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实验室废液处理注意事项

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,含汞废液主要的处理方法如下。实验室中收集到的含铬废液一般呈酸性,应根据废液所含成分,制订相应的处理方案。

实验室废液处理注意事项

实验室废液一般分为液态失效试剂、液态实验废弃产物或中间产物等。液态失效试剂主要包括各种过期、失效的化学试剂以及失效的重铬酸钾洗液等。液态实验废弃产物或中间产物则主要包括实验中使用的各种无机或有机试剂。无机实验废液主要包括酸碱废水、重金属盐废水(如含重金属Cr6+、Pb2+、Cd2+、Hg2+等),有机实验废液则主要是实验中使用过的各种有机试剂,包括酚类、硝基苯类、苯胺类、多氯联苯、醚类、有机磷化合物、石油类、油脂类等。绝大部分有机实验废液具有可燃性、挥发性和毒性,例如免疫组化实验中常用的甲苯丙酮甲醛等就是废液处理的重点和难点所在。

3.2.3.1 无机实验废液的处理

无机实验废液中一般含有重金属如汞、铬、镉、铅、铜、银等,无机实验废液还有含砷废液、含氰废液、含氟废液、酸碱废液等。本书主要针对含汞、铬、铅等金属的废液的处理方法进行简单介绍。一般处理原则是根据无机实验废液的特点对其进行分类收集,在做实验时应控制试剂的使用量或采用替代物。本着减少废液产生量,减少污染的原则来处理实验室废液。

1.含汞废液的处理

汞在化学实验室中主要来源于汞盐。在常温常压下,汞易与氧结合生成氧化汞。如果汞排入河流,微生物能将浮在水面的汞转化成甲基汞,而甲基汞易被大部分水生生物吸收。甲基汞以其造成神经受损出名,鱼类是主要从水中吸收甲基汞的生物。甲基汞蓄积在鱼体内,进而侵入整个食物链。进食这些鱼的动物,长期吸收汞导致中毒,包括生殖能力退化、消化系统损坏和DNA 变异等。汞容易形成络离子,故处理时必须考虑汞的存在形态。目前,含汞废液主要的处理方法如下。

(1)硫化物共沉淀法:用Na2S 或NaHS 将Hg2+转变为难溶于水的HgS,然后使其与Fe(OH)3共沉淀而分离除去。该方法须保证合适的pH 和Na2S 添加量。如果反应pH 在10 以上,HgS 即变成胶体状态。此时,即使使用滤纸过滤,也难以将其彻底清除。如果添加过量的Na2S,则生成(HgS22-而使沉淀发生溶解。

(2)活性炭吸附法:先稀释废液,使Hg2+浓度在1 mg/L 以下。然后加入NaCl,调节pH 至6 附近,加入过量的活性炭,搅拌约2 h 后过滤,保管好滤渣。此法也可以直接除去有机汞。

(3)离子交换树脂法:于含汞废液中加入NaCl,使汞生成(HgCl42-络离子而被阴离子交换树脂所吸附。但随着汞的形态不同,有时此法效果不够理想。并且,当有机溶剂存在时,此法也不适用。

2.含铬废液的处理

铬主要以金属铬、三价铬及六价铬三种形式出现。含铬废液中的有害成分主要是可溶性铬酸钠、酸溶性铬等六价铬。六价铬很容易被人体吸收,然后通过消化、呼吸道、皮肤及黏膜侵入人体。将含铬废液直接排入下水道会污染地下水,从而严重威胁人类健康。实验室中收集到的含铬废液一般呈酸性,应根据废液所含成分,制订相应的处理方案。

在酸性条件下,使用适当的还原剂将六价铬还原为三价铬。废铁屑是常用的还原剂,有时也可用亚硫酸钠。待还原过程完成后将溶液pH 调至适当范围,使三价铬变成氢氧化铬沉淀,再使氢氧化铬和硫酸反应可得硫酸铬。

