在實驗室中如何處理“三廢”？
2018-08-29
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實驗(yan)(yan)室(shi)的(de)三(san)廢(fei)種類繁多(duo)，如SO2、NO、Cl2等對人體(ti)(ti)的(de)呼吸道有強烈的(de)刺(ci)激作用(yong)，對植物也有傷害作用(yong);As、Pb和(he)(he)Hg等化合物進(jin)入人體(ti)(ti)后(hou)，不(bu)易分(fen)解和(he)(he)排(pai)出，長期積(ji)累會引起胃痛(tong)、皮(pi)下出血、腎功能損傷等;氯仿、四氯化碳等能致肝癌(ai);多(duo)環芳烴能致膀胱癌(ai)和(he)(he)皮(pi)膚(fu)癌(ai);CrO接觸(chu)皮(pi)膚(fu)破損處(chu)會引起潰(kui)爛不(bu)止等。因此對實驗(yan)(yan)過(guo)程(cheng)中產生的(de)有毒(du)有害物質(zhi)進(jin)行處(chu)理十分(fen)必要。
1、廢氣
對(dui)少量的有毒氣體(ti)可通過通風設備(通風櫥或通風管道(dao))經(jing)稀(xi)釋后(hou)(hou)排至(zhi)室(shi)外，通風管道(dao)應有一定高度，使(shi)排出的氣體(ti)易(yi)被(bei)空氣稀(xi)釋，然后(hou)(hou)才(cai)排到室(shi)外;可燃性有機廢液可于燃燒(shao)爐中通過氧氣完全(quan)燃燒(shao)。
(1)溶液吸收法：
溶液(ye)(ye)(ye)吸收法即用適(shi)當的(de)液(ye)(ye)(ye)體吸收劑(ji)處(chu)理氣體混(hun)合物，除去其(qi)中有害氣體的(de)方法。常用的(de)液(ye)(ye)(ye)體吸收劑(ji)有水、堿性溶液(ye)(ye)(ye)、酸性溶液(ye)(ye)(ye)、氧化劑(ji)溶液(ye)(ye)(ye)和有機溶劑(ji)，它們(men)可用于凈化含(han)有SO2、NOx、HF、SiF4、HCl、Cl2、NH3、汞(gong)蒸氣、酸霧、瀝青煙和組分有機物蒸氣的(de)廢氣。
(2)固體吸收法：
固體(ti)吸收法(fa)是(shi)使廢(fei)氣與固體(ti)吸收劑接觸，廢(fei)氣中(zhong)的(de)(de)污染物(wu)(吸收質)吸附在固體(ti)表面從而被(bei)分離出來。此法(fa)主要用于(yu)凈化廢(fei)氣中(zhong)低(di)濃度的(de)(de)污染物(wu)質
2、常用(yong)的廢(fei)液處(chu)理方法
(1)低濃度含(han)酚(fen)廢液。加(jia)次氯酸鈉(na)或漂白粉使酚(fen)氧化(hua)為(wei)二氧化(hua)碳和水。高濃度含(han)酚(fen)廢水用(yong)乙酸丁酯萃取，重蒸(zheng)餾(liu)回收(shou)酚(fen)。
(2)含氰化物的(de)廢液。用(yong)(yong)氫(qing)氧(yang)化鈉(na)溶液調至pH值為10以上，再加入(ru)3%的(de)高(gao)錳(meng)酸鉀，使CN-氧(yang)化分(fen)解。CN-含量高(gao)的(de)廢液用(yong)(yong)堿性氯化法(fa)處理，即在(zai)pH至10以上加入(ru)次氯酸鈉(na)使CN-氧(yang)化分(fen)解。
(3)含(han)汞(gong)(gong)(gong)鹽的(de)廢液。先(xian)調至pH為8~10，加(jia)(jia)入過(guo)量硫化鈉，使其生(sheng)成硫化汞(gong)(gong)(gong)沉淀，再加(jia)(jia)入共沉淀劑硫酸(suan)亞鐵，生(sheng)成的(de)硫化鐵將水中(zhong)(zhong)的(de)懸浮(fu)物(wu)硫化汞(gong)(gong)(gong)微粒吸(xi)(xi)附而共沉淀，排(pai)出(chu)清液，殘(can)渣用(yong)焙(bei)燒法回收(shou)(shou)汞(gong)(gong)(gong)或(huo)再制成汞(gong)(gong)(gong)鹽。如果室內(nei)的(de)汞(gong)(gong)(gong)蒸(zheng)汽濃(nong)度超過(guo)0.01mg/m3，可(ke)用(yong)碘(dian)凈化，即將碘(dian)加(jia)(jia)熱或(huo)自然升(sheng)華，碘(dian)蒸(zheng)汽與(yu)空氣中(zhong)(zhong)的(de)汞(gong)(gong)(gong)及吸(xi)(xi)附在墻上、地面(mian)上、天花板上和器物(wu)上的(de)汞(gong)(gong)(gong)作用(yong)生(sheng)成不(bu)易(yi)揮發(fa)的(de)碘(dian)化汞(gong)(gong)(gong)，然后徹底(di)清掃干凈。實(shi)驗中(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)含(han)汞(gong)(gong)(gong)廢氣可(ke)導入高錳酸(suan)鉀吸(xi)(xi)收(shou)(shou)液內(nei)，經吸(xi)(xi)收(shou)(shou)后排(pai)出(chu)。
