实验室废液处理.doc

  实验室废弃物的处理 1.  前言废弃物，包含的种类繁多从实验室排出的废弃物，主要为列于附录中的物质排放这些废弃物时，受到政府颁布的各项法令的限制特别是化学物质，由于考虑到它会以某种形式危及人们的健康，所以从防止污染环境的立场出发，即使数量甚微，也要避免把它排放到自然水域或大气中去，而必须加以适当的处理通常从实验室排出的废液，虽然与工业废液相比在数量上是很少的，但是，由于其种类多，加上组成经常变化，因而最好不要把它集中处理，而由各个实验室根据废弃物的性质，分别加以处理为此，废液的回收及处理自然就需依赖实验室中每一个工作人员所以，实验人员应予足够的重视，疏忽大意固然不对，而即使由于操作错误或发生事故，也应避免排出有害物质同时，实验人员还必须加深对防止公害的认识，自觉采取措施，防止污染，以免危害自身或者危及他人本章所叙述的，是对实验室的废弃物中，以列于防止水质污染法的有害物质为对象，提出一些处理方法示例然而，这里所叙述的方法不是万能的，也可能由于废液的组成不同而不能充分发挥其应有的效果并且，随着各地处理设施或所要求的条件的不同，也可有各自不同的处理方法因此，对于各有关研究机构来说，若已有确定的处理标准，应按其进行；而若有新的更合理的处理方法，则应将其正确使用，进而自己也必须保持高度的热情，研究出更合理的处理方法。

2.  收集、贮存一般应注意的事项1).废液的浓度超过表4—1所列的浓度时，必须进行处理但处理设施比较齐全时，往往把废液的处理浓度限制放宽2).最好先将废液分别处理，如果是贮存后一并处理时，虽然其处理方法将有所不同，但原则上仍如表4—1所列的方法，将可以统一处理的各种化合物收集后进行处理3).处理含有络离子、螯合物之类的废液时，如果有干扰成份存在，要把含有这些成份的废液另外收集4).下面所列的废液不能互相混合：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；④浓硫酸、磺酸、羟基酸、聚磷酸等酸类与其它的酸；⑤铵盐、挥发性胺与碱5).要选择没有破损及不会被废液腐蚀的容器进行收集将所收集的废液的成份及含量，贴上明显的标签，并置于安全的地点保存特别是毒性大的废液，尤要十分注意6).对硫醇、胺等会发出臭味的废液和会发生氰、磷化氢等有毒气体的废液，以及易燃性大的二硫化碳、乙醚之类废液，要把它加以适当的处理，防止泄漏，并应尽快进行处理7).含有过氧化物、硝化甘油之类爆炸性物质的废液，要谨慎地操作，并应尽快处理8).含有放射性物质的废弃物，用另外的方法收集，并必须严格按照有关的规定，严防泄漏，谨慎地进行处理。

 表4—1  必须加以处理的废液的最低浓度、收集分类及处理方法（续上表）【注】①上表所列的浓度为金属或所标明的化合物的浓度②虽然是有机类废液，但也含有列于无机类废液的物质，如果无机物质的浓度超过列于无机类该项浓度时，该废液应另行收集③有机类废液的浓度系指含水废液的浓度3.  处理时一般应注意的事项1).随着废液的组成不同，在处理过程中，往往伴随着产生有毒气体以及发热、爆炸等危险因此，处理前必须充分了解废液的性质，然后分别加入少量所需添加的药品同时，必须边注意观察边进行操作2).含有络离子、螯合物之类物质的废液，只加入一种消除药品有时不能把它处理完全因此，要采取适当的措施，注意防止一部份还未处理的有害物质直接排放出去3).对于为了分解氰基而加入次氯酸钠，以致产生游离氯，以及由于用硫化物沉淀法处理废液而生成水溶性的硫化物等情况，其处理后的废水往往有害因此，必须把它们加以再处理4).沾附有有害物质的滤纸、包药纸、棉纸、废活性炭及塑料容器等东西，不要丢入垃圾箱内要分类收集，加以焚烧或其它适当的处理，然后保管好残渣5).处理废液时，为了节约处理所用的药品，可将废铬酸混合液用于分解有机物，以及将废酸、废碱互相中和。