3.含铅废液的处理

铅是人体唯一不需要的微量元素,它是一种稳定的不可降解的污染物,在环境中可长期存在。人体蓄积到一定程度时会出现精神障碍、噩梦、失眠、头痛等慢性中毒症状,严重者还会有乏力、食欲不振、恶心、腹胀、腹痛或腹泻等症状。

处理方法:首先向废液中加入消石灰,调节pH 至大于11,使废液中的铅生成Pb(OH)2沉淀;然后加入Al2(SO43(凝聚剂),将pH 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。

4.含砷废液的处理

向含砷废液中加入FeCl3,使Fe/As 达到50,然后通过加入消石灰法控制pH 在8~10。利用新生氢氧化物和砷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。

5.含酚废液的处理

酚属剧毒类细胞原浆毒物。处理方法:低浓度含酚废液可加入次氯酸钠漂白粉煮一下,使酚分解为二氧化碳和水。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 后进行蒸馏回收。处理达标后的废液可直接排放。

6.含氰废液的处理

含氰废液也不得乱倒或与酸混合,与酸混合易生成挥发性剧毒氰化氢气体。低浓度含氰废液可加入氢氧化钠调节pH 至10 以上,再加入高锰酸钾粉末(3% ),使氰化物分解。若浓度高,可使用碱性氯化法处理,即先用碱调节pH 至10 以上,加入次氯酸钠或漂白粉,经充分搅拌,氰化物分解为二氧化碳和氮气,放置24 h 排放。

7.含银废液的处理

当从含有多种金属离子的废液中回收银时,加入盐酸不会产生共沉淀现象。碱性条件下其他金属的氢氧化物会和氯化银一起沉淀,酸洗沉淀可除去其他金属离子。得到的氯化银用H2SO4氯化钠溶液和锌还原,直到沉淀内不再有白色物质,析出暗灰色细金属银沉淀,水洗,烘干,用石墨坩埚熔融可得金属银。

8.含硫废液的处理

大部分无机硫化物、硫、硫的含氧酸以及硫化氢都能被H2O2氧化成硫酸盐进行再利用。含硫废液中也可加入硫酸亚铁和石灰,控制pH 为8~9,生成硫化铁沉淀。

9.其他废液的处理

(1)含氟化物废液的处理方法为,在pH 为8.5 时加入石灰形成氟化钙沉淀,同时加明矾共沉淀效果更好。

(2)含钡废液可通过加入硫酸盐形成硫酸钡沉淀而除去钡。

(3)含镉废液在pH 为10~11 时形成氢氧化物沉淀或pH 为6.5 时与氢氧化铁共沉淀而除去镉。

(4)含镍废液在pH 为11.5 时加入石灰生成氢氧化镍沉淀而除去镍。

(5)含锌废液在pH 为11 时用氧化钙或氢氧化钠生成沉淀除去锌。

(6)含铜废液在pH 为8.5 时用氢氧化钠或亚硫酸盐沉淀铜并予以回收。

(7)废酸液和废碱液中和至中性再排放。

3.2.3.2 有机废液的处理

1.处理原则(www.xing528.com)

(1)尽量回收溶剂,在对实验没有妨碍的情况下,反复使用。

(2)为了方便处理,按分类收集法对其进行处理,有机废液可分为可燃性废液、难燃性废液、含水废液及固体废物等。

(3)可溶于水的物质容易随水溶液流失,回收时要加以注意。但是甲醇乙醇及醋酸等溶剂能被细菌作用而分解,故对这类溶剂的稀溶液,用大量水稀释后即可排放。

(4)含重金属等的有机废液,将其中的有机质分解后,作为无机废液进行处理。

2.常用处理方法

(1)焚烧法。

①将可燃性废液,置于燃烧炉中燃烧。如果数量很少,可把它装入铁制或瓷制容器,选择室外安全的地方燃烧。点火时,取一长棒,在其一端扎上沾有油类的破布,或用木片等东西,站在上风方向进行点火燃烧。并且必须监视至烧完为止。

②对于难以燃烧的物质,可与可燃性废液混合燃烧,或者将它喷入配备有助燃器的焚烧炉中燃烧。对多氯联苯之类难以燃烧的物质,往往会排出一部分还未焚烧的物质,要加以注意。对含水的高浓度有机废液,此法亦适用。

