期刊在线咨询服务,期刊咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571股权代码(211862)

期刊咨询 杂志订阅 购物车(0)

化学废液处理方法模板(10篇)

时间:2023-12-13 10:03:06

化学废液处理方法

篇1

中图分类号: O6-31 文献标识码: A 文章编号:

随着社会经济的快速发展,特别是工业、科研、教育等事业规模的不断扩大,使得我们城市中的各种实验室的数量不断增加。实验室数量的增加导致排放的废液日益增多,这些废液往往含各种有毒有害物质,由于目前一般的实验室基本上都没有独立的污水处理设施,造成了这些废液都未经处理就进入城市污水管网,有的甚至最后流入江河中或者渗入地下,对环境造成的污染不容忽视。不过,随着人们环保意识的不断增强和相应环保法规的不断完善,化学实验室废水处理也已成为化学实验管理的一项重要工作,因此关于化学实验室废水处理方法的探讨,对于保护我们生活的城市的环境有着积极的意义。

化学实验室产生废液的种类

不同工作性质的化学实验室的废液中污染物的成分不同,总体上按化学性质可分为有机化学污染物和无机化学污染物两大类。有机废液含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质,有些甚至是含有剧毒的,如农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等;无机废水主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、强碱、氰化物、砷化物、硫化物、卤素离子以及其他无机离子等,其中汞、砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强,且有在人体中有蓄积性。

化学实验室废液排放的现状及危害

目前我国还没有专门针对实验室废液排放的标准,废液排放遵守《污水综合排放标准》(GB8978-96)。为加强实验室类污染的环境监管,防止实验室类污染危害环境,损害人体健康,从2005年l月1日起,我国已将科研、监测等单位实验室按照污染源进行管理,其污染纳入环境监管范围。但是,由于历史的原因,我们很多化学实验室的废液排放的检测数据还是不够理想,如排放的废液pH值呈偏酸性或者重金属含量超标等现象还是存在。若这些废液未经处理就直接排入了江、河、湖、海,使某些有害污染物质进入水体 ,从而使水的感观性状(色、嗅、味、浊等)、物理化学性能(pH值、氧化还原电位、放射性等)、化学组成(无机组成和有机组成)、生物组成(种群、数量、形态等)和底质状况发生恶化,妨碍了天然水体的正常功能,造成对水生生物及人类生活、生产用水的不良影响。这必将对人类环境造成巨大伤害,因此亟需进行有效地处理。

3、化学实验室废液常见的处理方法

化学实验室废液处理是基础化学实验的组成部分,所以处理方法必须简单易操作,理论上讲它可以分为储存和处理两个阶段。含量较低的污染物用适当方法处理后达到排放标准的予以排放,对于高含量的物质和一些贵金属,可用一定方法浓缩、回收、变废为宝,残液可以排放。

3.1化学实验室有机废液处理方法

实验室有机废液处理方法:实验室能够自行处理的自行回收处理,不能自行处理的可定期交到环保部门统一处理。

(1)包含苯、已烷、二甲苯、甲苯、煤油、轻油、重油、油、切削油、机器油、动植物性油脂及液体和固体脂肪酸等物质的废液:对可燃性物质用焚烧法处理;对难于燃烧的物质及低浓度的废液,用溶剂萃取法或吸附法处理;对含有重金属的机油类废液,要保管好焚烧残渣。

(2)对甲醇、乙醇及醋酸之类溶剂:能被细菌作用而易于分解,可对这类溶液用大量水稀释后排放。

(3)含重金属的有机废液:将其有机质分解后做无机类废液进行处理。

(4)对有机酸或无机酸的酯类及部份有机磷化合物等容易发生水解的物质:加入氢氧化钠或氢氧化钙在室温或加热下进行水解,水解后若废液无毒害时,把它中和稀释后排放;如果含有有害物质时,用吸附等适当的方法加以处理。

(5)含酚废液的处理:低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉煮一下,使酚分解为二氧化碳和水。如果是高浓度的含酚废液,可通过醋酸丁酯萃取,再加少量的氢氧化钠溶液反萃取,经调节pH值后进行蒸馏回收,处理后的废液排放。

(6)黄曲霉毒素:可用2.5%次氯酸钠溶液浸泡达到去毒的效果。

3.2化学实验室无机废液处理方法

化学实验室无机废液处理方法按其作用原理可分为物理法、化学法、生物法。由于实验室废液的无机成分简单、种类多、数量少,通常采用化学处理法。化学处理法就是利用化学反应的作用来分离,回收废液中各种形态的污染物质。以下是常见无机废液的处理法:

3.2.1.酸、碱废液。化学实验室内最常见就是酸、碱废液。一般废液常用做清洗剂。经大量水洗涮后浓度极稀,可直接排放。浓度较高的酸碱废液平时分开贮存,再中和处理。控制混合液PH值在6.58.5之间,达到排放标准。

3.2.2.汞及含汞废液。测量温度或极谱分析操作失误时,要及时清除散落的汞。用在硝酸汞的酸性溶液中浸过的薄铜片、粗铜丝收集于烧杯中,再用水覆盖。散落于地面难以收集的微小汞珠,应尽快喷上20%三氯化铁的水溶液,干后再清除干净。或撒上硫粉,使其化合成毒性较小的硫化汞后清除干净。

3.2.3.含铬废液的处理。含铬废液主要来源是电镀废水酸洗液及制备有机化合物等,一般这种废液中含有Cr3+和Cr6+两种价态的重金属,Cr6+毒性很大。可以向含铬废液中加入还原剂,如硫酸亚铁、亚酸氢钠、二氧化硫、水合肼或者废铁屑,在酸性条件下还原为CrⅢ,然后加碱如NaOH、Na2CO3等调节pH值,使Cr3+形成低毒的Cr(OH)3沉淀。反应为: Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O然后加入适量碱液调节溶液的PH值,并在适当的温度下加少量的H2O2或通以空气,不断搅拌。最后将溶液中过量的Fe2+氧化为Fe3+,并以Fe(OH)2、Fe(OH)3和Cr(OH)3形式沉淀共同析出。沉淀物经脱水处理后,可得组成符合铁氧体组成的复合氧化物。沉淀经脱水干后可以用焙烧法处理,使其与煤渣一起焙烧,处理后的铬渣可填埋。

3.2.4.含银废液的回收。化学实验室的含银废液主要以AgNO3和Ag(NH3)2+等形式存在。在废液中通过HCl调节PH值,加NaCl得到沉淀,将得到的白色固体用硝酸洗涤后过滤回收。3.2.5.含氰废液的处理。浓度较低的氰化物废液可以加入NaOH调节PH值在10以上,再加入HClO充分搅拌,使有毒的CN变成无毒的CO2和N2。反应为:NaCN+NaOH+HClO=NaCNO+NaCl+H2O2NaCNO+2HClO=2CO+N2+H2+2NaCl总之,化学实验室废液未经无害化处理不能直接排放,实验室内应配备专门的稀释排放无害处理后的废液设施及场地,实验室废液应按照“在混合前尽快处理掉”和“制备人亲自负责安全处理”原则进行。通过对化学实验室废液的有效处理,可以将我们的实验室污染降到最低,以有效的保护我们的城市生活环境。

篇2

高校和中学的化学实验室,由于教学的需要不可避免地要产生实验废液,这些废液具有量少、质杂、毒性较强等特点。但长期以来,师生们对废液的识别、分类以及处理方法等相关知识,缺乏全面而系统的了解,加上少数师生的环保意识和责任意识不强,使得这些实验废液基本处于放任自流的状态。甚至,有些学校的实验室废液直接倒入下水道,而这些实验废液大多沿下水道进入城市污水管网或直接排入江河湖海或渗入地下,直接污染着环境,因此,找到一个妥善处理实验废液的有效途径是非常必要的。在这里我具体谈谈无机化学实验废液的有效处理办法。

