環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的廢液處理

高曉霞 喬朋

摘 要：環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室廢液不合理的處理，已經(jīng)威脅到生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通過分析實(shí)驗(yàn)室廢液的主要來源及其貯存方式，提出了回收利用、合理處理兩種方式，來對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢液處理過程進(jìn)行規(guī)范化的管理，以此降低其對(duì)環(huán)境的危害度。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè) 廢液處理

中圖分類號(hào)：X3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（b）-0177-02

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的廢液來源

（1）來源于樣品分析中。通常樣品經(jīng)過分析之后，會(huì)產(chǎn)生大量的廢液。譬如CODcr回流后滴定液、酚二磺酸、經(jīng)硝酸鹽氮分析后所得的含氮反應(yīng)液、消解重金屬項(xiàng)目后產(chǎn)生的溶液等。

（2）來源于試劑中。在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中，有很多試劑已經(jīng)過期或者失效，它們基本可以按照廢液來處理。比如需要現(xiàn)用現(xiàn)配的氰化物、砷標(biāo)準(zhǔn)使用液、以及已經(jīng)使用過的鉻酸洗液、硝酸洗液等。

（3）來源于監(jiān)測(cè)中。在廢水污染的監(jiān)測(cè)過程中，對(duì)樣品的穩(wěn)定性要求極高，同時(shí)考慮到分析的需要，監(jiān)測(cè)人員都會(huì)增大所采樣品的容量。完成監(jiān)測(cè)后，所采的大部分樣品被納入廢液范圍，尤其是一些含有較多有毒有害物質(zhì)、在處理前就不能達(dá)標(biāo)的部分水樣樣品。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的廢液主要儲(chǔ)存方式

實(shí)驗(yàn)室廢液具有種類多，數(shù)量小的特點(diǎn)，故而一般會(huì)采用集中處理的方式，即先將監(jiān)測(cè)分析后產(chǎn)生的廢液貯存起來，等其到達(dá)一定數(shù)量之后，再進(jìn)行處理。而貯存廢液的要求主要包括以下幾點(diǎn)。

（1）為了避免因混合貯存而產(chǎn)生的劇烈化學(xué)反應(yīng)，減少事故，一般要對(duì)回收的廢液進(jìn)行分類貯存，并且必須選用不含其它雜質(zhì)的潔凈容器。

（2）同類廢液要依據(jù)其濃度的高低，分別貯存。濃度高的廢液中往往含有可回收的成分，所以適合集中貯存；濃度低的廢液回收利用的價(jià)值較低，適合選擇處理排放的方式，但一定要達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）為了保護(hù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，防止氣體揮發(fā)，要選用密閉容器貯存廢液。

（4）在貯存廢液的容器上要貼上明顯的標(biāo)簽，標(biāo)簽上要標(biāo)明種類、貯存時(shí)間等。

（5）為了降低廢液的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該選擇避光、遠(yuǎn)離熱源的地方進(jìn)行廢液的貯存，并且要控制好時(shí)間，不宜過長(zhǎng)。

（6）劇毒、易燃、易爆物品在貯存時(shí)，要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定。

3 回收利用實(shí)驗(yàn)室的廢液

3.1 回收有機(jī)溶劑

對(duì)于經(jīng)過回收之后，還可以使用的有機(jī)溶劑，首先在分液漏斗中對(duì)溶劑進(jìn)行簡(jiǎn)單洗滌，之后采用蒸餾或分餾方式，讓整個(gè)溶劑更加精制、純化。但是，回收中要注意幾點(diǎn)：（1）應(yīng)在通風(fēng)柜中完成整個(gè)廢液回收的流程。（2）在蒸餾瓶?jī)?nèi)正確安裝用于測(cè)量蒸餾溫度的溫度計(jì)，保證水銀球上緣和蒸餾瓶支管口下緣處在同一水平高度，這樣能夠使水銀在蒸餾過程中完全被蒸汽包圍，提高蒸餾溫度的準(zhǔn)確性。（3）有機(jī)溶劑回收后，要保證純度，方便實(shí)驗(yàn)室的重復(fù)使用。

3.1.1 三氯甲烷

用水、濃硫酸（用量為三氯甲烷的1/10）、蒸餾水、鹽酸羥胺（一般為0.5%分析純），對(duì)三氯甲烷依次進(jìn)行洗滌，之后用氯化鈣將經(jīng)過重蒸餾水再次洗滌的溶劑進(jìn)行干燥處理，處理后隨即能夠過濾蒸餾。在蒸餾過程中，要將恒溫水浴鍋預(yù)熱至75 ℃，然后才可以放置蒸餾瓶，接著連接好冷凝管，用長(zhǎng)頸瓶漏斗把三氯甲烷傾入蒸餾瓶中，最后再安裝溫度計(jì)，開啟冷凝水，就能夠收集沸點(diǎn)高達(dá)60 ℃～62 ℃的蒸餾液。

