環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液的產(chǎn)生、治理及再利用

張　萍，徐廣英

（青海省格爾木市環(huán)境監(jiān)測站，青海 格爾木　816000）

?

環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液的產(chǎn)生、治理及再利用

張萍，徐廣英

（青海省格爾木市環(huán)境監(jiān)測站，青海 格爾木816000）

摘要：論述了環(huán)境監(jiān)測實驗室內(nèi)酸堿廢液、含重金屬廢液、含有機污染物廢液的產(chǎn)生。針對廢液的性質(zhì)提出了廢液的處理措施。酸堿中和、絮凝沉淀、活性炭吸附是目前廢液處理的主要方式。針對可再生廢液，提出了其處理、凈化、回收再利用的技術和方法，從而使環(huán)境監(jiān)測實驗室減少廢液的排放，真正成為環(huán)境保護的實驗室。

關鍵詞：環(huán)境監(jiān)測；實驗室；廢液；產(chǎn)生；處理；再利用

環(huán)境監(jiān)測是利用現(xiàn)有的分析技術對污染物進行定性和定量分析。在分析過程中，經(jīng)常會用到化學試劑，分析完畢后，剩余的化學試劑和分析后的樣品就會成為實驗室的廢液，特別是未處理前的監(jiān)測樣品，具有較高的濃度；同時，實驗室內(nèi)也會進行標準樣品的配制和質(zhì)控樣品的考核，分析后的剩余標準樣品及安瓿瓶中的剩余液體也具有較高的濃度，常常超過相關污染物的排放標準。綜上所述，環(huán)境監(jiān)測實驗室樣品分析后，會產(chǎn)生大量的廢液，種類也涉及到酸性液體、堿性液體、含有重金屬液體、含有較高濃度的有機污染物液體[1-3]。

1　廢液的產(chǎn)生及種類

目前，環(huán)境監(jiān)測實驗室內(nèi)廢液的種類主要有酸性廢液、堿性廢液、含重金屬廢液、高濃度有機污染物廢液等幾大類。

1.1酸、堿廢液

實驗室內(nèi)的酸性廢液主要來源于常規(guī)的理化分析和原子熒光光度計實驗完畢后剩余的廢液。其中理化分析產(chǎn)生酸性廢液的有加入酸性固定劑分析后的剩余樣品、高錳酸鹽指數(shù)測定后的廢液、化學需氧量測定后的廢液、金屬測定加入固定劑后的廢液、原子熒光測定后剩余的廢鹽酸等。以上廢液均具有較低的pH，一般小于1。

堿性廢液主要來源于使用強堿固定后的剩余樣品、原子熒光光譜儀分析后剩余的硼氫化鉀或硼氫化鈉廢液、氨氣或者氨氮使用納氏試劑分光光度法分析后的含堿廢液以及其它含堿的廢液。

含酸及含堿廢液均具有強烈的腐蝕性，如不經(jīng)處理隨意傾倒，會嚴重腐蝕管道，也會對水體造成污染。如排入城市污水處理廠，也會引起城鎮(zhèn)污水pH的變化，為后續(xù)污水的處理帶來影響。

1.2含重金屬廢水

實驗室內(nèi)產(chǎn)生含重金屬廢水的實驗項目較多，如納氏試劑法測定氨氮產(chǎn)生含汞廢液、亞甲藍法測定硫化氫產(chǎn)生含鎘廢液、重金屬分析繪制標準曲線后剩余的溶液、未經(jīng)處理的含有超標重金屬的剩余樣品、標準樣品配制和質(zhì)控樣品考核后安瓿瓶中的剩余廢液等。以上廢液中，以未經(jīng)處理的含有超標重金屬的剩余樣品、標準樣品配制和質(zhì)控樣品考核后安瓿瓶中的剩余廢液中的重金屬濃度最高，而以汞、砷、鉛、鎘等廢液居多，且多數(shù)會超過相關的排放標準要求[4]。

