化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄物循環(huán)利用策略分析

王 飛

（安徽省建設(shè)工程測(cè)試研究院有限責(zé)任公司，合肥 230051）

當(dāng)前，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的背景下，應(yīng)系統(tǒng)地提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理力度。很多化學(xué)廢棄物含有一定危險(xiǎn)因素，若處理不到位，將會(huì)形成難以估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失，危及化學(xué)研究發(fā)展。

1 化學(xué)廢棄物應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 安全意識(shí)不佳

目前，眾多化學(xué)實(shí)驗(yàn)室存在安全管理問題，化學(xué)廢棄物的有效處理率未達(dá)到10%。部分安全管理工作的負(fù)責(zé)部門為后勤、行政等，此類部門具有專業(yè)性不足問題，無(wú)法結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理需求完成廢棄物處理。

1.2 監(jiān)管制度不完善

部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行主體針對(duì)化學(xué)廢棄物處理項(xiàng)目設(shè)定了相關(guān)規(guī)范內(nèi)容。然而，具體操作期間，監(jiān)管工作不到位，引起較為嚴(yán)重的廢棄物排放問題，廢棄物循環(huán)使用尚未有效執(zhí)行。

1.3 管理工作相對(duì)滯后

部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)室尚未運(yùn)行有效的管理體系，實(shí)驗(yàn)室管理具有滯后性，難以有序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處理與循環(huán)使用，甚至未明確下水道禁排廢棄物。

1.4 環(huán)保宣傳不到位

有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)室環(huán)保宣傳不到位，相關(guān)人員缺乏環(huán)保意識(shí)。當(dāng)前，要加大環(huán)保宣傳力度，使其正確認(rèn)知化學(xué)廢棄物的處理方式，提升環(huán)境保護(hù)效果[1]。

2 化學(xué)廢棄物循環(huán)利用的有效措施

2.1 廢液處理

2.1.1 處理一般化學(xué)試驗(yàn)形成的廢液

在流程較少的化學(xué)試驗(yàn)中，柱層析試驗(yàn)對(duì)化學(xué)試劑用量提出了較高需求。通常情況下，每組化學(xué)試驗(yàn)中，石油醚消耗量為400 mL，丙酮洗脫劑消耗量同樣為400 mL，若單位周期內(nèi)完成，洗脫劑消耗量將會(huì)超過100 L，單位周期按4個(gè)月計(jì)算。在處理石油醚、洗脫劑兩類物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中形成的廢液時(shí)，可采取分液處理形式。在試驗(yàn)完成時(shí)，大部分試驗(yàn)人員選擇用清水完成層析柱的清洗程序，引起洗脫劑混入水中，滯留下水道，形成水資源污染問題。

在此期間，可采取洗脫劑干燥處理形式，干燥處理介質(zhì)為脫水狀態(tài)的硫酸鈉，繼而開展干燥蒸餾處理。此類餾分無(wú)法直接投運(yùn)在其他試驗(yàn)環(huán)節(jié)，可采取適當(dāng)調(diào)節(jié)予以使用。研究發(fā)現(xiàn)，在開展石油醚化學(xué)試驗(yàn)廢物回收與處理時(shí)，在餾分程序中完成一定量石油醚添加，能夠保障石油醚化學(xué)試驗(yàn)廢棄物處于循環(huán)利用狀態(tài)。

2.1.2 處理合成試驗(yàn)形成的廢液

合成試驗(yàn)對(duì)石油醚有一定需求。然而，石油醚存在回收難的問題。在此背景下，無(wú)須針對(duì)石油醚與其他物質(zhì)實(shí)施分離操作，應(yīng)采取同時(shí)處理措施，在處理完成時(shí)，混合試劑可循環(huán)使用。

2.1.3 處理其他化學(xué)試驗(yàn)形成的廢液

（1）中和處理。開展無(wú)機(jī)試驗(yàn)期間，試驗(yàn)產(chǎn)生的化學(xué)廢棄物主要表現(xiàn)為廢液形式，如酸堿廢液、含有重金屬元素的廢液等。此類廢液整體表現(xiàn)為弱酸、弱堿，處理方式為添加一定量的溶液，予以中和，調(diào)節(jié)其溶液性質(zhì)，使其處于中性，降低廢液環(huán)境污染能力。

