高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室?guī)追N廢液的處理方法探索

紀(jì)永升 JI Yong-sheng；呂瑞紅 LV Rui-hong

（河南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，鄭州 450046）

（College of Pharmacy，Henan University of Traditional Chinese Medicine，Zhengzhou 450046，China）

0 引言

近年來，許多城市天空愈加渾濁，霧霾天數(shù)逐年上升?？諝赓|(zhì)量關(guān)乎每個人的生命質(zhì)量，每一個公民都有不容推卸的責(zé)任。治理霧霾，治理環(huán)境，應(yīng)從全社會做起，從每一個人做起，減少排放人人有責(zé)。

如今我國擁有各類高等院校1000余所，各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有數(shù)10萬個，每天都有大批師生做各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生大量廢液，從目前來看，大部分高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液，并未得到有效處理，而是直接排放到下水道、垃圾箱中，嚴(yán)重污染著環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室排放的廢液雖然較隱蔽，但卻是一個典型的小型污染源[1]。

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室所產(chǎn)生的廢液如不加處理將廢液隨意排放最終流入城市污水處理廠，污水處理廠沒有處理這類污染物的設(shè)備最終只能流入受納水體，后患無窮。在“排放點(diǎn)”直接收集然后統(tǒng)一處理才是解決問題的捷徑[2]。

文章旨在探討利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液和無害而易得的材料，且方法簡易地處理實(shí)驗(yàn)室的廢液。

1 減少廢液產(chǎn)生量，加強(qiáng)不同實(shí)驗(yàn)室間的物資共享

學(xué)?？蓢L試開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，特別是對性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微型化（例如，用點(diǎn)滴板代替試管做實(shí)驗(yàn)，減少試劑用量），通過減少藥液的使用量來減少購買試劑及廢液處理的經(jīng)費(fèi)支出。同時可考慮部分廢液是否可經(jīng)過處理循環(huán)利用[3]。在河南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“普通蒸餾”和“減壓蒸餾”所用的待蒸乙醇，就是利用中藥化學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)用乙醇提取虎杖的提取液減壓后所得的混合餾分。這些提取液經(jīng)過蒸餾以后，可以收集起來作為酒精燈的燃料。學(xué)生常常拿著刺鼻、渾濁的原料，經(jīng)過蒸餾得到無色透明的餾分，學(xué)生很有成就感，增強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)興趣。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)制備的氯化鈉，作為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)“水的凝固點(diǎn)降低”使用和有機(jī)化學(xué)“萃取”實(shí)驗(yàn)消除乳化現(xiàn)象，有利于水相與有機(jī)相的分離。另外有機(jī)物在鹽水中的溶解度要比純水中小很多。多數(shù)萃取時加入氯化鈉后回收率會有不同程度的提高；無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)制備的五水硫酸銅用作之后實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中銅鋅原電池的電解質(zhì)溶液使用?？傊诶砘瘜?shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)人員經(jīng)常交流溝通，基本保證制備實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品能夠用于其它實(shí)驗(yàn)材料。實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生廢液在考慮化廢為用之后，統(tǒng)一處理和回收。

2 變廢為寶

對于學(xué)校不能自行處理的廢液，要及時送往有資質(zhì)的企業(yè)處理，并充分考慮能否變廢為寶。如有些廢液中含有金、銀，可把該類廢液送入具備提取金、銀技術(shù)的廠家。這不僅能降低實(shí)驗(yàn)室廢液處理的成本，也能使相關(guān)企業(yè)獲利，同時也不浪費(fèi)材料。

3 降低毒性

在無機(jī)化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“氧化還原反應(yīng)與電極電勢”中，有一部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容酸度對電極電勢的影響，用的反應(yīng)原理是FeSO4與K2Cr2O7反應(yīng)構(gòu)成原電池。在該實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生含鉻廢液。常見的鉻化合物的價(jià)態(tài)有Cr3+和Cr6+，其中Cr6+的毒性極強(qiáng)，大約是三價(jià)鉻毒性的100倍。其中最為重要的是Cr6+化合物的致癌和突變性，致急性腎衰竭等[4]，美國環(huán)境保護(hù)局（EPA）將Cr6+確定為17種高危危險(xiǎn)的毒性物質(zhì)之一[5]。我國規(guī)定工業(yè)排放水中鉻含量應(yīng)小于0.5mg/L（即0.5ppm）；飲用水中鉻含量應(yīng)小于0.05mg/L[6]。