3.1.2 四氯化碳

回收四氯化碳廢液要注意其中的成分，一般雙硫腙和銅試劑兩種。雙硫腙四氯化碳廢液的回收比較容易：就是用無水氯化鈣把依次經(jīng)過硫酸洗滌、蒸餾水等洗滌的廢液干燥后，蒸餾就可以進(jìn)行；銅試劑四氯化碳廢液的回收較為簡(jiǎn)單，只需要用純水洗滌兩次，然后用無水氯化鈣進(jìn)行干燥，最后就可以蒸餾，通常水浴的溫度控制在90 ℃～95 ℃，而收集的餾分主要分布在76 ℃～78 ℃。

3.1.3 乙醚

乙醚廢液回收的第一步就是要中和其酸堿性，主要的中和方式就是用水洗滌，接著用0.5%的高錳酸鉀將廢液洗滌至不褪紫色，下一步選擇蒸餾水清洗，然后取0.5%～1%的硫酸亞鐵銨對(duì)乙醚溶液進(jìn)行第二次洗滌，這次洗滌主要是為了除去其中的氧化物。最一部就是用氯化鈣將經(jīng)過第二次蒸餾水洗滌的廢液進(jìn)行干燥、過濾后，收集溫度在33.5 ℃～34.5 ℃的餾分。這個(gè)過程應(yīng)注意要根據(jù)乙醚沸點(diǎn)低的特性，避開夏季高溫。

其它的石油醚、正乙烷、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑都可依此方法純化回收。

3.2 銀的回收方法

回收含銀廢液的首要任務(wù)是降低其化學(xué)價(jià)。通常是在攪拌含銀廢液的過程中添加一些過量的濃鹽酸，幫助其生成氯化銀沉淀。這些沉淀中含有三價(jià)鐵和氯離子，需要傾瀉法洗滌后才能夠出去。然后將鋅粒或者鋅棒加入進(jìn)1+4硫酸或者10%～15%氯化鈉中，就能夠達(dá)到還原氯化銀沉淀的目的，獲得的暗灰色的銀粉洗滌，并待其干燥后即可回收銀。

4 處理實(shí)驗(yàn)室中廢液的方式

實(shí)驗(yàn)室的廢液中經(jīng)常會(huì)含酚、氰、汞、鉻、砷等成分，這些成分本身具有很大危害性，故而要經(jīng)過處理，并且合乎標(biāo)準(zhǔn)之后才能直接排放。

4.1 含酚廢液的處理

含酚廢液是指包含苯酚、甲酚、萘酚且其酚成分水溶性較強(qiáng)的廢液。

由于廢液含酚濃度的高低不同，故而要分別進(jìn)行處理。對(duì)于濃度較高的含酚廢液，一般采用乙酸丁酯萃取、之后用重蒸餾回收的方式。而濃度較低的含酚廢液，通常要加入次氯酸鈉、漂白粉等物質(zhì)，破壞酚氯，并將其轉(zhuǎn)化成鄰苯二酚、鄰苯二、順丁烯二酸，然后將處理后的廢液回收到綜合廢水桶中。其反應(yīng)如下：

C6H5OH + 8HClO → HOOCHC = CHCOOH + 8HCl + 2CO2↑+ H2O

4.2 含氰廢液的處理

氰化物本身含有劇毒，通過皮膚以及呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體之后，會(huì)直接威脅人的生命。故而處理含氰廢液時(shí)，必須要在通風(fēng)櫥中謹(jǐn)慎操作。

含氰廢液同樣也有濃和稀兩種，在處理中也要進(jìn)行分類。廢液濃度較稀的，首先要將其pH至10以上，在這個(gè)過程中，主要的使用的是氫氧化鈉。之后加入高錳酸鉀（3%），對(duì)氰化物進(jìn)行氧化分解；廢液中氰化物含量較高的，首先要采用氯堿法對(duì)其進(jìn)行氧化分解處理。并且用堿將調(diào)節(jié)廢水的pH值，到達(dá)10以上后，再加入液氯（漂白粉、次氯酸鈉和二氧化氯三者均可，含量為CNˉ∶Cl2=1∶2.7），攪拌后pH會(huì)調(diào)整到8.5，隨即進(jìn)行第二次加氯（含量為CNˉ∶Cl2=1∶4.1）。反應(yīng)如下：

