在實驗室中如何處理“三廢”？
2018-08-29
作者：
瀏覽數：1277
實驗(yan)(yan)室的三廢(fei)種類繁多(duo)，如SO2、NO、Cl2等對人(ren)體的呼吸(xi)道有強烈的刺激作用，對植物也有傷(shang)害作用;As、Pb和Hg等化合(he)物進入人(ren)體后，不易(yi)分解和排出，長期積累(lei)會(hui)引起(qi)胃痛(tong)、皮下出血(xue)、腎功(gong)能損傷(shang)等;氯仿、四氯化碳等能致肝癌(ai);多(duo)環芳(fang)烴能致膀胱癌(ai)和皮膚(fu)癌(ai);CrO接觸皮膚(fu)破損處會(hui)引起(qi)潰爛不止等。因此對實驗(yan)(yan)過程中(zhong)產生的有毒有害物質進行(xing)處理(li)十分必(bi)要。
1、廢(fei)氣
對少量的有(you)毒氣體可(ke)(ke)通(tong)(tong)過通(tong)(tong)風(feng)(feng)(feng)設備(通(tong)(tong)風(feng)(feng)(feng)櫥(chu)或通(tong)(tong)風(feng)(feng)(feng)管(guan)道(dao))經稀釋后(hou)排至室外，通(tong)(tong)風(feng)(feng)(feng)管(guan)道(dao)應(ying)有(you)一定高度，使排出的氣體易被空氣稀釋，然后(hou)才排到室外;可(ke)(ke)燃性有(you)機(ji)廢液可(ke)(ke)于(yu)燃燒爐中通(tong)(tong)過氧氣完(wan)全燃燒。
(1)溶液吸收法：
溶(rong)液(ye)(ye)吸收(shou)法即用(yong)適當的液(ye)(ye)體吸收(shou)劑處理氣(qi)(qi)體混合物(wu)，除去其中有害氣(qi)(qi)體的方法。常用(yong)的液(ye)(ye)體吸收(shou)劑有水、堿性(xing)溶(rong)液(ye)(ye)、酸性(xing)溶(rong)液(ye)(ye)、氧化(hua)劑溶(rong)液(ye)(ye)和有機(ji)溶(rong)劑，它(ta)們可(ke)用(yong)于凈化(hua)含(han)有SO2、NOx、HF、SiF4、HCl、Cl2、NH3、汞(gong)蒸(zheng)氣(qi)(qi)、酸霧、瀝青(qing)煙和組(zu)分有機(ji)物(wu)蒸(zheng)氣(qi)(qi)的廢氣(qi)(qi)。
(2)固體吸收法：
固(gu)(gu)體吸(xi)收法是使廢(fei)氣與固(gu)(gu)體吸(xi)收劑接觸，廢(fei)氣中的污染物(吸(xi)收質)吸(xi)附(fu)在固(gu)(gu)體表面從(cong)而被分離出來。此法主要用于凈化廢(fei)氣中低濃度的污染物質
2、常用的廢液(ye)處理(li)方法
(1)低濃(nong)度含(han)酚(fen)廢液。加(jia)次氯酸(suan)鈉(na)或漂白粉(fen)使酚(fen)氧化為(wei)二氧化碳和水。高濃(nong)度含(han)酚(fen)廢水用乙酸(suan)丁酯萃取，重蒸餾回(hui)收酚(fen)。
(2)含氰化(hua)物的(de)廢液。用氫氧化(hua)鈉(na)溶(rong)液調至pH值為10以上(shang)，再加(jia)入3%的(de)高錳酸(suan)鉀，使CN-氧化(hua)分(fen)解。CN-含量高的(de)廢液用堿性氯化(hua)法(fa)處理，即在pH至10以上(shang)加(jia)入次氯酸(suan)鈉(na)使CN-氧化(hua)分(fen)解。