要积极考虑废液的利用6).尽量利用无害或易于处理的代用品（参照附录表6)，代替铬酸混合液之类会排出有害废液的药品7).对甲醇、乙醇、丙酮及苯之类用量较大的溶剂，原则上要把它回收利用，而将其残渣加以处理4.  无机类实验废液的处理方法4.1  含六价铬的废液注意事项1).要戴防护眼镜、橡皮手套，在通风橱内进行操作2).把Cr（Ⅵ）还原成Cr（Ⅲ）后，也可以将其与其它的重金属废液一起处理3).铬酸混合液系强酸性物质，故要把它稀释到约1％的浓度之后才进行还原并且，待全部溶液被还原变成绿色时，查明确实不含六价铬后，才按操作步骤中从第四点开始进行处理处理方法［还原、中和法（亚硫酸氢钠法）］［原理］Cr（Ⅵ）不管在酸性还是碱性条件下，总以稳定的铬酸根离子状态存在因此，可按照下式将Cr（Ⅵ）还原成Cr（Ⅲ）后进行中和，使之生成难溶性的Cr（OH）3沉淀而除去4H2CrO4＋6NaHSO3＋3H2SO4→2Cr2（SO4）3＋3Na2SO4＋10H2O………(1)Cr2（SO4）3＋6NaOH→2Cr（OH）3↓＋3Na2SO4………(2)(1)式还原反应，若pH值在3以下，反应在短时间内即进行结束如果使(2)式中和反应pH值在7.5～8.5范围内进行，则Cr（Ⅲ）即以Cr(OH)3再溶解。

［操作步骤］1).于废液中加入H2SO4，充分搅拌，调整溶液pH值在3以下（采用pH试纸或pH计测定对铬酸混合液之类废液，已是酸性物质，不必调整pH值）2).分次少量加入NaHSO3结晶，至溶液由黄色变成绿色为止，要一面搅拌一面加入（如果使用氧化——还原光电计测定，则很方便）3).除Cr以外还含有其它金属时，确证Cr（Ⅵ）转化后，作含重金属的废液处理4).废液只含Cr重金属时，加入浓度为5％的NaOH溶液，调节pH值至7.5～8.5（注意，pH值过高沉淀会再溶解）5).放置一夜，将沉淀滤出并妥善保存（如果滤液为黄色时，要再次进行还原）6).对滤液进行全铬检测，确证滤液不含铬后才可排放［Cr（Ⅵ）的分析］定性分析采用二苯基碳酰二肼试纸或检测箱进行检测；定量分析则用二苯基碳酰二肼吸光光度法［详见“日本工业标准规格”（以下简称JIS） K 0102 51.2.1］和原子吸收光谱分析法进行测定但要注意Cu、Cd、V、Mo、Hg、Fe等离子的干扰［全Cr分析］用高锰酸钾氧化Cr（Ⅲ）使之变成Cr（Ⅵ），然后进行分析［备注］1).除上述处理方法外，还有用强碱性阴离子交换树脂吸附Cr（Ⅵ）的方法此法即使废液含铬浓度较低也很有效。

2).用作还原Cr（Ⅵ）的还原剂，有表4—2所列的物质而作为中和剂，也可以用Ca（OH）2不过，其泥浆沉淀物较多 表4—2  可用作还原铬化合物的还原剂4.2  含氰化物的废液注意事项1).因有放出毒性气体的危险，故处理时要慎重操作时最好在通风橱内进行2).废液要制成碱性，不要在酸性情况下直接放置3).对难于分解的氰化物（如Zn、Cu、Cd、Ni、Co、Fe等的氰的络合物）以及有机氰化物的废液，必须另行收集处理4).对其含有重金属的废液，在分解氰基后，必须进行相应的重金属的处理处理方法（氯碱法）［原理］用含氮氧化剂将氰基分解为N2和CO2反应按如下两个阶段进行：(1)式反应在pH值大于10的条件下进行若pH值在10以下就加入氧化剂，则会发生如下反应：而产生刺激性很大的有害气体CNCl，因而处理时必须特别注意对(2)式反应，如果pH值过高，则反应时间过长，故调整pH在8左右进行较好［操作步骤］1).于废液中加入NaOH溶液，调整pH至10以上然后加入约10％的NaOCl溶液，搅拌约20分钟，再加入NaOCl溶液，搅拌后，放置数小时（如果用氧化——还原光电计检测其反应终点，则较方便）2).加入5—10％的H2SO4（或盐酸），调节 pH至7.5～8.5，然后放置一昼夜。