一、无机化学实验的废液分类

1.含酸废液

2.含碱废液

3.含铬化物的废液

4.含银化合物的废液

5.含汞、锌、铜、铅、锰等重金属化合物的废液

6.含砷或氰化物(极毒)废液

在处理废液时,应考虑对有用或价值很高的成分予以回收利用。

二、废液处理的方法

1.分别处理法

(1)含稀酸和稀碱废液可相互中和,溶液pH达6~8时即可

排放。

(2)对含铬(VI)化合物废液的处理,可以在酸性条件下先用还原剂FeSO4或用硫酸加铁屑还原至Cr(Ⅲ)后,再转化为氢氧化物沉淀而分离。

(3)含银化合物的废液可在废液中加入氨水,使溶液逐渐变清,再加入适量的氨水和10%的葡萄糖液,进行水浴加热,使银以银镜的形式析出。

2Ag(NH3)2++C6H11O5CHO+2OH-=2Ag+C5H11O5COO-+NH4+

3NH3+H2O

(4)对含有锌、铬、汞、锰等重金属离子的废液,可以采取碱液沉淀法,使这些金属离子转变为氢氧化物或碳酸盐沉淀,再将沉淀与液体分离。

对铬、汞废液还有更便捷的处理方法:

①含铬废液的处理:在废液中加入石灰或电石渣,使铬离子转变为难溶的Cd(OH)2沉淀除去。

Cd2++2OH-=Cd(OH)2

②含汞废液的处理:用废铜屑、铁屑、锌粒作还原剂处理废液,可直接回收金属汞,或在废液中加入NaSCN和KAl(SO4)2・24H2O,使汞转变为难溶的HgS沉淀而除去,这种方法的除汞率可达99%。

Hg2++S2-=HgS

(5)含砷或氰化物(极毒)废液的处理:

①含砷的废液,可以加入Fe(Ⅲ)盐溶液及石灰乳,使砷化物沉淀而分离。一旦砷中毒,可立即服用新配置的氧化镁与硫酸铁混合液解毒(强烈摇动生成氢氧化铁的悬浮液),并送医院急救。

②含有氰化物的废液,可先加入混合碱液,使金属离子沉淀而分离。调节滤液的pH到6~8时,再往滤液中加入过量的次氯酸钠溶液或漂白粉,充分搅拌,静置12小时以上,使氯化物分解。反应式如下:

ClO-+CN-=OCN-+Cl-

2OCN-+3CLO-+2OH-=2CO32-+N2+3Cl-+H2O

2.铁酸盐法

此法适用于处理含重金属离子的废液,在废液中加入过量的

10%FeSO4溶液(Fe2+离子总量与金属离子总量按物质的量比要大于5倍以上。)然后再加入10%NaOH溶液,使重金属加热保持在333K以上,通入空气,促进氢氧化亚铁向铁酸盐转化,再静置,

过滤。

当然,做好实验废液的处理,不仅需要科学的引导,更重要的是提高师生的环保意识、责任意识,加强管理制度,加大实验室废液处理的专项资金,加强宣传和教育培训的力度,从源头上杜绝实验废液对环境的污染、对人类的危害。

参考文献:

[1]大学无机化学,1995.

篇3

一、环境监测实验室里的废弃液体来源

1.样品分析来源;通常样品经过分析之后,会产生大量的废液。譬如CODcr回流后滴定液、酚二磺酸、经硝酸盐氮分析后所得的含氮反应液、消解重金属项目后产生的溶液等。

2.试剂来源;在环境监测实验中,有很多试剂已经过期或者失效,它们基本可以按照废液来处理。比如需要现用现配的氰化物、砷标准使用液、以及已经使用过的铬酸洗液、硝酸洗液等。

3.监测中来源;在废水污染的监测过程中,对样品的稳定性要求极高,同时考虑到分析的需要,监测人员都会增大所采样品的容量。完成监测后,所采的大部分样品被纳入废液范围,尤其是一些含有较多有毒有害物质、在处理前就不能达标的部分水样样品。

二、环境监测化验室废液的种类及危害

1.根据废液的来源不同可以把废液分成化验室自身产生的废液和对外部要进行检测的废液

2.按性质可分为两大类:

①无机废液;无机废液主要含有重金属汞、铅、铬及氰化物、砷化物、氟化物等有毒物质;

②有机废液;有机废液主要含有酚、苯、硝基化合物等致癌物质。

3.按污染程度可以分为一下两类:

①高浓度化验室废液;高浓度化验废液包括一般失效的液态试剂 (废碱、废酸、废有机溶剂等 ) ,液态化验废弃产物及副产品 (样品分析残液、液体产品和副产品等 ) ,剧毒药物化验后的洗涤液;

②低浓度化验室废液;低浓度化验废液包括化验器皿和化验产物的低浓度洗涤液,一般的化学反应产物,低毒低浓度的废试剂,化验室清洁卫生用液及冷却用液等。

三、化学类实验废液处

1.含汞废液:含汞废液处理有硫化物共沉淀法和金属还原法。硫化物共沉淀法是将废液PH值调到8-10,然后加入硫化钠,生成硫化汞沉淀。再加入硫酸亚铁与过量的硫离子生成硫化铁沉淀。再用活性炭吸附法进一步处理,废液达标后排放。金属还原法是置换废液中的汞离子。凡是氧化还原电位低于汞离子的,如Cu、Zn、Fe、 Mn等置换废液中的汞离子。以铁为例: Fe+Hg2+= Fe2++Hg。

2.含铅废液:较为普遍的是采用化学沉淀法来处理废液中的铅,本文主要是采用氢氧化物沉淀法。重金属离子与OH 离子产生难容的氢氧化物沉淀最为有效的pH值浓度在9.2-9.5,此pH值范围内处理的废水铅含量会降至0.01-0.03mg/L。但是如果pH值选的太高会出现反溶现象形成的氢氧化物沉淀也会急速减少。所以该方法的关键在于PH值的控制。

3.含镉废液:含镉的废液处理方法有中和沉淀法和吸附法,化验室一般采用中和沉淀法,它具有操作简单、技术成熟、中和剂来源广等优点。它是在废液中加入氢氧化钠或氢氧化钙,使PH值控制在10.5以上,废液中镉离子变为氢氧化镉沉淀。分离沉淀,达标后,排放废液。吸附法,可使用活性炭、沸石等进行吸附,去除镉离子

4.含银废液: 含银废液主要是对废液中银的回收利用:

①化学法:在搅拌中加入工业级浓盐酸,直到不再析出白色乳状的氯化银沉淀为止,分离滤液,用蒸馏水以倾泻法充分洗涤沉淀至完全除去Fe2和CI。在适当的容器内用硫酸(1:4)或10%-15%氯化钠溶液及价廉的金属锌棒还原处理氯化银沉淀,直到沉淀中不再含有白色的AgCl时。此时析出的是暗灰色粉末状金属银沉淀,再仔细用蒸馏水以倾泻法洗涤除去沉淀中的游离酸和锌离子,然后将洗涤干净的粉末状银烘干,并在石墨增锅中熔融,即可得到块状的金属银。

②电解法:将含银废液用4 ml的HCl处理,待银完全沉淀后弃去上层清液,再用3 ml的HNO3,溶解生成的氯化银沉淀并稀释1000倍后,电解1h,即可回收废液中96.7%的金属银。

5.含挥发酚废液的处理:环境监测化验室中的废液属于低浓度含酚废液,一般浓度都低于300毫克每升,这就可以简单的用化学氧化方法处理,比如说加漂白粉、煮沸来让酚氧化分解成水和二氧化碳。

6.含酸碱溶液的处理:环境监测化验室中产生的酸碱废液大多都采用中和的方法,酸碱溶液相互之间进行中和,中和后的溶液检测达标后即可直接排放。

7.不能处理的废液:对于不能处理的废液,应根据其化学性质选择合适的存放容器和地点,单独存放。存放达到一定量时,交给有处理资质的单位去处理。

结语:环境保护与实现我国可持续发展战略目标休戚相关,因此我们要制定相应的废液治理措施,加强化验室的科学管理,把废液治理情况作为考核的一项重要指标。我们在处理实验室废液的时候要遵循分类收集存放、定时集中处理的原则,保证所处理后的废液有害物质得到有效控制,不会对人体和自然环境造成破害。坚决杜绝化验室成为一个污染源,各化验室要根据自身的特点,积极探索,减少废液的排放。

