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有效处理和排弃实验室“三废”

发布时间:2018-10-11 14:47:39
实验室三废指在化学实验过程中产生的废气、废液、废渣等有害物质。
化学实验室经常会产生这些有毒的气体,液体或废渣需要处理,特别是某些剧毒物质,如果直接排出就可能污染周围的空气和水源,造成环境污染,损害人体健康。因此对废液、废气和废渣要经过一定的处理后,才能排弃。
 
一,废气
对少量的有毒气体可通过通风设备(通风橱或通风管道)经稀释后排至室外,通风管道应有一定高度,使排出的气体易被空气稀释。然后才排到室外,如氮、硫、磷等酸性氧化物气体,用导管通入碱液中,使其被吸收后排出。
 
二,废液
一般无机废液:我们根据废液化学特性选择合适的容器和存放地点,密闭存放;防止挥发性气体逸出而污染环境;贮存时间不太长,贮存数量也不太多;存放地有良好通风。将废液pH值调节为3~4,再加入铁粉,搅拌30min,用碱调pH值至9左右,继续搅拌10min,加入高分子混凝剂进行混凝沉淀,次氯酸钠氧化处理后,清液可排放,沉淀物以废渣处理。废酸、废碱液通过酸碱中和。
 
对有机溶剂废液根据其性质尽可能回收:从实验室的废弃物中直接进行回收是解决实验室污染问题的有效方法之一。实验过程中使用的有机溶剂,一般毒性较大、难处理,从保护环境和节约资源来看,采取积极措施回收利用。回收有机溶剂通常先在分液漏斗中洗涤,将洗涤后的有机溶剂进行蒸馏或分馏处理加以精制、纯化,所得有机溶剂纯度较高,可供实验重复使用。
   
 
1)石油醚:先将废液装于蒸馏烧瓶中,在水浴上进行恒温蒸馏,温度控制在81±2℃,时间控制在15~20min。馏出液通过内径25mm、高750mm玻璃柱,内装下层硅胶高600mm,上面覆盖50mm厚氧化铝(硅胶60~100目,氧化铝70~120目,于150~160℃活化4小时)以除去芳烃等杂质。重复第一个步骤再进行一次分馏,视空白值确定是否进行第二次分离。经空白值(n=20)和透光率(n=10)测定检验,回收分离后石油醚能满足质控要求,与市售石油醚无显著性差异。
 
2)乙醚:先用水洗涤乙醚废液1次,用酸或碱调节pH至中性,再用0.5%高锰酸钾洗涤至紫色不褪,经蒸馏水洗后用0.5%~1%硫酸亚铁铵溶液洗涤以除去过氧化物,最后用蒸馏水洗涤2~3次,弃去水层,经氯化钙干燥、过滤、蒸馏,收集33.5~34.5℃馏出液,保存于棕色带磨口塞子的试剂瓶中待用。由于乙醚沸点较低,乙醚的回收应避开夏季高温为宜。对于某些数量较少、浓度较高确实无法回收使用的有机废液,采用活性炭吸附法、过氧化氢氧化法处理,对高浓度废酸、废碱液经中和至近中性(pH=6~9)时才排放。对一些颜色较深的液体我们采取循环使用等方法,来节约试剂减少污染.
 
3)含酚、氰、汞、铅、镉、砷、铬、铜等重金属的废液
低浓度含酚废液:加次氯酸钠或漂白粉使酚氧化为二氧化碳和水。高浓度含酚废水用乙酸丁酯萃取,重蒸馏回收酚。
 
含氰化物的废液:用氢氧化钠溶液调至pH10 以上,再加入3% 的高锰酸钾使CN- 氧化分解。CN-含量高的废液用碱性氯化法处理,即在pH10以上加入次氯酸钠使CN-氧化分解。
 
含汞废弃物:若不小心将金属汞撒落在实验室里(如打碎压力计、温度计或极谱分析操作不慎将汞撒落在实验台、地面上等)必须及时清除。用滴管、毛笔或用在硝酸汞的酸性溶液中浸过的薄铜片、粗铜丝将撒落的汞收集于烧杯中,并用水覆盖。撒落在地面难以收集的微小汞珠应立即撒上硫磺粉,使其化合成毒性较小的硫化汞,或喷上用盐酸酸化过的高锰酸钾溶液(每升高锰酸钾溶液中加5mL浓盐酸),过1~2h后再清除,或喷上20%三氯化铁的水溶液,干后再清除干净。应当指出的是,三氯化铁水溶液为对汞具有乳化性能并同时可将汞转化为不溶性化合物的一种非常好的去汞剂,但金属器件(铅质除外)不能用三氯化铁水溶液除汞,因金属本身会受这种溶液的作用而损坏。
如果室内的汞蒸汽浓度超过0.01mg/m3,可用碘净化,即将碘加热或自然升华,碘蒸汽与空气中的汞及吸附在墙上、地面上、天花板上和器物上的汞作用生成不易挥发的碘化汞,然后彻底清扫干净。实验中产生的含汞废气可导入高锰酸钾吸收液内,经吸收后排出。
 
含铅、镉废液:镉在pH值高的溶液中能沉淀下来,对含铅废液的处理通常采用混凝沉淀法、中和沉淀法。因此可用碱或石灰乳将废液pH值调至9,使废液中的Pb2+、Cd2+生成Pb (OH)2和Cd (OH)2沉淀,加入硫酸亚铁作为共沉淀剂,沉淀物可与其它无机物混合进行烧结处理,清液可排放。
 
含砷废液:加入氧化钙,调节pH 为8,生成砷酸钙和亚砷酸钙沉淀。或调节pH10 以上,加入硫化钠与砷反应,生成难熔、低毒的硫化物沉淀。
 
含铬废液:采用还原剂(如铁粉、锌粉、亚硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫或水合肼等),在酸性条件下将Cr6+还原为Cr3+,然后加入碱(如氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、石灰等),调节废液pH值,生成低毒的Cr (OH)3沉淀,分离沉淀,清液可排放。沉淀经脱水干燥后或综合利用,或用焙烧法处理,使其与煤渣和煤粉一起焙烧,处理后的铬渣可填埋。一般认为,将废水中的铬离子形成铁氧体(使铬镶嵌在铁氧体中),则不会有二次污染
 
含铜废液:酸性含铜废液,以CuSO4废液和CuCl2废液为常见,一般可采用硫化物沉淀法进行处理(pH值调节约为6),也可用铁屑还原法回收铜。碱性含铜废液,如含铜铵腐蚀废液等,其浓度较低和含有杂质,可采用硫酸亚铁还原法处理,其操作简单、效果较佳。
 
三,废渣
实验中出现的固体废弃物不能随便乱放,以免发生事故。如能放出有毒气体或能自燃的危险废料不能丢进废品箱内和排进废水管道中。不溶于水的废弃化学药品禁止丢进废水管道中,必须将其在适当的地方烧掉或用化学方法处理成无害物。碎玻璃和其他有棱角的锐利废料,不能丢进废纸篓内,要收集于特殊废品箱内处理。


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