（2）沉淀處理。若廢液含有重金屬元素，在廢棄資源循環(huán)處理時(shí)，可采取沉淀處理方法，有效沉淀廢棄資源中的金屬離子，繼而分離沉淀物與液體。針對(duì)廢棄物成分中含有陰離子的，可采取氨水適量添加的形式，在溶液整體清晰可見時(shí)，再添加葡萄糖液，濃度選擇10%，繼而將添加完葡萄糖液的溶體放置在水中，采取加熱措施，有效完成陰離子析出，以此減少化學(xué)廢液對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的危害。針對(duì)液體中含有砷元素的，可適量添加鐵溶液、石灰乳等成分，提升砷元素的分離效果。

（3）化學(xué)反應(yīng)處理?；瘜W(xué)試驗(yàn)中可能生成氰化物，它具有一定毒性，可在其廢液中完成混合堿液的添加，以便沉淀金屬離子，使其獲得有效分離。此外，加強(qiáng)濾液酸堿度調(diào)節(jié)，使其控制在合理范圍內(nèi)，繼而在濾液中完成漂白粉的添加，使漂白粉在濾液中獲得充分?jǐn)嚢?，在均勻室溫狀態(tài)中維持10 h，能夠達(dá)成氰化物分離目標(biāo)[2]。關(guān)于工業(yè)乙醇開展的化學(xué)試驗(yàn)，如蒸餾試驗(yàn)，其試驗(yàn)產(chǎn)物能夠在處理后循環(huán)使用。在制備苯甲酸的化學(xué)試驗(yàn)中，苯甲酸采集方法為結(jié)晶獲取法，此種采集方式具有循環(huán)使用苯甲酸的能力。在制備乙酸乙酯的化學(xué)試驗(yàn)中，化學(xué)試驗(yàn)獲得的乙酸乙酯生成物具有較高純度，能夠在其他化學(xué)試驗(yàn)中循環(huán)利用。

2.2 循環(huán)應(yīng)用的其他措施

在相關(guān)化學(xué)試驗(yàn)中，試驗(yàn)類型較多，實(shí)際應(yīng)用的儀器種類多樣，部分化學(xué)試劑在試驗(yàn)后形成的化學(xué)廢液能夠循環(huán)使用。

在異丙醇與環(huán)己烷相關(guān)化學(xué)試驗(yàn)中，形成的混合廢液能夠成為有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)的原材料。在開展有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)從分餾、提純等化學(xué)試驗(yàn)中認(rèn)知廢棄物的使用方法與循環(huán)利用措施。在有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)中獲取的提純物質(zhì)能夠在物化試驗(yàn)中循環(huán)使用，提升能源循環(huán)利用效率。

在測(cè)定乙醇溶液性能的相關(guān)化學(xué)試驗(yàn)中，將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量較多的廢液，此類廢液含有一定量的乙醇，其能夠在有機(jī)化學(xué)試驗(yàn)中使用，如蒸餾提純。

針對(duì)丙酮碘開展的化學(xué)反應(yīng)，在試驗(yàn)完成時(shí)，形成的廢液含有碘元素。可借助碘升華特點(diǎn)，加溫處理含碘廢液，使其轉(zhuǎn)化為蒸汽。經(jīng)由蒸餾處理，獲取碘。

2.3 加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理

2.3.1 增強(qiáng)化學(xué)試驗(yàn)安全意識(shí)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立完善的安全管理體系，增強(qiáng)化學(xué)試驗(yàn)安全意識(shí)，減少環(huán)境污染行為，提升廢棄物處理效果，維護(hù)化學(xué)試驗(yàn)資源利用能力，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有序發(fā)展提供基礎(chǔ)的安全管理?xiàng)l件。