篇4

1环境监测实验室废液分类

按照污染物及其性质,废液有无机废液、有机废液两种。前者是指含重金属、重金属络合物、酸碱等成分较多的废液。后者主要是指含较多的有机溶剂的溶液。按照对环境污染程度来看,又分为高浓度和低浓度实验室废液,前者主要是指液态失效试剂、实验室废弃产物等废液;后者是指实验过程中排放的浓度与毒性较低的实验废液。

2废液产生的危害

2.1对人的危害

具有毒素的废液对人体危害极大,人体触摸到废液后一般都会有以下几种症状:引起皮肤刺激、皮肤过敏、缺氧、昏迷,甚至麻醉、中毒、引起癌细胞突变、导致人体某部位畸形、尘肺等。当人体皮肤直接触到一些有毒的废液时,皮肤会迅速出现脱皮、干燥、疼痛情况,处理不当后期还会引发炎症;当眼部不小心接触到了废液有可能会导致长期或者是永久的危害,主要看采取的救急措施是否及时。还有一些废液会让人体感到不适,甚至严重时会出现灼伤以及皮肤溃烂等情况。人体如吸入废液后,一般都会导致人体中毒,严重时甚至会出现人体内部溃烂,若长期处理不当会引发尿毒症甚至死亡。废液所附带的重金属元素如果通过食物不慎进入人体,可能短时间内并不会引发某些症状,但危害性却仍然潜伏在人体内。关于这一点,以前就出现过危害人的事件。当时有不少人出现头晕,甚至呕吐等现状,后来发现这是由于在一些区域旁边有大量的废水排放到江河,湖泊中,而附近的居民喝了大量的江水,才导致疾病发生后来,在我国的东北地区,也出现了局部地区的食物中毒事故,一些在喝了有毒的水或者是呼吸到了有毒有害气体以后,也产生了不良反应。到后来,根据我国卫生部和环保部的调查证实,大多数患者都是吸收了足够量的化学物质而导致的,这些都是废液危害的典型事例。

2.2对环境的危害

实验室产生的有毒有害物质如果随意排放到外界,不仅会污染环境,还会影响人们的日常生活。一些废液经土壤以后,直接进入地下水,使得有害废液中的有害成份在土壤中被吸收以后,导致土壤成份发生了根本性的变化,使农业耕作受到了污染。含有氮和磷的废液在到达人体内部以后,封闭性湖泊、海湾形成富营养化,造成浮游藻类生物大量繁殖,水质有所恶化,并对生物带来危害。氰化物等有害物质可以对江河湖泊产生较为严重的污染,甚至还会使水质恶化。当水中氰化物浓度达到0.5mg/L时,在很短的时间内就会出现大量的鱼类死亡。据相关报道显示,1984年美国佛罗里达洲地下水层被二溴乙烷产生了严重污染;在印度也曾出现过类似的情况,1984年,印度博帕一家农药厂由于化学物质使用不当导致厂房被污染,最终导致2000多名工作人员受到污染死亡;在1986年,瑞士也出现过一起化学工厂由于化学物质使用不当而导致爆炸的事故。根据一系列的事件我们可以意识到,如果化学物质使用不当,不但不能够为我们人类造福,反而是一个具有潜伏性的巨大危害。虽然在实验室进行试验的化学物质并不像以上事件危害巨大,但是也不容小视,如果处理过程出现问题,或者排放不当,都会对人类以及所处的环境造成一定的危害。因此,实验室中的化学物质排污需要谨慎处理。

3废液的管理与处理

3.1实验室废液的管理

如今,环境监测实验室废液管理工作仍然在有些地方未能引起足够的关注,导致实验室废液管理工作不科学,并污染了周边的环境。为此,国家需要高度重视实验室废液的监管工作,并且还需要在排污上提高监管力度,才能够让实验室的废液处理达到预期的效果。以管理为视角,可以从以下几个方面着手:

3.1.1制度管理

从全球不少发达国家的实践情况来看,针对实验室废弃物方面的监管都提出了严格的规定。我国环保部门推出《关于加强实验室类污染环境监管的通知》的规定,具体要求实验室的污染需要在一定范围内、并且需要将排污的废液处理至符合要求后才能进行排放。作为环境监测部门,在实际的监督管理工作上更应该让制度体现出应有的效果,必须将废液严谨地处理排放,并且根据地方的不同制定出相应的规定,安排专门针对废液处理的人员进行排污的管理工作。

3.1.2人员管理

根据国家相关规定,实验室废液的处理必须要有专门的人员负责,废液需要进一步处理后才能进行排污。有关监督管理部门要切切实实地将制度落实到实验室的排污处理上,严格对排污处理进行研究监督,并做好相应的处理工作,进一步降低废液对人体的危害以及环境的污染。除此之外,还要对相关从业人员进行相应的培训,提高他们的综合能力,并对不同的废液采用不同的处理办法,如氰废液,汞废液由于其性质不同,所以处理人员要先了解这些废液的具体性质,然后对症下药。

3.1.3技术管理

在进行研发实验时,要对废液加以控制,才可以减少废液的产生。对此,实验室进行实验研发过程中,应尽量对药品进行控制使用,达到物尽其用,以免造成浪费导致废液量的增加。同时需要进一步研发新技术、新工艺用来替代药品,尽量控制实验室的废液产生,并且定期开展废液清理活动,以更好地对废液进行处理。例如:进行微型化学实验,不仅仅能够达到节约实验成本、低消耗的目的,而且还能够减少废液的产生;由于设备的不断更新,当需要进行有毒有害药物的研发实验时,可以采取多媒体系统进行模拟仿真实验。除此之外,还可以对某些试剂进行回收,并再次利用,这样不仅减少了环境污染问题,同时也减少了监测部门的费用支出。对于实验过程中不直接进行化学反应的有机试剂,可以考虑回收,像四氯化碳、三氯甲烷等都是可以回收的。回收后的三氯甲烷作为水中阴离子洗涤剂的萃取剂,其工作效率与原物质相同。甚至连生物培养液也可以再次使用,许多使用过的废液,可以重新煮沸灭菌后再使用,同样也可以达到应有的效果。

3.2废液的处理

在对废液进行处理时,由于现在科学技术手段的先进,会出现多种不同的处理方法。对于不同的废液,可以按照具体的条件,采用不同的处理方法,以保证废液可以得到妥善处理。具体地,主要有如下几种处理方法:物理法,化学法,焚烧法。以下将具体地阐述这几种方法:

3.2.1物理法

由于实验的目的不同,所做的实验以及试验中所产生的废液性质也会不同。对此,为了让废液能够得到处理,必须将产生的废液进行分类,并且需要用专门的密封收集装置进行收集,贴上标签放到专门的位置,方便以后进行处理。对于性质不明的废液应当与其他废液隔离开来,需要尽快处理不宜久置。对于处理微量溶解的有机物,可以采用活性炭吸附的方式;处理大量的废液,当中物质必须具有废液浓度高、废液量较少、废液呈酸性等特征才能进行处理。处理的方式是先将废液进行简单的有机分离,然后再经过活性炭进行吸附,然后再进一步处理。

3.2.2化学法

根据国家的规定以及研究学者的经验,实验中产生的废液可以采取分类收集、就地处理等多种方式进行处理,其目的就是为了降低治理废液的成本以及减少废液的排量。在针对含有少许物质的高浓度废水时,可以将有用的物质进行回收,二次利用。这种方式主要针对含有六价铬或者是具有还原性特征的废液,如氰根离子还有就是含有金属有机物的废液等。一般的处理过程都是将废液进行氧还原处理。例如,将含六价铬废液进行还原实验,第一步需要将毒性较低的三价铬进行氧化还原,再用沉淀剂将沉淀物质以及其他金属物质进行处理。在以上反应中,一般都是将废液中的铁粉、二氧化硫等一些物质进行还原,这一项化学反应措施需要在PH值低于3的环境下进行,最终才能够顺利地将铬转变为难溶盐而去除。当废液中还带有氰根离子时,化学反应则需要在碱性条件下添加氧化剂才能产生化学反应,将原有的离子转化为氮气以及二氧化碳。进行废液的处理还有氯碱法、电解氧化法、普鲁士蓝法、臭氧氧化法以及铁屑内电解法等。