1.3含有機污染物廢液

含有有機污染物的廢液產(chǎn)生量較小，但由于有機物的特殊性，其對環(huán)境的影響卻較大。實驗室內(nèi)的有機廢液種類較多，既有分析后的剩余樣品、標準曲線繪制后的剩余標準溶液、安瓿瓶中的剩余標樣，也有前處理過程中產(chǎn)生的廢液，如揮發(fā)性酚類、水中石油類萃取過程中產(chǎn)生的氯仿，固相萃取過程中的萃取劑，溶劑洗滌過程中的廢洗滌溶劑。有機污染物種類也較多，既有一般有機污染物，也有持久性有機污染物。一般污染物有苯、甲苯、氯仿等；持久性有機污染物有多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和農(nóng)藥DDT、DDE等類物質(zhì)。其中，以三氯甲烷、四氯化碳、乙醚等萃取性溶劑的產(chǎn)生量最大[5]。

2　廢液的處理

2.1酸堿中和

一是利用實驗室內(nèi)產(chǎn)生的廢液進行酸堿中和反應；二是添加酸或堿，將pH控制在合適的范圍內(nèi)排放。酸堿中和反應雖然能夠控制適宜的pH，但對于特殊的廢液，卻不能用此種方法直接進行處理。如氨氮分析后的廢液，納氏試劑在酸性條件下，汞會游離出來，揮發(fā)到空氣中；含有劇毒氰化物的廢液，也不能用此種方法進行處理，在酸性條件下，氰化物會轉化為劇毒的氰化氫氣體，揮發(fā)到空氣中，嚴重威脅監(jiān)測人員的生命安全，應在堿性條件下將高濃度樣品稀釋后，向廢液中加入3%的高錳酸鉀溶液，將CN-離子分解，轉化為二氧化碳，然后進行酸堿中和反應處理廢液[6-7]。

2.2絮凝沉淀

利用金屬的堿性化合物溶解度小的特性，控制適宜的pH，向廢液中加入堿石灰，將金屬沉淀，利用過濾或者離心的方法，將金屬的堿性化合物分離出來，集中收集，分類存放。沉淀收集后的固體物質(zhì)，多為重金屬的氫氧化物，屬于危險廢物，應按照危險廢物的要求進行分類收集，按照相關要求進行處理。

2.2.1含汞廢液的處理

對于易揮發(fā)性含汞廢液，需將廢液的pH調(diào)節(jié)到中性，向廢液中加入硫化鈉固體或者溶液，將汞轉化為硫化汞，調(diào)節(jié)pH至弱堿性，加入硫酸亞鐵，與硫化汞形成共沉淀，上清液可以按照一般污染物進行排放。

2.2.2含砷廢液的處理

將含砷廢液收集后，向其中加入堿石灰（CaO），控制pH為弱堿性（10以下），將砷形成難溶解的亞砷酸鈣和砷酸鈣。再加入絮凝沉淀劑三氯化鐵，使砷化合物快速沉淀，過濾后除去。要控制適宜的酸堿度和鐵離子與砷離子的比例，使砷離子全部去除，濾液中和至中性排放[8-9]。

2.2.3含鉛、鎘廢液的處理

實驗室內(nèi)產(chǎn)生的鉛、鎘廢液，利用其化學性質(zhì)的相似性，一般同時對其進行處理，較常用的處理方法為消石灰處理法。利用鉛、鎘氫氧化合物的難溶性，將生成的氫氧化合物分離出來，過濾處理，收集濾出物進行處理，濾液調(diào)至中性進行排放。李坤等[10]使用羥基磷灰石處理含有高濃度的鉛、鎘廢液，也取得了較好的處理效果，處理后的廢液二次使用消石灰進行處理，廢水可達標排放。

2.3活性炭吸附

活性炭對有機物具有良好的吸附能力。利用活性炭對有機物的吸附能力，向廢液中投加一定量的活性炭，將有機污染物吸附出來，過濾或者傾倒上清液后，將吸附后的廢活性炭分類貯存，按照危險廢物進行臨時貯存和管理，統(tǒng)一交由有危險廢物處理資質(zhì)的單位進行無害化處理。同時，活性炭對部分揮發(fā)性金屬或者化合物也有一定的吸附能力，也可以利用活性炭對金屬廢液進行吸附，達到去除金屬的目的。

3　廢液的回收、凈化、再利用

實驗室內(nèi)廢液的回收再利用，主要是對萃取溶劑的提純、回收再利用。主要有三氯甲烷、四氯化碳和乙醚三種物質(zhì)，而對于液相色譜載體的乙腈，一般已安裝乙腈再生裝置，可直接對乙腈進行回收再利用。

