化學實驗室廢水危害很大,隨著高校的擴招,學生人數的激增及經濟的發展,科研的進行,化學實驗室廢水日益增多,很多實驗室對廢水不加任何處理就排入下水道,因實驗廢水的成分相當復雜,含有較多的酸、堿、氰化物、六價鉻、砷化物、酚、苯等有毒有害的物質,直接排放對人們的生活用水和居住環境勢必造成污染,尋找一種經濟、、節能、環保,適用的化學實驗室廢水處理工藝已經刻不容緩。

隨著人們對生活環境的要求越來越高,人類保護環境的意識越來越強,國家環保總局發出通知,要求自2005年元月l日起,對科研、監測(檢測) 、試驗等實驗室、化驗室、試驗場按照污染源進行管理,納入環境監管范圍。作為化學工作者,我們有必要在保護環境的具體行動中,體現科研道德作風,做出具體表率。

1 　化學實驗室廢水的產生和狀況

1. 1 化學實驗室廢水的產生

化學實驗室廢水的產生,主要來自高校化學實驗和科研實驗,實驗廢水量的不確定性、多變性、復雜性是其自身的特點,實驗廢水分為高濃度和低濃度的廢水,高濃度廢水主要是標簽脫落后的不明潮解試劑,失效的液態試劑,科研和實驗中的衍生物及副產品,藥品實驗后的洗滌水,高濃度廢水對環境污染嚴重,應

當引起人們的足夠重視,低濃度廢水主要是化學實驗器皿的洗滌水,一般酸、堿、鹽的化學反應產物,低毒的化學廢試液和實驗用水。

1. 2 化學實驗室廢水的狀況

據化學實驗室廢水的主要成分,可分為無機廢水、有機廢水和綜合廢水。無機廢水主要含有重金屬的汞、鉛、鉻及氰化物、砷化物、氟化物等,有機廢水主要含有酚、苯、硝基化合物、多環芳烴、多氯聯苯等致癌物質,綜合廢水是指廢水中既含有機污染物,又含無機污染物,并且兩者含量都很大。大多數實驗廢水是綜合廢水,處理這些廢水,要因水而宜。

2 化學實驗室廢水處理

化學實驗室使用的試劑和藥品,少則近百種,多則上千種。目前我校開設有多門實驗課,實驗內容包括物質性質驗證實驗、定量分析實驗、有機合成實驗和有機物提取實驗等,所用化學試劑包括常見酸、堿、重金屬鹽和酚及其它有機物等,其中大多數都能對環境產生嚴重污染,許多試劑及其反應廢棄物如各種酸堿、重金屬鹽及有機物等對環境和人體健康是有害的。它們之中有些可以在環境中長期存在,很難降解;有些通過食物鏈富集進入人體而造成毒害作用;有些甚在降解的過程中又造成了二次污染[ 1 ] 。

2. 1. 酸、堿廢液

酸、堿廢液在化學實驗室內zui常見。一般的清洗玻璃器皿的廢液,因經大量水洗涮,濃度極小,故可直接排放。濃度較高的酸堿廢液,平時分開貯存,定期混合再中處理,做到以廢治廢,使其PH值在6. 5—8. 5之間,達到排放標準。

2. 2. 汞及含汞廢液[ 2 ]

如打碎溫度計,或極譜分析操作失誤等,必須及時清除散裝的汞,用滴管、棉花或用在酸性溶液中浸過的薄銅片、粗銅絲收集于燒杯中,用水覆蓋。散落于地面難以收集的微小汞珠,應盡快撒上硫磺粉,使其化合成毒性較小的硫化汞后清除干凈;或噴上20%三氯化鐵的水溶液,干后再清除干凈。含汞溶液包括有機汞和無機汞,有機汞的廢液中加入適當的氧化劑分解為無機汞,無機汞的廢液調節PH為8 - 10,因硫化汞溶度積很小,為4×10- 53。因此,常用H2 S、Na2 S、NaHS、

(NH4 )S作為藥劑來沉淀汞, Hg+ 、Hg2 + 離子轉化為難溶的Hg2 S和HgS沉淀,由于汞有毒,濾液用活性碳處理后再過濾排放。

2. 3. 含鉻廢液的處理[ 3 ]

含鉻廢液主要來源是氧化廢水、電鍍廢水、鉻酸洗液及制備有機化合物等,一般這種廢液中含有鉻( Ⅲ)和鉻( Ⅵ)兩種價態的重金屬,毒性較大。可以向含鉻廢液中加入還原劑,如硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、二氧化硫、水合肼或者廢鐵屑,在酸性條件下將Cr ( Ⅵ)還原為Cr ( Ⅲ) ,然后加堿如NaOH、Ca(OH) 2、Na2CO3 等,調節pH值,使Cr ( Ⅲ)形成低毒的Cr (OH) 3 沉淀,清液可排放,沉淀經脫水干燥后或綜合利用,或用焙燒法處理,使其與煤渣或煤粉一起焙燒,處理后的鉻渣可填埋。