3.2.3焚烧法

对于实验室产生的高浓度有机溶剂。例如醇类、酯类、有机酸、酮及醚等有机溶剂,能够循环使用的应尽量采取回收处理的方式进行二次使用。当产生的废液浓度较低,并且不能溶于水时,就需要将废液进行分离萃取后采用焚烧方式进行处理。当废液属于乳浊状态时,可以直接采用焚烧方式进行废液处理,而相对于难于烧毁的废液,可以添加少许可燃物质混合处理后进行焚烧。焚烧时,需要采用合适的焚烧方法,要考虑如何更好地保护环境的同时,也减少所需的处理费用。

3.2.4沉淀法

所谓沉淀法,就是指对于不同的废液,可以按照其性质的差异,把废液转化为沉淀的处理方法。如因氰废液毒性较强,所以在处理时要保持环境通风。具体地,可以采用如下处理方法:将10豫的硫酸亚铁溶液掺入到pH值为8-10的氰废液中,并对溶液进行搅拌,无毒铁氰络合物并沉淀。再又如酚废液通常会含有甲酚、苯酚等,酚在水中极易溶解,所以可以把酚氯化为邻苯二酚、邻苯二醌、顺丁烯二酸。在对废水进行处理时,可以把综合废水pH值调节3-4,掺入铁粉后搅拌半小时,应用碱将废液pH值调节到9,搅拌一段时间以后渗入混凝剂进行沉淀,沉淀物可以以废渣的形式处理出来。

篇5

钻井施工过程中废弃钻井液对环境污染的影响已经引起石油界和广大科技人员的高度重视。钻井液在钻井过程中为达到安全、快速钻井的目的,使用了各种类型的钻井液添加剂,而且随着钻井深度增加和难度加大,加入的化学添加剂的种类和数量也越来越多,使得其废弃物的成分也变得越来越复杂,危害也越来越大。目前油田废钻井液处理方法有很多,这些方法各有一定的局限性。本文从废弃钻井液的组成和对环境的影响入手,介绍了国内外处理废弃钻井液的方法和技术,分析了废弃钻井液处理技术的发展趋势。

1、废弃钻井液的成分及其对环境的影响

废弃钻井液主要是由粘土、钻屑、加重材料、化学添加剂、无机盐、油组成的多相稳定悬浮液,pH值较高。导致环境污染的有害成分为油类、盐类、杀菌剂、某些化学添加剂、重金属、高分子有机化合物生物降解产生的低分子有机化合物和碱性物质。对环境造成的影响主要表现在:①对地表水和地下水资源的污染;②导致土壤的板结(主要是盐、碱和岩盐地层的影响),对植物生长不利,甚至无法生长,致使土壤无法返耕,造成土壤的浪费;③各种重金属滞留于土壤,影响植物的生长和微生物的繁殖,同时因植物吸收而富集,危害到人畜的健康;④对水生动物和飞禽的影响。

2、废弃钻井液的处理方法

1)循环使用法。有些废弃钻井液、废水、废材料可循环使用。例如从钻井液中分离出的废水可用于清洗钻头;清洗钻头后的废水收集后再循环使用;生产水经过处理后再注入井内以平衡井内压力,也可用于重油的处理。

2)回收再利用法。油基、酯基还有合成基钻井液使用后,可回收其基液用于其它井作为钻井液的基液或作为燃料等其它用途。钻井液中的添加剂也可以采用适当的方法回收再利用。

3)脱水法。脱水法是利用化学絮凝剂絮凝、沉降和机械分离等强化措施,使废弃钻井液中的固液得以分离。采用加水稀释法可以使大量的加重剂通过自然沉降法分离出来,加入无机和有机絮凝剂后,可以破坏固体颗粒表面的结构,中和颗粒表面的电荷 ,促使固相颗粒聚结变大,从而达到固液分离的目的。

4)破乳法。破乳可以采用传统的添加化学剂的方法,利用化学剂的特性破乳。如利用电解质所带电荷的性质不同,或者通过加入化学剂降低钻井液的黏度等。

5)回注法。对毒性较大又难以处理的废弃钻井液可以通过回注法处理。回注方法有2种。①注入非渗透性地层。用压裂液在机械作用下加压到足以将地层压裂的压力,将要处理的废弃钻井液注入地层裂缝中,撤消压力时,周围地层中的裂缝自行关闭,从而防止地层中的废弃钻井液发生迁移。现在在海上钻井时,许多情况下的废弃钻井液处理就是用该方法。②注入地层或井眼环形空间。将废弃钻井液通过井眼注入安全地层或井眼的环形空间。

6)回填法。废弃钻井液在储存坑内通过沉降分离,上部清液达到环保标准后直接排放。剩余部分经干燥后(并不一定要完全干燥,只要到一定程度就行),在储存坑内就地填埋。但必须保持顶部的土层有1.0~1.5 m厚,然后恢复地貌。这种方法不失为一种处理低毒和无毒废弃钻井液的好方法。但不能用于毒性较大的废弃钻井液的处理。

7)生物处理法。生物处理钻井废弃物的方法有许多种。微生物降解法是利用微生物将有机长链或有机高分子降解成为环境可接受的低分子或气体。使用该方法的困难是如何选择合适的微生物菌种和载体。生物絮凝法是在废弃钻井液中加入特殊的微生物,使一些高分子有机物絮凝并且沉积下来,可用于钻井废水的处理。该方法中所用微生物必须是通过自然筛选或诱变培育及基因工程、细胞工程技术获得的特种微生物。这些微生物同时还可以对某些有机物进行降解。

8)固化法。固化法被认为是一种比较可靠的治理废弃钻井液污染的好方法,对于治理难度最大的COD、Cr、pH值和总铬污染最为有效。经过固化液毒性测定,达到国家工业废水排放标准,对于含水量最高的废弃钻井液,可以结合固液分离技术,以取得最佳的处理效果。该方法适用于膨润土型、部分水解聚丙烯酰胺、木质素磺酸铬、油基钻井液等。

9)焚烧法。焚烧也是一种非常洁净的处理钻井废弃物的方法。因为在焚烧炉的烟窗内都安置有除尘、回收和气体吸收的装置。回收的油和其它物质可以用于油基钻井液的基液或移作他用。剩余的灰烬可以综合利用,对环境没有不良影响。现在国外使用加热解吸的技术,用于加热解吸油基钻井液中钻屑含有的油类物质。目前又发展了低温加热解吸油基钻井液钻屑中含有的油类物质的技术。

10)复合混合法。所用材料为一种粉末和木屑。该粉末具有很好的吸油性能,同时它还具有固氮能力、臭味防护、气味跟踪的特点,具有良好的降解能力。木屑为木材加工厂的副产品,主要是起疏松作用。这2种原料混合使用是一种良好的烃类改良剂。使用该方法处理废弃钻井液时,首先要对废弃钻井液进行分离,回收钻井液中的基液,然后才能按上述方法处理。将除去基液后的钻屑与混合料充分混合。然后将它平辅在一个大场地,不要压实,而要保持相当的疏松程度;让它具有足够的氧气和水分,这样能很快生物降解,同时固氮,成为一种肥料,进入表土层和次表土层,可让植物吸收。经过这样降解后,残留物没有毒性,对环境没有影响,也不会对环境带来潜在的影响。