(3)含汞(gong)(gong)(gong)(gong)鹽(yan)的(de)(de)廢液(ye)。先調至pH為8~10，加(jia)入過量硫(liu)化鈉，使(shi)其生(sheng)成硫(liu)化汞(gong)(gong)(gong)(gong)沉(chen)淀(dian)，再加(jia)入共沉(chen)淀(dian)劑硫(liu)酸亞(ya)鐵(tie)，生(sheng)成的(de)(de)硫(liu)化鐵(tie)將水中的(de)(de)懸浮(fu)物(wu)硫(liu)化汞(gong)(gong)(gong)(gong)微(wei)粒吸(xi)(xi)附而共沉(chen)淀(dian)，排(pai)出清(qing)液(ye)，殘渣用(yong)焙燒法回收(shou)(shou)(shou)汞(gong)(gong)(gong)(gong)或再制成汞(gong)(gong)(gong)(gong)鹽(yan)。如果室(shi)內(nei)的(de)(de)汞(gong)(gong)(gong)(gong)蒸汽濃度超過0.01mg/m3，可用(yong)碘(dian)凈(jing)化，即將碘(dian)加(jia)熱或自然(ran)升華，碘(dian)蒸汽與(yu)空(kong)氣(qi)中的(de)(de)汞(gong)(gong)(gong)(gong)及(ji)吸(xi)(xi)附在(zai)墻上、地面(mian)上、天(tian)花板上和器物(wu)上的(de)(de)汞(gong)(gong)(gong)(gong)作用(yong)生(sheng)成不(bu)易(yi)揮(hui)發的(de)(de)碘(dian)化汞(gong)(gong)(gong)(gong)，然(ran)后(hou)徹(che)底(di)清(qing)掃干凈(jing)。實驗中產生(sheng)的(de)(de)含汞(gong)(gong)(gong)(gong)廢氣(qi)可導(dao)入高錳酸鉀吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)液(ye)內(nei)，經(jing)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)后(hou)排(pai)出。
(4)含鉻(ge)廢液。采(cai)用(yong)還原(yuan)劑(ji)(如鐵(tie)(tie)粉、鋅粉、亞(ya)硫(liu)(liu)酸鈉(na)、硫(liu)(liu)酸亞(ya)鐵(tie)(tie)、二氧(yang)化(hua)硫(liu)(liu)等(deng))，在(zai)酸性(xing)條(tiao)件下將Cr6+還原(yuan)為Cr3+，然后(hou)(hou)加入堿(如氫氧(yang)化(hua)鈉(na)、氫氧(yang)化(hua)鈣、碳(tan)酸鈉(na)、石(shi)灰等(deng))，調節(jie)廢液pH值，生成(cheng)低毒的(de)Cr(OH)3沉(chen)淀(dian)，分離沉(chen)淀(dian)，清液可排(pai)放。沉(chen)淀(dian)經脫水干(gan)燥后(hou)(hou)或綜(zong)合(he)利(li)用(yong)，或用(yong)焙燒法處(chu)理，使其(qi)與煤渣和煤粉一起焙燒，處(chu)理后(hou)(hou)的(de)鉻(ge)渣可填埋。一般認為，將廢水中(zhong)的(de)鉻(ge)離子形成(cheng)鐵(tie)(tie)氧(yang)體(ti)(使鉻(ge)鑲嵌在(zai)鐵(tie)(tie)氧(yang)體(ti)中(zhong))，則不會有二次污(wu)染。
(5)含砷(shen)廢液加入(ru)(ru)氧化(hua)鈣(gai)。調節pH為8，生(sheng)成砷(shen)酸(suan)鈣(gai)和亞砷(shen)酸(suan)鈣(gai)沉淀。或(huo)調節pH至10以上，加入(ru)(ru)硫化(hua)鈉與砷(shen)反應(ying)，生(sheng)成難熔、低(di)毒的硫化(hua)物沉淀。