Cr（VI）以鉻酸根離子狀態(tài)存在，劇毒。在溶液中的濃度不得超過5×10-5%。處理時要戴防護(hù)眼鏡和橡皮手套，在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行操作。使含鉻廢液中的Cr2O72-（或CrO42-）在酸性條件下（pH≤3），與過量的還原劑FeSO4（或NaHSO3）反應(yīng)生成 Cr3+與 Fe3+，其反應(yīng)為：

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

每1 g Cr6+約需要7g NaHSO3或者20 g FeSO4，還原后加入濃度為10%左右的稀NaOH(也可以使用堿性廢液和石灰)，調(diào)節(jié)pH為8～9，轉(zhuǎn)化為低毒的氫氧化鉻沉淀，放置過夜，最后分離沉淀，上層清液排放，沉淀物用水泥固化后，晾干填埋。這樣基本保證了Cr3+不會再流入下水道污染水源。由于Cr（OH）3是兩性的，所以要注意加入堿溶液的量，控制介質(zhì)pH值在8～9，以免產(chǎn)生亞Cr酸離子重新溶解。待全部溶液被還原變成綠色時，查明確實(shí)不含六價(jià)鉻后（用KMnO4做氧化劑，二苯碳酰二肼作顯色劑，采用分光光度法），才可進(jìn)行下一步處理。

4 酸、堿廢液的處理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用的酸有鹽酸、硫酸、硝酸等強(qiáng)酸，堿有氫氧化鈉、氫氧化鉀等強(qiáng)堿，若將其直接排放到水中，就使水的pH值降低或升高。水的pH值小于6.5或大于8.5時,水中的生物生長受到抑制、致使水體自凈能力受到阻礙，生物物種變異、魚類減少。水質(zhì)pH值過低，對下水管道的金屬設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕。濃度較高的酸、堿廢液，平時分開貯存，把廢酸用于清洗蒸餾實(shí)驗(yàn)后圓底燒瓶里產(chǎn)生的水垢，廢堿用于清洗帶有油污的玻璃儀器。使用不完的定期混合，再中和處理。做到以廢治廢，用pH試紙測其pH值，當(dāng)在6.5～8.5之間，即達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。對于酸、堿的稀溶液，用大量水把它稀釋到1%以下的濃度后就可排放[7]。

5 有機(jī)溶劑處理

《有機(jī)化學(xué)》所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課中只有兩個實(shí)驗(yàn)“咖啡因提取”和“萃取”這兩個實(shí)驗(yàn)大量用到有機(jī)溶劑，前者是用95%乙醇作為提取液，通過索氏提取器提取綠茶中的咖啡因之后，學(xué)生在濃縮提取液時就把乙醇蒸出，對乙醇進(jìn)行回收，用作酒精燈的燃料。后者是用乙酸乙酯萃取菠菜中的葉綠素，之后乙酸乙酯的回收方法是：在分液漏斗中將含有乙酸乙酯的廢液水洗幾次后，用硫代硫酸鈉稀溶液洗滌2～3次，使其褪色，再用水洗幾次后，除去水層，用無水碳酸鉀脫水，靜置幾天后過濾，然后蒸餾，收集76～77℃的餾分。

總之，高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的污染問題已經(jīng)日益嚴(yán)重，高校必須在思想上提高環(huán)境保護(hù)意識，從源頭上減少污染物的產(chǎn)生，建立健全實(shí)驗(yàn)室排污管理制度，對實(shí)驗(yàn)室廢棄物進(jìn)行有效處理和回收，最大限度地消除或減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的污染，為“撥霾見日”盡責(zé)。

[1]張小龍.化工實(shí)驗(yàn)室的污染與防治[J].化學(xué)分析計(jì)量,2009,18(4):73-75.

[2]齊旭東,李志會,黃超.高校實(shí)驗(yàn)室廢液處理初探，2010,3:60-61.

[3]關(guān)玲，徐烜峰.化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄有機(jī)試劑的收集、處理及利用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011,28(3):314-316.

[4]何偉力.淺談分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中鉻廢液的回收、處理[J].科技資迅,2006(4):119-120.

[5]蔣小友,陸晨梅等.用水合肼回收電沉積鉻廢液中鉻的工藝條件研究[J].精細(xì)石油化工進(jìn)展,2006(4):25-30.

[6]王娟娟,馬曉燕等.廢鉻治理技術(shù)研究進(jìn)展[J].西部皮革,2003,10:35-36.

[7]劉靖，劉恒明.實(shí)驗(yàn)室廢液及其減少污染措施初探[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006(11):1373-1375.