(4)含(han)鉻(ge)廢(fei)液。采用還原(yuan)劑(如鐵粉、鋅(xin)粉、亞硫(liu)酸鈉(na)、硫(liu)酸亞鐵、二氧(yang)化硫(liu)等(deng))，在酸性條件下將Cr6+還原(yuan)為Cr3+，然(ran)后(hou)加入(ru)堿(如氫(qing)氧(yang)化鈉(na)、氫(qing)氧(yang)化鈣、碳酸鈉(na)、石灰(hui)等(deng))，調節廢(fei)液pH值，生成(cheng)低毒的Cr(OH)3沉淀(dian)(dian)，分離沉淀(dian)(dian)，清液可排放。沉淀(dian)(dian)經脫水干燥后(hou)或綜合利用，或用焙燒法處理，使其與煤渣(zha)和煤粉一起焙燒，處理后(hou)的鉻(ge)渣(zha)可填(tian)埋。一般(ban)認為，將廢(fei)水中的鉻(ge)離子(zi)形成(cheng)鐵氧(yang)體(使鉻(ge)鑲嵌在鐵氧(yang)體中)，則不會有(you)二次污染。
(5)含砷廢液加(jia)入(ru)氧化鈣。調節pH為8，生成砷酸鈣和亞砷酸鈣沉(chen)淀。或調節pH至10以上(shang)，加(jia)入(ru)硫化鈉與砷反應，生成難熔、低毒的硫化物(wu)沉(chen)淀。
(6)含(han)鉛、鎘廢(fei)液(ye)。鎘在pH值高(gao)的溶液(ye)中能(neng)沉(chen)淀(dian)(dian)下來(lai)，對含(han)鉛廢(fei)液(ye)的處(chu)(chu)理(li)通常采用(yong)混(hun)凝沉(chen)淀(dian)(dian)法(fa)、中和(he)沉(chen)淀(dian)(dian)法(fa)。因此(ci)可(ke)用(yong)堿(jian)或石灰(hui)乳將廢(fei)液(ye)pH值調(diao)至9，使廢(fei)液(ye)中的Pb2+、Cd2+生成Pb(OH)2和(he)Cd(OH)2沉(chen)淀(dian)(dian),加入硫酸亞鐵(tie)作為共沉(chen)淀(dian)(dian)劑，沉(chen)淀(dian)(dian)物(wu)可(ke)與其它無機物(wu)混(hun)合進行燒結處(chu)(chu)理(li)，清液(ye)可(ke)排放。
(7)含(han)銅廢(fei)液(ye)的處理。以CuSO4廢(fei)液(ye)和CuCl2廢(fei)液(ye)為常見(jian)，一般可(ke)(ke)采(cai)用硫化物沉淀法進行處理(pH值(zhi)調節約(yue)為6)，也可(ke)(ke)用鐵(tie)屑還原法回收銅。堿性(xing)含(han)銅廢(fei)液(ye)，如含(han)銅銨腐蝕廢(fei)液(ye)等，其濃度較(jiao)低和含(han)有雜質，可(ke)(ke)采(cai)用硫酸亞鐵(tie)還原法處理，其操作(zuo)簡單、效果較(jiao)佳。
3、有(you)機(ji)溶劑的回收
(1)乙(yi)醚(mi)廢(fei)(fei)乙(yi)醚(mi)溶液置于分液漏斗中，用(yong)蒸餾水洗(xi)幾次，然后用(yong)酸或堿調(diao)節pH至(zhi)中性，再用(yong)0.5%高(gao)錳酸鉀洗(xi)滌至(zhi)紫色(se)不褪(tun)，0.5%~1%硫酸亞鐵銨溶液洗(xi)滌以除去過(guo)(guo)氧化(hua)物，最后用(yong)蒸餾水洗(xi)滌2~3次，棄去水層(ceng)，經(jing)氯化(hua)鈣干(gan)燥、過(guo)(guo)濾、蒸餾，收(shou)集33.5℃~34.5℃餾出液，保存(cun)于棕色(se)帶磨口塞子的試劑瓶中待用(yong)。由于乙(yi)醚(mi)沸點較(jiao)(jiao)低，乙(yi)醚(mi)的回(hui)收(shou)應避開夏季高(gao)溫為宜。對于某些(xie)數量較(jiao)(jiao)少、濃(nong)度較(jiao)(jiao)高(gao)確實(shi)無法(fa)回(hui)收(shou)使用(yong)的有機廢(fei)(fei)液，采(cai)用(yong)活性炭吸附(fu)法(fa)、過(guo)(guo)氧化(hua)氫氧化(hua)法(fa)處理，對高(gao)濃(nong)度廢(fei)(fei)酸、廢(fei)(fei)堿液經(jing)中和近中性(pH=6~9)時才排(pai)放。對一些(xie)顏色(se)較(jiao)(jiao)深的液體我們(men)采(cai)取循環(huan)使用(yong)等方法(fa)，來(lai)節約試劑減少污(wu)染。