(6)含鉛(qian)(qian)、鎘廢液(ye)(ye)。鎘在(zai)pH值(zhi)高的溶液(ye)(ye)中(zhong)能沉(chen)(chen)(chen)淀下來，對(dui)含鉛(qian)(qian)廢液(ye)(ye)的處(chu)理(li)通常采用混凝沉(chen)(chen)(chen)淀法、中(zhong)和沉(chen)(chen)(chen)淀法。因(yin)此可(ke)用堿或石灰乳將(jiang)廢液(ye)(ye)pH值(zhi)調至9，使廢液(ye)(ye)中(zhong)的Pb2+、Cd2+生成(cheng)Pb(OH)2和Cd(OH)2沉(chen)(chen)(chen)淀,加入硫酸(suan)亞鐵作為共(gong)沉(chen)(chen)(chen)淀劑，沉(chen)(chen)(chen)淀物可(ke)與其它無機物混合進行燒(shao)結處(chu)理(li)，清(qing)液(ye)(ye)可(ke)排放。
(7)含銅廢液(ye)的處(chu)(chu)理。以CuSO4廢液(ye)和CuCl2廢液(ye)為(wei)常見，一般可(ke)(ke)采用(yong)硫(liu)化物(wu)沉淀法(fa)進行處(chu)(chu)理(pH值(zhi)調節約為(wei)6)，也可(ke)(ke)用(yong)鐵屑還原法(fa)回收銅。堿性含銅廢液(ye)，如含銅銨腐(fu)蝕廢液(ye)等，其濃度(du)較(jiao)低和含有雜質(zhi)，可(ke)(ke)采用(yong)硫(liu)酸亞鐵還原法(fa)處(chu)(chu)理，其操作簡單、效果較(jiao)佳(jia)。
3、有(you)機(ji)溶劑的回收
(1)乙(yi)醚廢乙(yi)醚溶液(ye)置于(yu)(yu)分液(ye)漏斗中(zhong)(zhong)，用(yong)(yong)(yong)(yong)蒸(zheng)餾(liu)水洗幾次，然(ran)后用(yong)(yong)(yong)(yong)酸或堿調節(jie)pH至中(zhong)(zhong)性(xing)，再(zai)用(yong)(yong)(yong)(yong)0.5%高錳酸鉀洗滌(di)至紫色不褪，0.5%~1%硫(liu)酸亞鐵(tie)銨(an)溶液(ye)洗滌(di)以除(chu)去(qu)過氧化物(wu)，最后用(yong)(yong)(yong)(yong)蒸(zheng)餾(liu)水洗滌(di)2~3次，棄(qi)去(qu)水層，經氯化鈣干(gan)燥、過濾(lv)、蒸(zheng)餾(liu)，收集33.5℃~34.5℃餾(liu)出液(ye)，保存(cun)于(yu)(yu)棕色帶磨口(kou)塞(sai)子的(de)試劑(ji)瓶(ping)中(zhong)(zhong)待用(yong)(yong)(yong)(yong)。由于(yu)(yu)乙(yi)醚沸(fei)點較低，乙(yi)醚的(de)回收應避開(kai)夏季高溫為宜。對于(yu)(yu)某(mou)些(xie)數量較少、濃度(du)較高確實無法(fa)(fa)回收使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)有機廢液(ye)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)活性(xing)炭吸附法(fa)(fa)、過氧化氫氧化法(fa)(fa)處(chu)理，對高濃度(du)廢酸、廢堿液(ye)經中(zhong)(zhong)和近(jin)中(zhong)(zhong)性(xing)(pH=6~9)時(shi)才排放。對一些(xie)顏色較深的(de)液(ye)體我們采(cai)取循環使用(yong)(yong)(yong)(yong)等方法(fa)(fa)，來節(jie)約試劑(ji)減少污染。
