浓度后就可排放[7]。
5有机溶剂处理
《有机化学》所开设的实验课中只有两个实验“咖啡因提取”和“萃取”这两个实验大量用到有机溶剂,前者是用95%乙醇作为提取液,通过索氏提取器提取绿茶中的咖啡因之后,学生在浓缩提取液时就把乙醇蒸出,对乙醇进行回收,用作酒精灯的燃料。后者是用乙酸乙酯萃取菠菜中的叶绿素,之后乙酸乙酯的回收方法是:在分液漏斗中将含有乙酸乙酯的废液水洗几次后,用硫代硫酸钠稀溶液洗涤2~3次,使其褪色,再用水洗几次后,除去水层,用无水碳酸钾脱水,静置几天后过滤,然后蒸馏,收集76~77℃的馏分。
总之,高校化学实验室的污染问题已经日益严重,高校必须在思想上提高环境保护意识,从源头上减少污染物的产生,建立健全实验室排污管理制度,对实验室废弃物进行有效处理和回收,最大限度地消除或减少化学实验对环境的污染,为“拨霾见日”尽责。
参考文献:
[1]张小龙.化工实验室的污染与防治[J].化学分析计量,2009,18(4):73-75.
[2]齐旭东,李志会,黄超.高校实验室废液处理初探,2010,3:60-61.
[3]关玲,徐峰.化学教学实验室废弃有机试剂的收集、处理及利用[J].实验技术与管理,2011,28(3):314-316.
[4]何伟力.浅谈分析化学实验中铬废液的回收、处理[J].科技资迅,2006(4):119-120.
[5]蒋小友,陆晨梅等.用水合肼回收电沉积铬废液中铬的工艺条件研究[J].精细石油化工进展,2006(4):25-30.
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