③对由于燃烧而产生NO2、SO2或HC1 等有害气体的废液,焚烧炉必须配备有洗涤器。用碱液洗涤燃烧后的废气,从而除去其中的有害气体。

④固体废物亦可溶解于可燃性溶剂中然后使之燃烧。

(2)溶剂萃取法。

①对含水的低浓度废液,可用与水不相溶的正己烷之类挥发性溶剂进行萃取,分离出溶剂层后,对它进行焚烧。再用吹入空气的方法,将水层中的挥发性溶剂吹出。

②对形成乳浊液之类的废液,不能用此法处理,须用焚烧法处理。

(3)吸附法:利用多孔性固体吸附剂处理有机废液,使其中一种或几种组分,通过分子引力或化学键力的作用被吸附在固体表面,从而达到分离的目的。常用多孔性固体吸附剂包括活性炭、硅藻土、矾土层、片状织物、聚丙烯、聚酯片、氨基甲酸乙酯、泡沫、塑料、稻草屑及锯末等。

(4)氧化分解法(参照含重金属类有机废液的处理方法):在含水的低浓度有机废液中,对易氧化分解的废液,可用H2O2、KMnO4、NaClO、H2SO4+ HNO3、HNO3+HClO4、H2SO4+ HClO4及废铬酸混合液等物质,将其氧化分解。然后,按上述无机实验废液的处理方法加以处理。

(5)水解法:对于有机酸或无机酸的酯类,以及一部分有机磷化合物等容易发生水解的物质,可加入氢氧化钠或氢氧化钙,在室温或加热条件下进行水解。水解后,若废液无毒害,将其中和、稀释后即可排放。如果含有有害物质,用吸附等适当的方法加以处理。

(6)生物化学处理法:用活性污泥等并吹入空气的方法进行处理。例如,对含有乙醇、乙酸、动植物性油脂、蛋白质及淀粉等的稀溶液,可用此法进行处理。

3.方法选择

(1)含一般有机溶剂的废液。一般有机溶剂是指醇类、酯类、有机酸酮及醚等由C、H、O 元素构成的物质。对含此类物质的废液中的可燃性物质,可用焚烧法处理。对含难以燃烧的物质及可燃性物质的低浓度废液,则用溶剂萃取法、吸附法及氧化分解法处理。再者,废液中含有重金属时,要保管好焚烧残渣。对于易被生物分解的物质(即通过微生物的作用而容易分解的物质),其稀溶液经水稀释后,即可排放。

(2)含石油、动植物性油脂的废液。含苯、己烷、二甲苯、甲苯、煤油、轻油、重油润滑油、切削油、机器油、动植物性油脂及液体和固体脂肪酸等物质的废液。对其中的可燃性物质,用焚烧法处理。对其中难以燃烧的物质及低浓度的废液,则用溶剂萃取法或吸附法处理。对含机油之类的废液,含有重金属时,要保管好焚烧残渣。

4.其他注意事项

(1)不能互相混合的废液。

①过氧化物与有机物

②氰化物、硫化物、次氯酸盐与酸。

③盐酸、氢氟酸等挥发性酸与不挥发性酸。

浓硫酸磺酸羟基酸、聚磷酸等酸类与其他的酸。

⑤铵盐、挥发性胺与碱。

(2)关于废液储存的注意事项。

①要选择没有破损且不会被废液腐蚀的容器进行收集。将所收集的废液的成分及含量写于标签上,标签贴于明显的位置,并置于安全的地点保存。特别是毒性大的废液,尤其要注意。

②对硫醇、胺等会发出臭味的废液和会放出氰、磷化氢有毒气体的废液,以及易燃性的二硫化碳乙醚之类的废液,要尽快加以适当处理,防止泄漏。

③含有过氧化物、硝化甘油之类爆炸性物质的废液,须谨慎操作并尽快处理。

④含有放射性物质的废弃物,须进行净化和浓缩处理,并严格按照有关规定,严防泄漏。

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