2.3.2 健全化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理體系

在健全化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理體系的過程中，應(yīng)以化學(xué)試驗(yàn)參與人員為出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)化學(xué)試驗(yàn)研發(fā)人員安全意識(shí)建設(shè)，使其認(rèn)知化學(xué)廢棄物循環(huán)利用的重要性。具體建設(shè)措施為：定期更新廢棄物循環(huán)處理工作機(jī)制，包括廢棄物分類管理、廢棄物集中處理方法、化學(xué)試驗(yàn)安全防護(hù)、突發(fā)化學(xué)試驗(yàn)危險(xiǎn)事件的緊急處理措施等；采取電子版文件分享、專題講座等形式，提升化學(xué)試驗(yàn)研發(fā)人員對(duì)廢棄物處理各項(xiàng)流程的認(rèn)知能力，保障化學(xué)廢棄物分類、處理、存儲(chǔ)、再利用的安全與有效。

化學(xué)廢棄物管理與化學(xué)試驗(yàn)人員應(yīng)依據(jù)相關(guān)試驗(yàn)要求規(guī)范佩戴防護(hù)工具，如手套、口罩等，防止液體濺出形成化學(xué)試驗(yàn)危險(xiǎn)事件，降低化學(xué)試驗(yàn)危險(xiǎn)性，必要時(shí)佩戴護(hù)目鏡。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)依據(jù)廢棄物循環(huán)處理的具體需求，明確廢棄處理、循環(huán)保存等工作職責(zé)，使化學(xué)試驗(yàn)人員具備基礎(chǔ)性認(rèn)知，提升化學(xué)廢棄物的處理效果，精準(zhǔn)完成化學(xué)廢棄物的循環(huán)使用。

化學(xué)試驗(yàn)需要做好記錄管理，有效記錄試驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物，翔實(shí)記錄廢棄物處理過程、循環(huán)應(yīng)用情況等信息，為化學(xué)廢棄物循環(huán)利用提供實(shí)踐依據(jù)[3]。

3 廢棄物循環(huán)使用實(shí)例

3.1 實(shí)例背景

在“刻蝕法制作印刷電路板”的化學(xué)試驗(yàn)中，將會(huì)生產(chǎn)一定量的廢液，廢液成分以Fe2+、Cu2+為主。

3.2 廢棄物循環(huán)處理過程

一是提取適量廢液，在其中添加一定量的雙氧水，使其處于充分?jǐn)嚢锠顟B(tài)，改變Fe2+狀態(tài)為Fe3+，處理過程產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)為：2份Fe2+與H2O2、2H+發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成物為2份Fe3+與2份H2O。二是調(diào)整生成物的酸堿度，借助少量氫氧化鈉予以完成，使其酸堿度保持在3.5～3.9，此時(shí)將會(huì)形成沉淀，形成的化學(xué)反應(yīng)為：1份Fe3+與3份OH-發(fā)生反應(yīng)，獲取Fe(OH)3沉淀物。之后采取過濾、沉淀處理等措施。三是在濾液中完成沉淀液混合，再向其中添加硫化鈉溶液，使其發(fā)生充分的化學(xué)反應(yīng)：一份Cu2+與Na2S發(fā)生反應(yīng)，生成物為CuS沉淀物、2份Na+。

在此處理過程中，依據(jù)CuS沉淀物質(zhì)量，可獲知廢液中的Cu2+含量，繼而對(duì)其開展針對(duì)性的物質(zhì)回收試驗(yàn)。同時(shí)，CuS沉淀物可作為資源回收的一種途徑，將其應(yīng)用于納米材料制作試驗(yàn)中。

4 結(jié)論

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理人員應(yīng)關(guān)注廢棄物管理工作，加強(qiáng)廢棄物循環(huán)利用，逐步完成實(shí)驗(yàn)室管理工作建設(shè)。與此同時(shí)，要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)宣傳，提升廢棄物循環(huán)利用的有效性，以此全面提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全性，為相關(guān)化學(xué)研究提供客觀條件。此外，應(yīng)加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理，以減少環(huán)境污染，提升資源循環(huán)利用率。