(2)石油醚(mi)先(xian)將廢液(ye)裝于蒸餾(liu)燒(shao)瓶中，在水浴上(shang)進(jin)行恒溫蒸餾(liu)，溫度(du)控(kong)制在81℃±2℃，時(shi)間控(kong)制在15min~20min。餾(liu)出液(ye)通過(guo)內徑25mm、高750mm玻(bo)璃柱，內裝下層硅(gui)膠高600mm，上(shang)面覆蓋50mm厚氧化鋁(硅(gui)膠60目~100目，氧化鋁70目~120目，于150℃~160℃活化4小時(shi))以除去芳(fang)烴等雜質(zhi)(zhi)。重復第一(yi)個步驟再進(jin)行一(yi)次分餾(liu)，視(shi)空白(bai)值(zhi)確定是否進(jin)行第二次分離(li)。經空白(bai)值(zhi)(n=20)和透光率(n=10)測定檢(jian)驗，回收分離(li)后石油醚(mi)能滿足質(zhi)(zhi)控(kong)要求，與市售石油醚(mi)無(wu)顯著性(xing)差異。
(3)乙酸(suan)乙酯乙酸(suan)乙酯廢(fei)液(ye)先(xian)用(yong)水(shui)洗(xi)幾(ji)次(ci)，再用(yong)硫(liu)代(dai)硫(liu)酸(suan)鈉(na)稀溶液(ye)洗(xi)幾(ji)次(ci)，使之褪色(se)，再用(yong)水(shui)洗(xi)幾(ji)次(ci)，蒸(zheng)餾，用(yong)無(wu)水(shui)碳酸(suan)鉀(jia)脫水(shui)，放(fang)置幾(ji)天，過濾后(hou)蒸(zheng)餾，收集76℃~77℃餾分。
(4)氯仿(fang)、乙醇、四氯化(hua)碳等廢溶(rong)液都可(ke)以通過水洗廢液再(zai)用試劑(ji)處理，最后通過蒸餾(liu)收集沸點左右餾(liu)分，得到可(ke)再(zai)用的(de)溶(rong)劑(ji)。
4、廢渣
實(shi)驗中(zhong)(zhong)出現的(de)固(gu)體廢(fei)(fei)(fei)(fei)棄(qi)物(wu)(wu)不(bu)(bu)能(neng)隨(sui)便(bian)亂放，以(yi)免發生(sheng)事故。如(ru)能(neng)放出有(you)(you)毒(du)氣體或能(neng)自(zi)燃的(de)危(wei)險(xian)廢(fei)(fei)(fei)(fei)料(liao)不(bu)(bu)能(neng)丟(diu)(diu)進(jin)廢(fei)(fei)(fei)(fei)品箱(xiang)內(nei)和(he)排進(jin)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)管(guan)道中(zhong)(zhong)。不(bu)(bu)溶(rong)于水(shui)(shui)(shui)的(de)廢(fei)(fei)(fei)(fei)棄(qi)化(hua)(hua)學藥品禁止丟(diu)(diu)進(jin)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)管(guan)道中(zhong)(zhong)，必(bi)須將其(qi)(qi)在(zai)(zai)適當的(de)地(di)(di)方燒掉或用化(hua)(hua)學方法處(chu)(chu)理(li)成無害物(wu)(wu)。碎(sui)玻璃(li)和(he)其(qi)(qi)它(ta)有(you)(you)棱角的(de)銳利廢(fei)(fei)(fei)(fei)料(liao)，不(bu)(bu)能(neng)丟(diu)(diu)進(jin)廢(fei)(fei)(fei)(fei)紙簍內(nei)，要收(shou)集于特殊廢(fei)(fei)(fei)(fei)品箱(xiang)內(nei)處(chu)(chu)理(li)。有(you)(you)毒(du)的(de)廢(fei)(fei)(fei)(fei)渣(zha)必(bi)須先進(jin)行化(hua)(hua)學處(chu)(chu)理(li)，無毒(du)后深埋在(zai)(zai)遠離居民區的(de)指定地(di)(di)點(dian)，以(yi)溶(rong)于地(di)(di)下(xia)水(shui)(shui)(shui)而(er)混(hun)入飲用水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong);無毒(du)廢(fei)(fei)(fei)(fei)渣(zha)可直接(jie)掩(yan)埋，掩(yan)埋地(di)(di)點(dian)應有(you)(you)記錄(lu)。
