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实验室“三废”常见的处理方法

实验室的三废种类繁多,如SO2、NO、Cl2等对人体的呼吸道有强烈的刺激作用,对植物也有伤害作用;As、Pb和Hg等化合物进入人体后,不易分解和排出,长期积累会引起胃痛、皮下出血、肾功能损伤等;氯仿、四氯化碳等能致肝癌;多环芳烃能致膀胱癌和皮肤癌;CrO接触皮肤破损处会引起溃烂不止等。因此对实验过程中产生的有毒有害物质进行处理十分必要。

 

1、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;可燃性有机废液可于燃烧炉中通过氧气完全燃烧。常用的废气处理方法如下:

(1)溶液吸收法:

溶液吸收法即用适当的液体吸收剂处理气体混合物,除去其中有害气体的方法。常用的液体吸收剂有水、碱性溶液、酸性溶液、氧化剂溶液和有机溶剂,它们可用于净化含有SO2、NOx、HF、SiF4、HCl、Cl2、NH3、汞蒸气、酸雾、沥青烟和组分有机物蒸气的废气。

(2)固体吸收法:

固体吸收法是使废气与固体吸收剂接触,废气中的污染物(吸收质)吸附在固体表面从而被分离出来。此法主要用于净化废气中低浓度的污染物质,常用的吸附剂及其用途见下表。

 

2、常用的废液处理方法

(1)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。

(2)含氰化物的废液。用氢氧化钠溶液调至pH值为10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pH至10以上加入次氯酸钠使CN-氧化分解。

(3)含汞盐的废液。先调至pH为8~10,加入过量硫化钠,使其生成硫化汞沉淀,再加入共沉淀剂硫酸亚铁,生成的硫化铁将水中的悬浮物硫化汞微粒吸附而共沉淀,排出清液,残渣用焙烧法回收汞或再制成汞盐。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。

(4)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。

(5)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pH至10以上,加入硫化钠与砷反应,生成难熔、低毒的硫化物沉淀。

(6)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。

(7)含铜废液的处理。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。

 

3、有机溶剂的回收

(1)乙醚废乙醚溶液置于分液漏斗中,用蒸馏水洗几次,然后用酸或碱调节pH至中性,再用0。5%高锰酸钾洗涤至紫色不褪,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。

(2)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15min~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目~100目,氧化铝70目~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。

(3)乙酸乙酯乙酸乙酯废液先用水洗几次,再用硫代硫酸钠稀溶液洗几次,使之褪色,再用水洗几次,蒸馏,用无水碳酸钾脱水,放置几天,过滤后蒸馏,收集76℃~77℃馏分。

(4)氯仿、乙醇、四氯化碳等废溶液都可以通过水洗废液再用试剂处理,最后通过蒸馏收集沸点左右馏分,得到可再用的溶剂。

 

4、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。碎玻璃和其它有棱角的锐利废料,不能丢进废纸篓内,要收集于特殊废品箱内处理。有毒的废渣必须先进行化学处理,无毒后深埋在远离居民区的指定地点,以溶于地下水而混入饮用水中;无毒废渣可直接掩埋,掩埋地点应有记录。

 

 

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