3、废弃钻井液处理技术的发展趋势

①开发新的环保型钻井液体系和钻井液添加剂。②加强固控,减少废弃物的排放,主要是加强四级固控的管理,对固控设备合理搭配、合理利用,利用高效固控设备。③开发综合利用新技术。应该利用现有的科学和技术在废弃钻井液处理时向综合利用出发,这样既保护了环境又开发了资源。如将钻井废弃物经过一定的技术处理转化成为可供植物利用的肥料等。④降低成本,优化环境。⑤加强井场废弃物的管理。国外对井场废弃物的管理要求非常严格,制定了一系列的方针、政策,同时加强了环境和作业的监控、监督和评估,确保环境稳定。中国在这方面做了大量的工作,取得了很好的效果,但国外的许多技术和经验还是值得学习和借鉴的,同时可以开发许多先进的管理方法。

4、结论及建议

对于废钻井液的处理方法和技术,目前已经取得了很大的成效,积累了正反两方面的经验,随着科学技术的发展,新的处理方法和工艺会不断地涌现出来。我们应该根据本地环境的特点和要求,进行最优化的选择和组合,以达到最佳环境效益和经济效益,促进环境和企业的可持续发展。

参考文献

篇6

中图分类号:G482 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)25-0255-03

石油高校的实验室主要研究石油的开发与加工,涉及的原料主要为石油及其他的化学药品,产生的废液一般有毒、有害。当浓度或数量超过一定数值后,足以影响人体健康或造成环境污。随着高校扩招和国家对科研的投入不断加大,实验室承担的科研实验成倍增长,随之实验室产生的废液种类和数量逐年增长。如果大量实验室废液最终排入了受纳水体,一些重金属或有机物将产生累积效应,并且通过食物链对人类或动物造成危害,对人畜和生态环境产生很大的危害,遗患无穷。更为重要的是,高校肩负着落实环保教育和为社会起示范作用的重要使命,教学、科研过程中所造成的环境问题,不但对环境本身有重大影响,而且对学生及社会的示范作用更为深远。因此,高校实验室废液的处置管理工作非常重要,越来越受到国内外和有关方面的重视。日本和美国高校对化学废液的管理起步较早,形成了一套卓有成效的管理机制[1、2]。近年来,国内许多学者开展了大量的高校实验室废液处置管理的探索和研究工作。麦艺炽等[3]、贺柳良[4]和王春华[5]在高校实验室废液分类和对环境危害分析的基础上,针对高校实验室废液管理存在的问题,提出了进一步加强管理的一些具体建议和处置措施。一些学者针对高校实验室中产生废液最多、危害最大的高校化学实验室实验废液处理及回收利用开展了深入的分析和研究,提出了许多切实可行的管理制度及处置方案[6-8]。彭实等在三所代表性高校的化学实验教学中心的废液量统计分析的基础上,为高校实验室废液的管理提供了科学依据[9]。周俊等结合扬州大学多校区的实际情况,探讨了多校区实验室废液回收处理的有效方法和途径[10]。王等在分析我国高等药学院校实验室废液处置的现状基础上,结合北京大学药学院多年实践,提出了高等药学院校实验室废液的处置对策及管理办法[11]。本文结合石油专业实验室废液的组成特点和处置的基本情况,探讨了石油高校实验室废液类型、特点及其处置管理办法。

一、石油高校实验室废液的类型

石油高校主要培养石油石化类行业人才及开展科学研究,包括油气勘探、开发、炼制等上、中、下游的全部学科。其中油气勘探、开发和石油加工等实验室均有大量的废液产生。尽管高校实验室所产生的废液数量少,但不同于常规的生活污水,部分石油废液的化学成分比较复杂,性质变化大,且易燃、易爆。其中含有浓度较高的石油污染物及其少量的重金属,同时还存在部分酸碱。如果不集中处理,随意排放,将造成局部或瞬时污染物浓度过高,一旦进入城市污水处理系统,将杀死城市污水处理系统中的有益细菌,造成城市污水处理厂的瘫痪。石油高校实验室废液主要分为化学废液和含油废液。其中化学废液主要为含酸碱、合成反应过程中一些未反应完全的化学试剂及部分产物,同时包括催化剂合成过程中使用的金属盐及分析过程中所用到的化学试剂等。含油废液主要包括原油及其经过加工后的汽油、柴油、油、渣油及沥青等。这些废液由于组成复杂,绝大部分属于挥发性有机物并含有一定数量的芳香类化合物,处理起来相对比较困难,自然降解需要的时间长,一旦处理不当,很容易引起严重的环境污染,并对人体造成伤害。化学废液主要以有机类废液为主,主要为油脂类废液、含卤素的有机溶剂类、不含卤素的有机溶剂类等。各类废液的具体类别和主要来源如表1所示。

由于科研业务的快速发展,我校实验室的废液的种类及数量逐年增加,废液的收集、管理及集中处理面临着较大的压力。近几年我校的废液数量如表2所示。

二、实验室废液处置的措施和办法

近年来,我校结合实验室的特点和产生废液数量的情况,制定了一系列实验室废液处置的措施和办法,与有处理资质的企业签订长期合同,并由学校出资对处理费用进行适当补贴,督促工作人员主动配合废液的集中收集与处理。

1.建立专门的管理队伍和管理制度。学校科学技术处的实验管理科作为实验室安全的全面负责单位,根据工作实际制定了规章制度,定期组织各实验室收集废液,统一发放废液器皿。各相关学院和实验室也配备了相关的人员,由相关学院派专人收取、分类,集中存放到学校统一管理的危险品库房,定期集中处理。并根据具体运行过程中出现的新情况和新问题,2014年在学校原制度基础上修订了“中国石油大学(北京)化学药品采购使用及废弃物处理管理办法(试行)”。实验室指定专门的实验技术人员管理废液回收,保证学校有关政策和制度的执行。对废液产生数量较多的院系重点监督管理,成立废液回收小组,每周五到各实验室收集实验室产生的废液并进行分类,集中存放到学校药品库进行定期处理。此举措已运行了6年,收到了很好效果:可以通过实验室上交的废液数量及品种,监督化学试剂使用种类与数量,及时发现违规购买易制毒化学品问题。同时,可以根据项目研究内容及上交的废液数量,实现部分监控偷排废液的现象。为了便于存放日益增加的实验废弃物,2008年奥运会之前及2013年,学校分别投资10余万元和30余万元两次对危险品库房进行扩建、整修,改进排风装置,并增加监控探头,实现24小时监管。同时,配备不同规格的专用回收容器,并张贴警示标签,按要求分类回收于存放。

2.规范废液处理流程。在国家相关法律和法规的基础上,学校进一步完善了有关废液回收和管理的规章制度及措施,强化了废液的监督管理,使废液的管理形成制度化和规范化。根据我校的具体情况制定了石油大学废液处置流程,将废液的处置分为收集、分类、回收、处置4个步骤。具体的废液处置流程如图1所示。

3.加大投资力度,设立实验室废液处理专项资金。为了杜绝实验室的将废液随意排放,学校设立实验室废液处理专项资金,为废液回收处理顺利地开展提供经费保证。采取教学实验室废液处理费用学校全额支付,科研实验室废液处理费用50%补贴的原则。该政策试行5年来,得到了各实验室的积极响应,回收的废液量稳步增长,老师们越来越接受废液的正确处置(表3)。同时,科学技术处会同学校保卫部门加大检查与处罚力度,院系也相应聘任专门的工作人员进行不定期巡查,效果十分明显。

4.采用灵活的回收机制。尽管定期回收废液已经成为常态化的工作,但为保证管理部门和实验室之间的回收渠道畅通,学校采取了灵活的处理办法,做到特事特办。公开了管理部门联系人和实验室废液回收工作人员的联系方式,保证实验室遇到废液回收的问题时可以第一时间联系到相关人员。由于实验室的科研任务的要求,可能出现实验室废液量突然增加的问题,如果仍按照定期回收,大量的废液存放在实验室会有巨大的安全隐患。因此,采用相对灵活的回收机制,可以避免实验室内部存放大量的废液,保证实验室的安全运行。

