生物無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的“三廢”綠色化處理措施研究

徐曉潔

(湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院 理學(xué)系 生命科學(xué) 湖南 415000)

生物無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的污染源主要是各種實(shí)驗(yàn)廢棄物,其種類(lèi)復(fù)雜,品種多,毒害大。處理不善將對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作人員生命健康和環(huán)境造成相當(dāng)大的危害,在人類(lèi)生活環(huán)境日益惡化的今天,環(huán)境保護(hù)是事關(guān)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的大戰(zhàn)略。要扭轉(zhuǎn)我國(guó)環(huán)境質(zhì)量惡化的趨勢(shì),必須對(duì)各類(lèi)污染源實(shí)施有效的治理。為此,減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)室污染以及對(duì)廢棄物進(jìn)行必要處理勢(shì)在必行。

1 生物無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室污染物的主要形態(tài)及產(chǎn)生的危害

1.1 廢液

生物無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有機(jī)廢液中包括廢棄油脂、含鹵素有機(jī)溶劑類(lèi)(含有脂肪族鹵素類(lèi)化合物,如氯仿、二氯甲烷、氯代甲烷、四氯化碳、甲基碘等或含芳香族鹵素類(lèi)化合物,如氯苯、苯甲氯等)、不含鹵素有機(jī)溶劑類(lèi)。無(wú)機(jī)廢液中包括重金屬?gòu)U液、含氰廢液、含汞廢液、含氟廢液及其各種酸性廢液、堿性廢液。廢液對(duì)我國(guó)水體污染的危害已經(jīng)日益受有關(guān)人士的關(guān)注,但由于實(shí)驗(yàn)室廢水、廢液成分復(fù)雜,對(duì)其處理方面的研究很少,對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水。

1.2 廢氣

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢氣成分也很復(fù)雜,主要來(lái)源于試劑和樣品的揮發(fā)物、分析過(guò)程中間產(chǎn)物、泄漏和排空的標(biāo)準(zhǔn)氣和載氣等。刺激性氣體的種類(lèi)甚多,最常見(jiàn)的有氯、氨、氮氧化物、光氣、氟化氫、二氧化硫、三氧化硫和硫酸二甲酸等;另一類(lèi)是窒息性氣體,是指能造成機(jī)體缺氧的有毒氣體。窒息性氣體可分為單純窒息性氣體、血液窒息性氣體和細(xì)胞窒息性氣體。如氮?dú)狻⒓淄?、乙烷、乙烯、一氧化碳、硝基苯的蒸汽、氰化氫、硫化氫等?/p>

1.3 固體廢棄物

實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的固體廢物包括多余樣品、分析產(chǎn)物、消耗或破損的實(shí)驗(yàn)用品(如玻璃器皿、紗布、檢驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)器材)、殘留或失效的化學(xué)試劑等混合物質(zhì)。這些固體廢物成分多樣,尤其是不少過(guò)期失效的化學(xué)試劑,處理稍有不慎,很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故,會(huì)造成嚴(yán)重后果。

2 無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室“三廢”處理的措施

2.1 廢液的處罰措施

目前,我國(guó)實(shí)驗(yàn)室廢液的排放有三種情況:不經(jīng)處理直接排入下水道,屬于無(wú)組織排放;污染物濃度很高的廢液首先被收集,集中處理后再排放;有的實(shí)驗(yàn)室廢液體排入專(zhuān)用水管后,流入處理池進(jìn)行處理后再排放,這時(shí)排出的水質(zhì)有極大的改善。

對(duì)一般洗滌用水,采取循環(huán)用水系統(tǒng),使廢水在一定的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中多次重復(fù)利用,既可節(jié)約用水,又能把廢水排放量控制在最少的程度。廢水在經(jīng)過(guò)循環(huán)回用后,不可避免地還得排放一部分,再將排放的廢水經(jīng)過(guò)凈化處理,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后排放。有些廢液沒(méi)有太大的污染性,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理后,可以視為一般廢棄物處置,降低處理的成本。

凈化方法可分為物理法、物理化學(xué)法、化學(xué)法、生物化學(xué)法四類(lèi)。物理法有:沉淀、過(guò)濾、離心分離、蒸發(fā)結(jié)晶(濃縮)、萃取、吹脫等。物理化學(xué)法有:吸附、浮選、反滲透、電滲析、超過(guò)濾及超吸附等?；瘜W(xué)法有:混凝沉淀、中和、氧化還原、電解、離子交換等。生物化學(xué)法有:活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘、污水灌溉等。