2. 4. 含氰廢液的處理[ 4 ]

含氰廢液主要來自于電鍍實驗和冶金實驗,低濃度的氰化物廢液可以加入NaOH調節PH值10以上,再加入HClO (約3% ) ,充分攪拌,使CN-被氧化分解,使有毒的CN- 變成無毒的CO2 和N2。

NaCN +NaOH +HClO =NaCNO +NaCl +H2O

2NaCNO + 2HClO = 2CO2 ↑ + N2 ↑ + H2 ↑ +2NaCl

含氰化物廢液一定不能與酸混合,以免生成劇毒的HCN氣體而造成中毒。

2. 5. 含銀廢液的處理

化學實驗室的含銀廢液主要來自銀量分析法和銀鏡反應和電鍍等, 主要以AgNO3 和Ag(NH3)2+ 等形式存在。回收銀的方法很多,我們通過實驗篩選出了操作簡便、回收銀純度高的方法。在廢液中通過HCl調節PH值,加NaCl沉淀,得到

的白色固體用硝酸洗滌后過濾回收。

2. 6. 含磷廢液的處理

含磷廢液主要來源于電鍍、表面活性劑實驗及清洗廢液。污染嚴重、殘留時間長,不易降解,對人體健康造成極大危害且難以處理。累托石[ 5 ]是一種由類云母層和類蒙皂石層形成規則間層的粘土礦物,遇水膨脹崩解、水中粒度一般為1 - 2μm,累托石具有較大的親水表面,在水溶液中顯示出良好的親水性、分散性和膨脹性,含磷廢液用累托石進行吸附,達到排放標準。同時累托石可沖洗后再生利用。

2. 7. 芳烴硝化廢水的處理

芳烴硝化廢水主要來源于芳基硝化實驗,芳基硝化實驗一般采用的是混酸硝化方法,過程中產生的污染物主要包括2 - 硝基酚、4 - 硝基酚、4. 6 -二硝基甲酚、2. 4 - 二硝基酚、2. 6 - 二硝基甲苯、2.6 - 二硝基甲酚和硝基苯等數十種污染物,毒性大,處理難。廢水呈深醬色,氣味難聞,含酚濃度高達0. 004mg/L 以上, COD 達1100mg/L,屬于高濃度有機廢水,實驗室處理包括活性炭、磺化煤等吸附法,絡和萃取劑萃取法和化學氧化法等,特別是吸附法處理硝基廢水具有工藝流程短,操作簡單,處理效率高的特點,適合實驗室操作。

2. 8. 含胺類有機廢液的處理

含胺類有機廢液主要來自于染(顏) 料中間體,藥物中間體等實驗。用絡合萃取法[ 6 ]對含胺類有機廢液進行萃取,具有相當高的COD去除率,廢水的各項指標均達到了實驗室排放要求,并且工藝簡單,設備投資少,運行成本低、操作方便。

2. 9. 高濃度有機廢液的處理

高濃度有機廢水主要來自對天然植物、動物的沖洗、粉碎、提取有效成分等工序,還有部分來自于失效的有機試劑,具有有機物濃度高, SS高, pH值低,水質變化大等特點。采用以水解酸化+接觸氧化[ 7 ]為主體的生化處理工藝,不僅能有效去除水中有機物、懸浮物,而且運行可靠,處理費用低,處理效果好,出水水質滿足要求。

3. 小結

廢水處理,實質上就是采用各種手段和技術,將廢水中的污染物分離出來或將其轉化為無害物,從而使廢水得到凈化,達到國家下水道(CJl8 - 86) 排放標準。每種廢水處理方法都是一種單元操作,由于高校化學實驗室廢水污染物是多種多樣的,不可能預期只用一種方法就能把所有污染物去除殆盡,因此處理廢水往往需要幾種方法組合,綜合作用,才能取得較好的處理效果。目前國內外有許多處理方法,如混凝沉淀法、半透膜法、反滲透法等,我們在實際應用中,要從經濟性、安全性和處理效果入手,以zui少的投資處理獲得zui大的環境效益,致力于廢水污染治理,保護境。

目前, 高校實驗室廢液污染問題已引起了廣泛關注, 然而在廢液處理方法上卻遠沒有達成共識。因此,如何有效的減少廢液排放以及對廢液進行系統分類和妥善處理已成為環保領域一個新的熱點, 各單位和部門應加強協作, 增強環保意識, *解決實驗室廢液污染問題, 杜絕實驗室成為新的污染源。