(2)石(shi)油(you)(you)醚(mi)先將廢(fei)液裝于蒸(zheng)餾(liu)(liu)燒瓶中，在水(shui)浴上(shang)進(jin)行恒(heng)溫蒸(zheng)餾(liu)(liu)，溫度控制在81℃±2℃，時間控制在15min~20min。餾(liu)(liu)出液通過內徑25mm、高(gao)750mm玻璃柱，內裝下層硅(gui)膠高(gao)600mm，上(shang)面覆蓋(gai)50mm厚氧化鋁(lv)(硅(gui)膠60目~100目，氧化鋁(lv)70目~120目，于150℃~160℃活化4小(xiao)時)以(yi)除(chu)去芳烴等雜質。重復第一(yi)個(ge)步驟(zou)再進(jin)行一(yi)次(ci)分(fen)餾(liu)(liu)，視空白(bai)值確定(ding)是否進(jin)行第二(er)次(ci)分(fen)離。經空白(bai)值(n=20)和透光(guang)率(n=10)測(ce)定(ding)檢驗，回收(shou)分(fen)離后(hou)石(shi)油(you)(you)醚(mi)能滿足質控要求，與市售(shou)石(shi)油(you)(you)醚(mi)無顯著性差異。
(3)乙(yi)(yi)酸乙(yi)(yi)酯(zhi)(zhi)乙(yi)(yi)酸乙(yi)(yi)酯(zhi)(zhi)廢液先用水(shui)洗(xi)幾(ji)次，再用硫代(dai)硫酸鈉稀溶液洗(xi)幾(ji)次，使(shi)之褪色，再用水(shui)洗(xi)幾(ji)次，蒸餾(liu)，用無水(shui)碳酸鉀脫水(shui)，放置幾(ji)天，過(guo)濾(lv)后蒸餾(liu)，收集(ji)76℃~77℃餾(liu)分。
(4)氯仿、乙(yi)醇、四氯化碳等廢溶液(ye)(ye)都可以通過水洗廢液(ye)(ye)再用(yong)試劑處理(li)，最后通過蒸餾收(shou)集沸(fei)點(dian)左右餾分，得到可再用(yong)的溶劑。
4、廢渣
實驗中(zhong)出現的(de)(de)固體(ti)廢(fei)(fei)(fei)棄物(wu)不(bu)能(neng)(neng)隨便(bian)亂放，以免發生事故。如能(neng)(neng)放出有(you)毒(du)氣體(ti)或(huo)(huo)能(neng)(neng)自燃的(de)(de)危險廢(fei)(fei)(fei)料(liao)不(bu)能(neng)(neng)丟(diu)進(jin)(jin)廢(fei)(fei)(fei)品箱內(nei)和排進(jin)(jin)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)管道中(zhong)。不(bu)溶于水(shui)(shui)的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)棄化學(xue)藥(yao)品禁止丟(diu)進(jin)(jin)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)管道中(zhong)，必(bi)須將其在(zai)適當的(de)(de)地方燒(shao)掉或(huo)(huo)用(yong)化學(xue)方法處理成無(wu)害物(wu)。碎玻(bo)璃和其它有(you)棱角的(de)(de)銳利廢(fei)(fei)(fei)料(liao)，不(bu)能(neng)(neng)丟(diu)進(jin)(jin)廢(fei)(fei)(fei)紙簍內(nei)，要收(shou)集于特(te)殊廢(fei)(fei)(fei)品箱內(nei)處理。有(you)毒(du)的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)渣必(bi)須先(xian)進(jin)(jin)行化學(xue)處理，無(wu)毒(du)后深埋在(zai)遠離居民區(qu)的(de)(de)指定地點(dian)，以溶于地下(xia)水(shui)(shui)而混入飲用(yong)水(shui)(shui)中(zhong);無(wu)毒(du)廢(fei)(fei)(fei)渣可直接掩埋，掩埋地點(dian)應有(you)記錄(lu)。