CNˉ+2OHˉ+ Cl2 → CNOˉ+ 2Clˉ+2H2O（數(shù)分鐘即可反應(yīng)完畢）

2CNOˉ+4OHˉ+ 3Cl2 → 2CO2↑+ N2 + 6Clˉ+ 2H2O（約需1小時(shí)才能反應(yīng)）

4.3 汞的處理

含汞的廢液本身毒性大，經(jīng)過微生物的作用變成有機(jī)汞后，毒性會(huì)更大。故而處理過程中要保證安全。

（1）金屬汞散失的現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)室操作中已經(jīng)屢見不鮮。通常工作人員主要采用的方法是收集法。就是用滴管、毛筆、薄銅片（經(jīng)過硝酸汞等酸性溶液中浸泡）等物質(zhì)將散失的金屬汞收集起來，當(dāng)然要覆蓋上水。對(duì)于那些散失在地面上的金屬汞，一般會(huì)采用撒硫磺粉或者噴三氯化鐵水的方式，注意要等到待地面干燥之后，才能進(jìn)行清掃。

（2）含汞廢液的處理首先要將含汞鹽廢液的pH值調(diào)至7～7.5左右，之后再加入過量的硫化鈉，待廢液生成硫化汞沉淀后，加硫酸亞鐵將pH調(diào)至8～9，這些硫酸亞鐵與過量的硫化鈉經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后，會(huì)生成硫化鐵。作為硫化汞的共沉物，硫化鐵沉淀而促使硫化汞的沉淀，有利于去除汞。剩下的清液可進(jìn)行排放，而汞渣需要用專用瓶進(jìn)行貯存，到達(dá)一定量之后，通過經(jīng)焙燒或電解法的方式實(shí)現(xiàn)汞的回收。反應(yīng)如下：

Hg +Hg22+ +Hg2+ +2S2- → 2Hg↓+ 2HgS↓

4.4 含鉻廢液處理

含鉻廢液經(jīng)常是以鉻酸根的形式存在，也是一種劇毒物質(zhì)。所以在處理時(shí)，工作人員要戴上防護(hù)眼鏡、橡膠手套等保護(hù)措施，在通風(fēng)櫥內(nèi)完成整個(gè)操作過程。

含六價(jià)鉻的廢液一般呈酸性，故而要加入亞鐵鹽或亞硫酸鹽等還原劑對(duì)其進(jìn)行中和，使六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，然后再加入堿，將其分離，使含鉻廢液轉(zhuǎn)化為毒性較低的氫氧化鉻沉淀物。反應(yīng)如下：

Cr2O72-+SO32-+12H+→2Cr3++SO42-+6H2O

Cr3++3OHˉ→Cr（OH）3↓

4.5 含砷廢液處理

在處理含砷廢液時(shí)，首先加入氯化鈣或消石灰調(diào)節(jié)其pH值，待其到達(dá)8之后，會(huì)生成難溶的砷酸鈣及亞砷酸鈣，這兩種物質(zhì)經(jīng)過沉淀后，可以除去廢液中的砷。反應(yīng)如下：

CaCl2+2NaOH→Ca（OH）2↓+2NaCl

Ca（OH）2+As2O3→Ca（AsO2）2↓+H2O

4.6 鉛、鎘等重金屬處理

處理鉛、鎘等重金屬時(shí)，首先要做的是將其pH調(diào)至8～10，使用的主要物質(zhì)是消石灰，經(jīng)過調(diào)劑后，這些重金屬以金屬氫氧化物沉淀的方式存在。但是要特別注意，這個(gè)處理過程中的殘液，在排放時(shí)，還要再次經(jīng)過中和，才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.7 綜合廢液處理

在處理綜合廢液時(shí)，實(shí)驗(yàn)室既可以委托資質(zhì)較好、處理能力較強(qiáng)的化工廢水處理站，或者城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行處理，也可以自行處理。綜合廢液中一般都是由互不作用的混合廢液組成，適合用鐵粉進(jìn)行處理。主要步驟是：首先加入鐵粉，將廢液的pH調(diào)節(jié)至3～4，攪拌半小時(shí)后。再用堿將pH調(diào)至9左右，接著再均勻攪拌10 min，之后加入高分子混凝劑進(jìn)行沉淀，沉淀物的上清液可直接排放，沉渣應(yīng)按照廢渣處理方式，將廢酸、廢堿中和之后再進(jìn)行排放。

5 結(jié)語

在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的日常工作中，實(shí)驗(yàn)室的廢液處理，關(guān)系著工作人員的人身安全，關(guān)系著實(shí)驗(yàn)室周圍環(huán)境的保護(hù)。故而要選擇合理的適宜的方式，做好廢液處理工作，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的正常有序進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)[M].2版.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，1994.