3).加入Na2SO3溶液，还原剩余的氯（稍微过量时，可用空气氧化每升含1克Na2SO3的溶液1毫升，相当于0.55毫克Cl）4).查明废液确实没有CN-离子后，才可排放5).废液含有重金属时，再将其作含重金属的废液加以处理［分析方法］定性分析采用氰离子试纸或检测箱进行检测；定量分析则蒸出全部氰后（见JIS K 0102 29.1.2)，用硫氰酸汞法（见JIS K 0102 29.3)进行分析［备注］1).除上述处理方法外，还有以下几种方法：电解氧化法（对含氰化物2克/升以上的高浓度废液较为有效，而处理含有Co、Ni、Fe络合物的废液，则较困难）；普鲁士蓝法（是以生成铁氰化合物的形式使之沉淀的方法，此法处理含有大量重金属的废液，较为有利但要彻底处理，则较为困难）；以及臭氧氧化法（用Cu、Mn离子加快反应，在pH为11～12下进行反应，即可把废液转变为无害）2).其它可用作氰化物氧化剂的，有表4—3所列的物质3).对Fe、Ni、Co等的含氰络合物，用上述方法难以分解因而必须采用下述方法进行处理：①于废液中加入NaOH溶液，调整 pH至 10以上，接着加入NaOCl溶液，加热2小时左右，冷却后过滤沉淀。

②在废液中加入H2SO4，调整pH至3以下，加热约2小时，冷却后过滤沉淀③用阴离子交换树脂吸附4).对有机氰化物，分别施行上述无机类废液的处理后，作为有机类废液处理对难溶于水的有机氰化物，用氢氧化钾酒精溶液使之转变成氰酸盐，然后才进行处理 表4—3  能作氧化氰化物的氧化剂【注】：如果有Cu+、Ni+等离子存在，必须加入过量的氧化剂4.3  含镉及铅的废液注意事项1).含重金属两种以上时，由于其处理的最适宜pH值各不相同，因而，对处理后的废液必须加以注意2).含大量有机物或氰化物的废液，以及含有络离子的时候，必须预先把它分解除去（参照含有重金属的有机类废液的处理方法）镉的处理方法（氢氧化物沉淀法）［原理］用Ca（OH）2将Cd2+转化成难溶于水的Cd（OH）2而分离Cd2++Ca（OH）2→Cd（OH）2↓+Ca2+当pH值在11附近时，Cd（OH）2的溶解度最小，因此调节pH值很重要但是，若有金属离子共沉淀时，那么，即使pH值较低也会产生沉淀［操作步骤］1).在废液中加入 Ca（OH）2，调节pH至10.6～11.2，充分搅拌后即放置2).先过滤上层澄清液，然后才过滤沉淀保管好沉淀物。

3).检查滤液中确实不存在Cd2+离子时，把它中和后即可排放［分析方法］定性分析用镉试剂试纸法或检测箱进行检测；定量分析则用二苯基硫巴腙（即双硫腙）吸光光度法（见JIS K 0102 40.1)或原子吸收光谱分析法进行测定铅的处理方法（氢氧化物共沉淀法）［原理］用Ca（OH）2把Pb2+转变成难溶性的Pb（OH）2，然后使其与凝聚剂共沉淀而分离Pb2++Ca（OH）2→Pb（OH）2↓+Ca2+为此，首先把废液的pH值调整到11以上，使之生成Pb（OH）2然后加入凝聚剂，继而将pH值降到7～8，即产生Pb（OH）2共沉淀但如果pH值在11以上，则生成HPbO2-而沉淀会再溶解［操作步骤］1).在废液中加入Ca（OH）2，调整pH值至112).加入Al2（SO4）3（凝聚剂），用H2SO4慢慢调节pH值，使其降到7～83).把溶液放置，待其充分澄清后即过滤检查滤液不含Pb2+后，即可排放［分析方法］定性分析用检测箱进行（注意干扰离子）定量分析用二苯基硫巴腙（即双硫腙）吸光光度法（见。