化学实验室废弃物处理方法
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化学实验室废弃物处理方法的研究
摘要:实验室废弃物不同于工业废弃物,实验室废弃物的成分稳定度低,种类繁多,而且浓度高。化学实验过程中产生的废弃物大多具有易燃性、腐蚀性、反应性、毒害性,有的甚至还可以致癌。如果不加以处理就直接将它们排放到环境中,无疑会对周围的环境产生污染与危害,损害人体健康。为此本文根据化学实验过程中产生废弃物的特点,并结合多年从事化学实验室管理和实验教学的工作经验,参照相关化学实验室和工业污染治理技术,多角度多层次详细的介绍了一些经济合理、简单易行的控制废弃物排放的处理和回收方法。
关键词:化学实验室废弃物处理方法研究
化学实验过程中经常会产生某些有毒的气体、液体和固体,都需要及时处理,特别是某些剧毒物质,如果直接排放就可能污染周围的环境,损害人体健康。因此,对废气、废液和废渣要经过一定的处理后,才能排放。本文根据化学实验产生废弃物的特点,结合实验室处理废弃物的一般原则,主要介绍了常见废弃物的一些处理和回收方法。
一.化学实验产生废弃物的特点
1.废弃物种类繁多。化学实验中使用的试剂品种极多,有毒性较大的离子,如银、铬、汞等;有腐蚀性极强的强酸、强碱、强氧化剂,如h2so4、hno3、盐酸、naoh、kmno4、k2cr2o7等,再加上生成的化合物,污染物的种类就会更多。
2.产量小。尽管化学实验中涉及的试剂很多,但产生的废弃物的量一般都很小。
二、实验室处理废弃物的一般原则
1.在证明废弃物已相当稀少而又安全时,可以排放到大气或排水沟中,尽量浓缩废液,使其体积变小,放在安全处隔离储存,利用蒸馏、过滤、吸附等方法,将危险物分离,而只弃去安全部分。无论液体或固体,凡能安全燃烧的则燃烧,但数量不宜太大,燃烧时切勿残留有害气体或烧余物,如不能焚烧时,要选择安全场所填埋,不使其裸露在地面上。
2.一般有毒气体可通过通风橱或通风管道,经空气稀释后排放,大量的有毒气体必须通过与氧气充分燃烧或吸附处理后才能排放。
3.废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,避光、远离热源,标明废物种类,贮存时间,定期处理。
三、废弃物处理方法的研究
1.无机有毒废气的处理。产生少量有毒气体的实验应在通风橱内进行,通过排风设备将少量毒气排到室外(使其在大量空气中稀释),以免污染室内空气;产生毒气量大的实验必须备有吸收或处理装置,如so2、cl2、h2s、no2等可用导管通入碱液中,使其大部分被吸收,一氧化碳可点燃转化成二氧化碳。
2.无机酸、碱类废液的处理。无机酸、碱废液通常含有盐酸、hno3、h2so4、naoh、koh、na2co3等,当浓度较低时,可用大量水清洗,
稀释至1%浓度以下后,即可直接从下水道排放;当浓度较高时,原则上将它们分别收集贮存,在确定酸、碱废液互相混合没有危险后,可将其互相混合,需分次少量将其中一种废液加入另一种废液中,使混合后溶液的ph 值在6.0~9.0 之间,然后用清水稀释,使溶液的浓度降到5%以下,达到污水排放标准,这样既处理了废液,又做到了以废治废,降低了处理费用。
3.含氧化剂﹑还原剂废液的处理。对氧化剂﹑还原剂废液的处理常采用氧化还原法,对氧化剂﹑还原剂应分别收集,查明废液的特性,将一种废液分次少量加入另一种废液中。但一些能反应产生有毒物质的废液不能随意混合,如强氧化剂和盐酸﹑硫化物﹑易燃物;硝酸盐和硫酸;有机物和过氧化物;磷和强碱(产生ph3 气体);亚硝酸盐和强酸(产生hno2);kmno4﹑kclo3等不能和浓盐酸;挥发性酸和不挥发性酸等。
4.无机盐类废液的处理
(1)含钡废液的处理。向含钡的废液中加入硫酸镁﹑硫酸钠或稀硫酸,充分搅拌使ba2+转化为难溶于水的baso4沉淀,分离沉淀,检测滤液中无ba2+后即可排放。(2)含银废液的处理。测定cl-浓度采用的是银量法,实验结束后,就会产生含银盐废液,这种物质任意倾倒会对环境造成很大危害。化学实验中对含银废液的处理常使用金属离子置换法,其具体方法是:用金属fe将ag+置换为金属ag而分离。(3)含镉废液的处理。①氢氧化物沉淀法:在镉废液中加入消石灰,调节ph值至10.6-11.2,充分搅拌后放置,
分离cd(oh)2沉淀,检测滤液中无镉离子时,将其中和后即可排放。②硫化物沉淀法:在含镉废液中加入可溶性硫化物,使cd2+
形成cds沉淀,分离沉淀,检测滤液中无镉离子时,即可排放。③离子交换法:利用cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,优先交换.(4)含铅废液的处理。①铝盐脱铅法:在含铅废液中加入消石灰,调节ph至11,使废液中铅生成pb(oh)2沉淀,然后加入al2(so4)3(凝聚剂),将ph降至7-8,则pb (oh)2与al(oh)3共沉淀,分离沉淀,检测滤液中不含铅后,排放废液。②硫化物沉淀法:在含铅废液中加入na2s或通入h2s
气体,使废液中铅生成pbs沉淀而分离除去。(5)含氰化物废液的处理①化学氧化法:因氰化物及其衍生物都是剧毒,因此处理时必须在通风橱内进行,可利用漂白粉或次氯酸钠的氧化性将氰根离子转化为无害的气体,即先用碱溶液将溶液ph值调到大于11后,加入次氯酸钠或漂白粉,充分搅拌,氰化物分解为二氧化碳和氮气,放置一天后排放。②活性炭催化氧化法:在活性炭存在下将空气通入含氰化物的废液中,利用空气中的氧将氰化物氧化为氰酸盐,氰酸盐随即水解为无毒物。(6)含汞废液的处理①硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的ph值调至8-10,然后加入过量的na2s,使其生成hgs沉淀,再加入feso4(共沉淀剂),与过量的s2-生成fes 沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的hgs微粒吸附共沉淀.然后静置、分离,再经离心、过滤,滤液的含汞量可降至0.05mg/l以下。②还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,直接回收金
属汞。
5.含重金属离子废液的处理。最有效和最经济的方法是加碱或加na2s把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物沉积下来,从而过滤,分离,少量残渣可埋于地下。
6.放射性废弃物的处理。一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物,将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内,桶的外部标明醒目的标志,根据放射性同位素的半衰期长短,分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。
放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的废弃物,用专门的容器密闭后,放置于专门的贮存室,放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。
放射性同位素的半衰期较长(如:铁59、钴60等)的废弃物,液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩,装入容器集中埋于放射性废物坑内。
参考文献:
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[3]徐书绅金新孙云鸿. 化学实验分册 .第一版,长春:东北师范大学出版社
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