3.1三氯甲烷的回收再利用

依次用水、濃硫酸、去有機物的蒸餾水、1%的鹽酸羥胺溶液洗滌廢液，去除溶于水的有機物、硫酸可分解的有機物、鹽酸羥胺可分解的有機物。向預處理后的廢液中加入干燥后的氯化鈣，去除殘余的水分。放入已經(jīng)預熱的蒸餾瓶中，去除初餾份，收集60℃～62℃的餾分，在相關儀器內(nèi)進行檢測，符合標準后重新再利用。剩余廢液分類貯存，按照相應要求進行處理。

3.2四氯化碳的回收再利用

四氯化碳主要用于油類物質(zhì)的萃取，萃取物質(zhì)的沸點相對較高，一般高于四氯化碳的沸點（76.8℃）。因此，將四氯化碳廢液使用蒸餾水、硫

酸洗滌后，使用烘干后的氯化鈣去除水分，直接收集76℃～78℃的餾分即可。

3.3乙醚的回收再利用

乙醚廢液需要使用去離子水將其洗滌至中性，然后用0.5%（質(zhì)量分數(shù)）的高錳酸鉀溶液將殘留的有機物分解，靜置1 m i n，高錳酸鉀溶液應不出現(xiàn)褪色現(xiàn)象。再利用0.8%的硫酸亞鐵銨溶液去除氧化性物質(zhì)。同樣使用干燥后的氯化鈣去除水分，蒸餾瓶中蒸餾，收集34℃～35℃的餾分即可。

3.4其他廢液的回收再利用

實驗室內(nèi)同樣會使用到石油醚、乙酸乙酯、正己烷等有機溶劑作為萃取劑，將其凈化后，均可對其進行蒸餾處理，收集相應沸點的餾分。收集后，均需使用相應的儀器，對目標污染物進行監(jiān)測，其本底值應該在實驗方法的允許范圍內(nèi)，同時，萃取后的廢液，也應按照相應的要求進行分類收集和貯存，按照危險廢物的方法進行處理，避免對環(huán)境產(chǎn)生二次影響。

4　結束語

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境管理、環(huán)境執(zhí)法、污染防治等工作的基礎，在監(jiān)測工作開展的同時，實驗室內(nèi)的廢液也在源源不斷地產(chǎn)生，不能在監(jiān)測的同時，又產(chǎn)生二次污染，成為污染的制造者。如何對實驗室內(nèi)的廢液進行無害化處理、又可對其進行綜合利用，是需要環(huán)境監(jiān)測工作者思考的。環(huán)境監(jiān)測實驗室應該成為清潔的實驗室，污染物得到再利用和無害化處理，對環(huán)境產(chǎn)生的影響降至最低，真正地成為環(huán)境保護工作的執(zhí)行者和守護者。

參考文獻

[1]陳保艷.環(huán)境監(jiān)測中廢液的回收利用和管理[J].江蘇環(huán)境科技,2007,20(S1):77-78.

[2]曹巍.環(huán)境監(jiān)測中心站實驗污染物的產(chǎn)生及有機廢液處理[J].儀器儀表與分析監(jiān)測,2011(4):31-34.

[3]張凱,唐紅軍,余全智,等.環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液管理和防治措施初探[J].環(huán)境科學導刊,2014,33(6):100-103.

[4]馬玉霞,石艷菊,王建國.環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液處理的討論[J].環(huán)境與發(fā)展,2015,27(01):52.

[5]曹巍.環(huán)境監(jiān)測中心站實驗污染物的產(chǎn)生及有機廢液處理[J].儀器儀表與分析監(jiān)測,2011(4):31-34.

[6]石華東.關于環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液的管理與處理方法探討[J].環(huán)境科學與管理,2007,32(6):99-101.

[7]徐根紅.環(huán)境監(jiān)測實驗室廢液的管理與處理方法[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術,2007,19(6):50-51.

[8]何獻峰.含砷廢液實驗室處理方法的比較[J].廣東化工,2014,41(5):226-228.

[9]楊中超,朱利軍,劉銳平,等.強酸性高濃度含砷廢水處理方法與經(jīng)濟性評價 [J].環(huán)境工程學報,2014,8(6): 2205-2210.

[10]李坤,李戰(zhàn).實驗室含鉛、鎘廢水的處理方法探究[J].北方環(huán)境,2011,23(1):115-116.

doi：10．13752／j．issn．1007－2217．2016．02．008

收稿日期：2016－01－26