在實驗室中如何處理“三廢”？
2018-08-29
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實驗室的三廢種類繁多，如SO2、NO、Cl2等對人體的呼吸道有強烈的刺激作用，對植物也有傷害作用;As、Pb和Hg等化合物進入人體后，不易分解和排出，長期積累會引起胃痛、皮下出血、腎功能損傷等;氯仿、四氯化碳等能致肝癌;多環(huán)芳烴能致膀胱癌和皮膚癌;CrO接觸皮膚破損處會引起潰爛不止等。因此對實驗過程中產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)進行處理十分必要。
1、廢氣
對少量的有毒氣體可通過通風(fēng)設(shè)備(通風(fēng)櫥或通風(fēng)管道)經(jīng)稀釋后排至室外，通風(fēng)管道應(yīng)有一定高度，使排出的氣體易被空氣稀釋，然后才排到室外;可燃性有機廢液可于燃燒爐中通過氧氣完全燃燒。
(1)溶液吸收法：
溶液吸收法即用適當?shù)囊后w吸收劑處理氣體混合物，除去其中有害氣體的方法。常用的液體吸收劑有水、堿性溶液、酸性溶液、氧化劑溶液和有機溶劑，它們可用于凈化含有SO2、NOx、HF、SiF4、HCl、Cl2、NH3、汞蒸氣、酸霧、瀝青煙和組分有機物蒸氣的廢氣。
(2)固體吸收法：
固體吸收法是使廢氣與固體吸收劑接觸，廢氣中的污染物(吸收質(zhì))吸附在固體表面從而被分離出來。此法主要用于凈化廢氣中低濃度的污染物質(zhì)
2、常用的廢液處理方法
(1)低濃度含酚廢液。加次氯酸鈉或漂白粉使酚氧化為二氧化碳和水。高濃度含酚廢水用乙酸丁酯萃取，重蒸餾回收酚。
(2)含氰化物的廢液。用氫氧化鈉溶液調(diào)至pH值為10以上，再加入3%的高錳酸鉀，使CN-氧化分解。CN-含量高的廢液用堿性氯化法處理，即在pH至10以上加入次氯酸鈉使CN-氧化分解。
(3)含汞鹽的廢液。先調(diào)至pH為8~10，加入過量硫化鈉，使其生成硫化汞沉淀，再加入共沉淀劑硫酸亞鐵，生成的硫化鐵將水中的懸浮物硫化汞微粒吸附而共沉淀，排出清液，殘渣用焙燒法回收汞或再制成汞鹽。如果室內(nèi)的汞蒸汽濃度超過0.01mg/m3，可用碘凈化，即將碘加熱或自然升華，碘蒸汽與空氣中的汞及吸附在墻上、地面上、天花板上和器物上的汞作用生成不易揮發(fā)的碘化汞，然后徹底清掃干凈。實驗中產(chǎn)生的含汞廢氣可導(dǎo)入高錳酸鉀吸收液內(nèi)，經(jīng)吸收后排出。
(4)含鉻廢液。采用還原劑(如鐵粉、鋅粉、亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫等)，在酸性條件下將Cr6+還原為Cr3+，然后加入堿(如氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、石灰等)，調(diào)節(jié)廢液pH值，生成低毒的Cr(OH)3沉淀，分離沉淀，清液可排放。沉淀經(jīng)脫水干燥后或綜合利用，或用焙燒法處理，使其與煤渣和煤粉一起焙燒，處理后的鉻渣可填埋。一般認為，將廢水中的鉻離子形成鐵氧體(使鉻鑲嵌在鐵氧體中)，則不會有二次污染。