在實(shí)際廢液處理中,往往要通過(guò)實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)、比較,確定出有效、經(jīng)濟(jì)合理的處理方法,對(duì)于成分復(fù)雜,數(shù)量較多的實(shí)驗(yàn)室廢水,多是選用幾種方法組成的。

生物無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)于產(chǎn)生毒氣量較大的實(shí)驗(yàn),必須備有吸收或處理裝置。如二氧化氮、二氧化硫、氯氣、硫化氫、氟化氫等可用堿溶液吸收,一氧化碳可直接點(diǎn)燃使其轉(zhuǎn)為二氧化碳。少量有毒的廢渣可埋于地下(應(yīng)有固定地點(diǎn))。下面主要介紹常見(jiàn)廢液處理的一些方法。

①實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢液中量較大的是廢酸液,可先用耐酸塑料網(wǎng)紗或玻璃纖維過(guò)濾,濾液用石灰或堿中和,調(diào)pH值至6～8后就可排出。少量的濾渣可埋于地下;②實(shí)驗(yàn)中含鉻廢液量較大的是廢鉻酸洗液,可用高錳酸鉀氧化法使其再生,繼續(xù)使用。方法是:先在110～130℃下不斷攪拌加熱濃縮,除去水分后,冷卻至室溫,緩緩加入高錳酸鉀粉末,每1000mL中加入10g左右,直至溶液呈深褐色或微紫色(注意不要加過(guò)量),邊加邊攪拌,然后直接加熱至有三氧化硫出現(xiàn),停止加熱。稍冷,通過(guò)玻璃砂芯漏斗過(guò)濾,除去沉淀,冷卻后析出紅色三氧化鉻沉淀,再加適量硫酸使其溶解即可使用。少量的洗液可加入廢堿液或石灰使其生成氫氧化鉻沉淀,將廢渣埋于地下;③氰化物是劇毒物質(zhì),含氰廢液必須認(rèn)真處理。少量的含氰廢液可先加氫氧化鈉調(diào)至pH值大于10,再加入少量高錳酸鉀使CN-氧化分解。量大的含氰廢液可用堿性氯化法處理,方法是:先用堿調(diào)至pH值大于10,再加入漂白粉,使CN-氧化成氰酸鹽,并進(jìn)一步分解為二氧化碳和氮?dú)?④含汞鹽廢液應(yīng)先調(diào)pH值至8～10后,加適當(dāng)過(guò)量的硫化鈉,生成硫化汞沉淀,同時(shí)加入硫酸亞鐵生成硫化亞鐵沉淀,從而吸附硫化汞沉淀下來(lái)。靜置后分離,再離心過(guò)濾,清液中的含汞量降到0.02mg·L-1以下,可直接排放。少量殘?jiān)陕裼诘叵?大量殘?jiān)枰帽簾ɑ厥展?但要注意,一定要在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行;⑤含重金屬離子的廢液,最有效和最經(jīng)濟(jì)的處理方法是,加堿或加硫化鈉把重金屬離子變成難溶性的氫氧化物或硫化物而沉積下來(lái),從而過(guò)濾分離,少量殘?jiān)陕裼诘叵隆?/p>

2.2 廢氣的處理措施

一般的有毒氣體可通過(guò)通風(fēng)櫥或通風(fēng)管道,直接排出室外,排出管必須高出附近屋頂3米。大量的有毒氣體應(yīng)在廢氣排放口采取相應(yīng)的凈化措施,通過(guò)與氧充分燃燒或吸收處理后才能排放。

廢氣凈化的方法很多,有冷凝法、燃燒法、吸收法、吸附法、催化劑等。實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)廢氣的性質(zhì),選擇適當(dāng)?shù)膬艋椒ā?/p>

2.3 固體廢棄物的處理措施

對(duì)于固體廢棄物,過(guò)期的藥品要送回有處理能力的化工廠處理,其他廢渣可采用與生活垃圾合并處理、挖坑掩埋、焚燒及其他方式處理。

3 結(jié)語(yǔ)

生物無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄物污染量少、間斷性強(qiáng)、高危害、成分復(fù)雜多變,對(duì)環(huán)境的危害是不可估量的,防治化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的污染迫在眉睫。作為從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作的科學(xué)人員,也應(yīng)該為認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境是對(duì)于地球——母親應(yīng)盡的義務(wù)。

[1]陳陽(yáng),吳國(guó)強(qiáng).衛(wèi)生檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的一般處理方法[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2001,11(5):604-605.