5.加大宣传和监管力度。首先,充分利用学校的网站、广播及实验楼的宣传栏,宣传相关法律、法规和学校有关实验室废液回收的管理制度以及具体规定;第二,在实验室悬挂实验操作规程和废液处理要求,提高各级管理者和师生们的环保意识与责任意识;第三,鼓励和支持学校环境科学和环境工程专业的学生开展各种各样的环保宣传活动,宣传实验室废液回收管理的政策和相关措施,提高学生的环保意识;第四,将环保和实验室废物回收的相关要求和知识编入实验教材,并作为新生实验课程和研究生进入实验室的第一课,同时学生实验时,教师要严格要求,以利于学生环保观念的建立和良好行为习惯的养成。此外,学校通过实验室废液回收管理部门,加大监管力度。定期和不定期地深入实验室巡查,监督实验室废液的回收和排放情况。同时,制定与环保制度相配套的实施细则,增强制度的可执行性。对回收率高,分类合理的实验室予以一定的鼓励,对于不严格执行相关规定的实验室特别是发生污染事故的予以处罚,并列入晋升或晋职参考指标。

三、结语

石油高校实验室废液处置是一项系统工程,需要从建立专门的管理队伍和管理制度及办法、规范废液处理流程、设立实验室废液处理专项资金、采用灵活的回收机制以及加大宣传和监管力度等多方面入手,综合治理。

参考文献:

[1]彭实,沈立娜,吴良莉.日本高校化学废液管理及启示[J].实验技术与管理,2009,26(6):165-167.

[2]程敬丽,毛黎娟.美国大学化学实验室的管理与启示[J].实验技术与管理,2012,29(7):176-178.

[3]麦艺炽,张以科,何广坚,等.高校实验室废液管理的探讨[J].实验室研究与探索,2011,30(11):414-416.

[4]贺柳良.高校实验室废液处理措施的探讨[J].中国现代教育装备,2012,(11):36-40.

[5]王春华.高校实验室废液处理方法和管理办法的初探[J].新疆师范大学学报(自然科学版),2012,29(2):76-78.

[6]王芳,曹晓群,杨荣华,等.高校化学实验废液处理及回收利用方法研究[J].中国现代教育装备,2014,(7):34-35.

[7]王莹.化学实验室废液处理的研究[J].实验室科学,2007,10(3):160-161.

[8]陈慧珍,乔薇,叶燕媚,等.高校化学实验室废液回收管理存在的问题与对策[J].实验室研究与探索,2012,31(8):456-459.

篇7

实验室在每次做完化验以后都会产生许多废液,有些毒性很强。并且现在还没有相应统一的处理实验室废液的规范,这就增加了处理废液的难度。文章首先阐述了实验室废液处理的原因,然后列举了多种处理废液的方法,并结合实际经验总结出轻松处理实验室废液的方法。

1 实验室废液必须处理的原因

强酸强碱废液直接倒入水中会抑制水中微生物,破坏了水体的自净能力。而且可使水生物死亡,使船舶等受腐蚀。高浓度的COD废液不经处理直接排入下水道,会造成水体缺氧,水生物不能生存。超标氟化物会使人得低血钙氟斑牙、氟骨症等。含重金属离子废液排入下水道,不易降解,这些金属物质在人体内累积可致死亡。亚硝酸盐的废液人间接饮用后,可致癌。有机溶剂废液损害人的神经系统。氰化物、砷化物是剧毒物质,可致人、动物死亡。酚类化合物属高毒类,为细胞原浆毒物、低浓度能使蛋白质变性,对各种细胞有直接损害,对人及哺乳动物有促癌作用。

2 轻松处理以上废液的方法

列举了多种废液处理的方法最终结合实际得出能够轻松处理实验室废液的方法。

2.1 轻松处理酸、碱废液

(1)酸碱综合法。对于浓度高的酸碱废液可采用此方法,处理时将废酸液慢慢倒入碱液,相互中和后的酸、碱废液用PH试纸测PH值在6.5-8.5之间即可排放。(2)直接稀释法。对于浓度低的酸碱废液可采用此方法,用水稀释即可。这两种方法也是实验室常用的处理酸碱废液的方法,而且都简单易行。

2.2 轻松处理化学需氧量废液

处理化学需氧量废液通常采用氧化法,氧化法包括空气氧化法、臭氧氧化法和氧化剂氧化法。空气氧化法耗时长,臭氧法费用高。只有氧化剂氧化法具有成本低、操作方便的特点。

氧化剂氧化法可将双氧水、次氯酸钠等氧化剂加到废液中,进行氧化处理。化学清洗废液的COD处理。具体操作如下:(1)适当加入过量的双氧水或次氯酸钠;(2)加烧碱、石灰乳等中和剂;(3)调至pH(10~12);(4)边通入压缩空气边搅拌;(5)加凝聚剂并沉降上部澄清液,让COD浓度小于300mg/L;(6)加1.2kg/m3过硫酸铵,使COD浓度小于100mg/L;(7)盐酸调pH(6~9)。

2.3 轻松处理氟离子废液

含氟废液处理方法有混凝沉淀法和吸附法。实验室普遍采用混凝沉淀法。混凝沉淀法可分为石灰法、石灰-铝盐法、石灰-磷酸盐法等。石灰法处理方法较直观,方法快捷且费用最低。

石灰法具体操作方法是:将氧化钙或石灰乳放入含氟废液中,理论上加入氧化钙的量应为1.4倍的氟含量,实际操作中加入氧化钙的量应为2~2.2倍的氟含量,也就是说石灰中氧化钙的含量应大于30%。

2.4 轻松处理含汞废液

含汞废液处理方法有很多种,像化学沉淀法、金属还原法、活性炭吸附法、离子交换法、电解法和微生物法等。在实验室常为液态汞废液,可采用化学沉淀法。其中硫化钠共沉淀法国内外皆有报道和应用,而且简便快捷。具体操作方法为:(1)先调废液pH(8~10);(2)加入过量硫化钠使其生成硫化汞沉淀;(3)加共沉淀剂硫酸亚铁,生成硫化铁沉淀;(4)静置分离;(5)清液倒掉即可,用焙烧法从剩余残渣中回收出汞或制成汞盐。

2.5 轻松处理铅、镉废液

铅、镉废液前处理方法有:干灰化法、酸消解法、微波消解法。测定法有:阳极溶出法和处理重金属常用的方法像沉淀和絮凝、吸附法、离子交换法和生物方法等。结合实际工作经验最适宜最简便的方法步骤为:(1)将废液用碱调至PH(8~10);(2)加入共沉淀剂硫酸亚铁生成Pb(OH)2和Cd(OH)2沉淀然后和其他无机物混合进行烧结处理;清液倒掉。

2.6 轻松处理铬废液

铬废液处理方法有电镀法和沉淀法,我国对电镀法处理六价铬废液方法研究非常活跃,处理中会用到化学还原法、电解还原凝聚法。还原法是在酸性条件下将含铬废液中(1)加入硫酸亚铁等还原剂,使六价铬还原成三价铬;(2)加入氢氧化钠,PH值在8.5~9.5,使三价铬生成Cr(OH)3沉淀;(3)清液倒掉,沉淀干燥后可综合利用,也可用焙烧法处理,处理后填埋。参照《电镀污染物排放标准》GB21900-2008,六价铬和三价铬的无机物最高允许排放量分别为0.5mg/L。该方法通俗易懂,简便高效,在化验室比较实用。

2.7 轻松处理砷废液

国内处理含砷废液方法有化学沉淀法、物化法和生化法。测地表水功能区,检测砷化物后,下面介绍两种沉淀法:

(1)方法一:加入氧化钙(使PH为8),生成砷酸钙和亚砷酸钙沉淀,在Fe3+存在时共沉淀。(2)方法二:使溶液PH大于10,加入硫化钠,与砷反应生成难容、低毒的硫化砷沉淀。两种方法操作起来都较方便,任选其一即可。