(5)含砷廢液加入氧化鈣。調(diào)節(jié)pH為8，生成砷酸鈣和亞砷酸鈣沉淀?；蛘{(diào)節(jié)pH至10以上，加入硫化鈉與砷反應(yīng)，生成難熔、低毒的硫化物沉淀。
(6)含鉛、鎘廢液。鎘在pH值高的溶液中能沉淀下來，對含鉛廢液的處理通常采用混凝沉淀法、中和沉淀法。因此可用堿或石灰乳將廢液pH值調(diào)至9，使廢液中的Pb2+、Cd2+生成Pb(OH)2和Cd(OH)2沉淀,加入硫酸亞鐵作為共沉淀劑，沉淀物可與其它無機物混合進行燒結(jié)處理，清液可排放。
(7)含銅廢液的處理。以CuSO4廢液和CuCl2廢液為常見，一般可采用硫化物沉淀法進行處理(pH值調(diào)節(jié)約為6)，也可用鐵屑還原法回收銅。堿性含銅廢液，如含銅銨腐蝕廢液等，其濃度較低和含有雜質(zhì)，可采用硫酸亞鐵還原法處理，其操作簡單、效果較佳。
3、有機溶劑的回收
(1)乙醚廢乙醚溶液置于分液漏斗中，用蒸餾水洗幾次，然后用酸或堿調(diào)節(jié)pH至中性，再用0.5%高錳酸鉀洗滌至紫色不褪，0.5%~1%硫酸亞鐵銨溶液洗滌以除去過氧化物，最后用蒸餾水洗滌2~3次，棄去水層，經(jīng)氯化鈣干燥、過濾、蒸餾，收集33.5℃~34.5℃餾出液，保存于棕色帶磨口塞子的試劑瓶中待用。由于乙醚沸點較低，乙醚的回收應(yīng)避開夏季高溫為宜。對于某些數(shù)量較少、濃度較高確實無法回收使用的有機廢液，采用活性炭吸附法、過氧化氫氧化法處理，對高濃度廢酸、廢堿液經(jīng)中和近中性(pH=6~9)時才排放。對一些顏色較深的液體我們采取循環(huán)使用等方法，來節(jié)約試劑減少污染。
(2)石油醚先將廢液裝于蒸餾燒瓶中，在水浴上進行恒溫蒸餾，溫度控制在81℃±2℃，時間控制在15min~20min。餾出液通過內(nèi)徑25mm、高750mm玻璃柱，內(nèi)裝下層硅膠高600mm，上面覆蓋50mm厚氧化鋁(硅膠60目~100目，氧化鋁70目~120目，于150℃~160℃活化4小時)以除去芳烴等雜質(zhì)。重復(fù)第一個步驟再進行一次分餾，視空白值確定是否進行第二次分離。經(jīng)空白值(n=20)和透光率(n=10)測定檢驗，回收分離后石油醚能滿足質(zhì)控要求，與市售石油醚無顯著性差異。
(3)乙酸乙酯乙酸乙酯廢液先用水洗幾次，再用硫代硫酸鈉稀溶液洗幾次，使之褪色，再用水洗幾次，蒸餾，用無水碳酸鉀脫水，放置幾天，過濾后蒸餾，收集76℃~77℃餾分。
(4)氯仿、乙醇、四氯化碳等廢溶液都可以通過水洗廢液再用試劑處理，最后通過蒸餾收集沸點左右餾分，得到可再用的溶劑。
4、廢渣
實驗中出現(xiàn)的固體廢棄物不能隨便亂放，以免發(fā)生事故。如能放出有毒氣體或能自燃的危險廢料不能丟進廢品箱內(nèi)和排進廢水管道中。不溶于水的廢棄化學(xué)藥品禁止丟進廢水管道中，必須將其在適當?shù)牡胤綗艋蛴没瘜W(xué)方法處理成無害物。碎玻璃和其它有棱角的銳利廢料，不能丟進廢紙簍內(nèi)，要收集于特殊廢品箱內(nèi)處理。有毒的廢渣必須先進行化學(xué)處理，無毒后深埋在遠離居民區(qū)的指定地點，以溶于地下水而混入飲用水中;無毒廢渣可直接掩埋，掩埋地點應(yīng)有記錄。