2.8 轻松处理酚废液

测地表水、水功能区挥发酚项目会产生酚废液。针对于两种浓度,列举了以下两种方法:对于低浓度酚废液处理可加入次氯酸钠或漂白粉,使酚氧化为氧和二氧化碳;对于在酚的质量浓度>400mg/L时,高浓度酚废液处理用丁酸乙脂萃取,再用少量氢氧化钠溶液反复萃取。调解PH后,重新蒸馏,提纯后使用。

2.9 轻松处理氰化物废液

实验室每月都会产生氰化物废液,其处理方法为碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物-铁法和硫酸亚铁法等多种,其中碱性氯化法最为普通,方法(2)既是对碱性氯化法的操作步骤。

(1)对于低浓度的氰化物废液处理简单适用的方法为:加氢氧化钠调PH>10,加入质量分数3%高锰酸钾粉末,使氰化物分解。(2)对于高浓度氰废液处理的简单适用方法为碱性氯化法,a.先调PH值,使PH>10;b.加入次氯酸钠或漂白粉,使CN-氧化成氰盐,并进一步分解为二氧化碳和氮气;c.放置24小时排放。这种方法操作方便,处理后的废水含氰量很低。(3)加压水解法。将含氰废液置于密闭容器中加碱、加温、加压,使氰化物水解生成无毒的甲酸钠和氨,这种方法适用范围广,也可处理氰的络合物,操作简单,但工艺复杂,成本高。如果处理的废液氰浓度较高量较大,可同时使用后两种方法,使排放废液达到标准。

2.10 轻松处理亚硝酸盐废液

亚硝酸盐包括亚硝酸钠和呀硝酸钾,以亚硝酸钠为例,亚硝酸钠的处理方法较多,分别有氧化法、氯化铵法、次氯酸钙法、尿素法和氨基磺酸法。(1)次氯酸钙处理法。在常温状态下将次氯酸钙加入废液中,加入量为亚硝酸钠含量的2.6倍。(2)尿素分解法。尿素经盐酸酸化后加入废液,加入量为每公斤亚硝酸钠投尿素0.45kg。(3)氨基磺酸处理法。在常温下环境下,氨基磺酸加入废液,与亚硝酸钠反应,加入量为亚硝酸钠含量的1.41倍。

其他方法要求条件较多,这三种方法较简单,而且易操作,沉淀物作为废渣处理,废酸碱可中和处理。处理以上各种废液都应在通风橱中进行,处理后的废液应检测达地表水评价标准后再排放。

3 结束语

以上是本人结合实践工作经验总结的轻松处理实验室废液的方法。废液处理是环境监测实验室建设的重要环节也是国家计量监督评审的重点,重视并做好实验室的废液处理工作,是提高环境监测试验质量的必要步骤。对减少环境污染,保护生态环境,保障广大人民的生产生活都具有十分重要意义。

参考文献

[1]生活饮用水标准检验方法[M].中国标准出版社,2007.

[2]水利部水环境监测评价研究中心.水质分析方法标准汇编[S].2004.

篇8

1、水环境监测实验室废液处理应当遵循原则

在对水环境监测实验室废液进行处理时,应当遵循以下四个原则:(1)废液中毒害物质的成分低于固定标准,或者无毒无害时,必须先对其进行稀释,然后才能排放;(2)废液中毒害物质的浓度高于固定标准,或者含有腐蚀性较强、毒害性较大的物质时,应当分类收集,并送至专业的废液处理机构进行处理;(3)在对水环境监测实验室废液进行处理的过程中,尽量选择毒性较低或者无毒无害的药品试剂进行处理,以最大程度的保护环境;(4)对于废液中产生的所有沉淀物,应当集中运至专门的地点进行深埋处理,以减少对环境的负面影响。

2、水环境监测实验室废液处理的现状问题分析

目前我国水环境监测实验室产生的废液,一般的处理机制都是包括两个步骤:首先是对所有废液进行集中的收集,第二步就是送至专业的废液处理机构进行处理。目前的这种处理机制表面看来不存在瑕疵,但实质上还是存在两个比较严重的缺陷:(1)需要集中收集废液,所以必须定期回收各种废液,回收时间也就决定了在实验室存放废液的时间,如果回收时间过长,会导致实验室内存放的废液造成污染,尤其是易于挥发的有毒物质,不仅污染环境,更不利于工作人员的身体健康;(2)水监测的内容比较广泛,监测过程中会采用各种实验手段和化学药品,如果采用集中收集的方法,监测时采取的不同的化学药品有可能发生化学反应或者物理反应,不但处理难度进一步增加,而且容易发生爆炸等危险。

3、环境监测实验室废液处理对策

3.1做好实验室废液收集工作

实验室废液收集是处理的前提,具体来说,就是要根据不同废液的类型,将其分别收集到相应的容器中,并定期做好理。①分类收集。对于剧毒废液、金属废液以及有机溶剂废液和综合废液进行分门别类的做好收集,严禁将废液混合贮存。 尤其是要注意做好有机溶剂的防挥发,将挥发性有机容器放入专门的密闭玻璃容器。 ②注明废液信息。 要把各种废液收集到专门的贮存容器中,并在容器外表粘贴相应的标签,标签应注明废液和收集的时间和种类、收集人员。③完善废液收集贮存条件。实验室废液的收集往往不会马上就被送入到处理环节,还需要贮存一个时间段,这时就要做好废液的贮存,应远离热源,做好避光,对于含氯废液还应放置在 p H>9 的环境下贮存。

3.2做好实验室废液管理

做好实验室废液处理的关键还是努力从源头上减少废液的产生,在分析方法的选择上,尽量选择那些低毒、污染较小的试剂,对于有毒有害的溶剂或监测方法尽量少用。在样品采集时,事先做好监测方案,在满足监测需求的条件下尽量减少样品的采集,减少样品剩余量。 例如,测定水质中的挥发酚,国标有 2 种方法:在水溶液中测定挥发酚和用氯仿萃取测定挥发酚,如果选择第一种方法,则避免了有毒试剂氯仿的使用,减少环境污染,也降低监测成本。 做好试剂的回收利用,尤其是对分析过程中不需要直接参与化学反应的有机溶剂(如三氯甲烷、石油醚等),生物培养液也可循环使用,通过有效方法加以回收再利用实验试剂。 环境监测部门要严格做好实验室、试验场以及化验室的污染监管,做到环境监测与环境保护同部署、同落实、同检查,建立严格规范的实验室废液管理、处理技术规范,安排专人负责日常的管理。

3.3实验室废液处理

①有机废液处理。 对于含甲醇、乙醇或醋酸类的可溶性有机溶剂处理,在实际中可以选择用水稀释后排放;对于氯仿或四氯化碳等,蒸馏并收集蒸馏液、密闭保存。 烃类及其含氧衍生物,建议使用活性炭吸附法。 总之,对于有机废液采用较多的防范是生物降解法和活性污泥法。②无机废液处理。酸碱废液在分类收集后,通过调整 p H,剩余的可混合进行中和,当 p H 值达到 6~9 后排放;对于含氰废液,建议采取氯碱法氧化分解处理,具体方法就是:通过碱将废液的 p H 值调整到>10,加入液氯搅拌,再将 p H 值调整到 8.5,进行二次加氯,待化学反应一段时间后处理。

3.4有效回收和处理有机溶剂

在处理有机溶剂时,应当分三步进行:第一步是通过分液漏斗来对废液进行洗涤,第二步是对洗涤后的废液进行过滤脱水;第三步是对脱水后的废液进行蒸馏,以获得最高纯度的有机溶剂,以备再次利用。但是,需要特别注意的是,因为有机溶剂具备较强的挥发性,所以必须在通风柜中完成有机溶剂的处理工作。针对不同的废液应当采取不同的回收纯化方法,诸如酯类、醚类等废液,回收纯化方法均不相同,但是,在蒸馏过程中,都应当对蒸馏温度做好掌控,一方面在操作过程中,应当保证温度计安放在蒸馏瓶的正确位置,另一方面要保证蒸馏瓶分支管口的下端和温度计水银球的上端保持平齐,来确保蒸馏过程中蒸气可以完全包围水银球。

结束语

水环境监测的监测对象不仅包括地表水和生活用水,还包括对地下水的监测,其目的主要是对水源质量做好控制。一般情况下,均是在实验室内进行水环境的监测,而监测过程中会产生含有汞、铅等重金属的废液,非常有害于环境和人体。只有科学合理的做好水环境监测实验室废液处理工作,才能真正有利于可持续发展战略的实现,保护环境免遭破坏。

【参考文献】:

[1]杨玮.水环境监测化验室废液处理方法的探讨[J].干旱环境监测,2009,01:61-64.

[2]张淑芬,梁勇.议水环境监测化验室废液的处理[J].北方环境,2011,11:115.

篇9

1 中学化学实验废渣的绿色无害化处理

废渣的处理首先考虑是否还有再次利用的价值,如可以把底部有洞的试管用于制成简易的启普发生器;再如废塑料试剂瓶剪去底部可以制作漏斗用于添加固体试剂时更加方便;再如一些化学实验结束后的生成物可以留下用于另一实验。不能回收的,则应视情况进行封闭贮存、掩埋或焚烧处理。用于盛装危险物品的空器皿、包装物等,必须完全消除危害后,才能改为他用或弃用。

2 中学化学实验废液的绿色无害化处理

中学化学实验产生的废液主要有以下几类:酸碱废液、含汞废液、含镉废液、含铅废液、含溴或碘的废液、有机废液、含银废液以及其他种类的废液等等。一般废液的处理方法是用酸或碱调节废液pH为3~4,加入铁粉,搅拌30 min,然后用碱调节pH为9左右,继续搅拌10 min,加入硫酸铝或碱式氯化铝混凝剂进行混凝沉淀,上层清液可直接排放,沉淀物以废渣方式处理。

2.1 酸碱废液的处理

中学化学实验最常见就是酸、碱废液,浓度极稀的可直接进行排放。浓度较高的酸碱废液如果不能再利用,则应先分开贮存,再相互进行中和处理,若混合后测pH在6~8之间,就可达到排放标准。

2.2 含汞废液的处理

可采用硫化物共沉淀法:先将含汞盐废液的pH调至8~10,然后加入过量的Na2S,使其生成HgS。再加入对水影响不大的FeS04作为共沉淀剂,与过量的S2-生成FeS沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀,然后静置、分离,再经离心、过滤,滤液的含汞量可降至0.05 mg/L以下,达到排放标准。

2.3 含镉废液的处理

镉离子有两种:Cr6+和Cr3+。首先,要使六价铬在酸性条件下,与SO2或亚铁盐或亚硫酸盐等还原剂反应,Cr6+被还原为Cr3+后,再加入稀氢氧化钠,调节pH至8.5~9.5,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的Cd(OH)3沉淀,分离沉淀,将滤液中和至pH约为7,然后排放。

2.4 含铅废液的处理

含铅废液的处理一般采用氢氧化物沉淀法,在废液中加入消石灰,调节至pH大于11,废液中的铅便会生成Pb(OH)2沉淀.然后加入Al2(S04)3(凝聚剂),将pH降至7~8,则Pb(OH)2与Al(OH)3共沉淀,分离沉淀,滤液检查不含铅,可直接排放。

2.5 含银废液的处理

银是贵重金属,一般要进行回收。硝酸银是中学化学实验是最为常用的试剂,但每次使用量较少,可以先对每次实验产生废液初步处理,先在酸性条件下,加NaCl得到沉淀,将得到的白色固体用硝酸洗涤后过滤,烘干后集中存放。回收银的方法主要有电解法、离子交换法、还原法。还原法原理是用活泼金属置换不活泼金属。把已处理过的少许AgCl粉末溶于氨水中,在70~80 ℃的电热水浴锅中恒温,加入锌粉或锌粒搅拌30 min,充分反应。所得固体用盐酸洗涤,可回收得银。

2.6 有机废液的处理

中学化学实验产生的有机废液成分较为简单,一般根据废液成分采用焚烧法、吸附法、氧化分解法、水解法等方法进行处理。此外,萃取实验所用有机溶剂四氯化碳,一般要进行回收、处理,重新使用。有一种较为简便的回收四氯化碳的方法,即在使用过的萃取液中逐滴滴入30%NaOH溶液,充分搅拌,使其中的碘或溴反应生成物溶至水层,静置分层,分液,分离出的四氯化碳层可以重复使用。

防止废液被实验者直接倒入下水道。要建立制度规范废液的排放,在化学实验过程中,不能随意将有害、有毒废液倒进水槽及排水管道。不同废液在倒进废液桶前要检测其相容性,按标签指示分门别类倒入相应的废液收集桶中,每次倒入废液后须立即盖紧桶盖。特别是含重金属的废液,不论浓度高低,必须全部回收,形成良好习惯,这是对废液进行绿色无害化处理的第一步。

3 中学化学实验废气的绿色无害化处理

中学化学实验废气主要是实验中产生的尾气,尾气处理通常和某制取或性质实验结合在一起,相对研究较多。中学化学实验中主要出现以下十几种气体:O2、N2、H2、CO、CO2、C12、HCl、Br2、SO2、H2S、NO2、NH3、CH4等。一般的,教师和学生对有毒尾气处理比较注意,无毒气体如甲烷、氢气等就觉得好像不必处理,实际上这两种气体也是引起温室效应的物质之一,还有的习惯把实验产生的尾气通过通风橱排出室外,这样也会污染环境。尾气处理方法按其方法的不同可以分为三类:液体吸收法(溶液或水吸收法)、燃烧法、袋装法(塑料袋或气球)。

3.1 液体吸收法

根据气体性质,先利用液体将尾气吸收,再对液体进行绿色处理,从而达到防止污染空气的目的。如用碱液吸收酸性气体,如氯气实验,多余的氯气一般用氢氧化钠溶液处理,用酸液吸收碱性气体,有些极易溶解于水的气体也可以直接用水吸收,典型例子就是氯化氢,由于极易溶于水,通过倒置的漏斗可直接用水吸收。

3.2 燃烧法

中学化学实验中有很多气体,无法直接和液体反应,不能用溶液或水来吸收,如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等。这些气体中有些属于可燃性气体,对于可燃性气体可采取这种将尾气燃烧处理的方法。可在实验装置的最后增添尖嘴导管,把生成的尾气点燃,以去除污染。如果实验中产生的气体量太小或者断断续续,无法被点燃时,可将尾气的导管尖嘴通过燃烧的酒精灯,使尾气燃烧掉。这个方法在使用时要注意尾气在点燃前要先验纯。

3.3 袋装法

篇10

在中学化学实验中,或多或少都会产生一些废弃物,这些物品如果随意丢弃就会对环境产生不良影响,如果对这些物品稍加处理再排放或集中回收交给专门的机构处理,不仅可以减少对环境的污染,还可以对有限的资源进行回收利用,一举多得。新课程标准中要求实验要尽可能绿色环保,可持续,实验中的废气、废液和固体废物的处理,是摆在我们面前不可避免的问题。

中学化学实验中,废弃物种类复杂,品种多,数量少,大多有毒有害,处理起来很困难,费时费力,但是如果不处理就排放,就会对环境造成不可估量的危害。环境保护事关人类的可持续发展,人人都有责任维护环境的安全。

依据中学化学实验中污染物种类多,品种多,数量少的特点,应根据具体情况,采取相应的处理方法,建立相应的废弃物处理制度,用制度来规范实验室中废弃物的排放。

中学化学实验中,废弃物大致可分为三类,一是气体废物;二是液体废物;三是固体废物。对不同的废物可以采取不同的处理方法。

一、中学化学实验中气体废物的处理

在气体废物中,气体的数量较少,无毒无害的气体,在实验过程中可以随通风橱的排风系统自然排放到空气中。例如:实验过程中产生的二氧化碳、水蒸气等。但大多数气体必须要经过处理后才可排放。

第一种处理方法是燃烧法。就是点燃使其变成无毒无害的气体排放,例如:把有毒的一氧化碳点燃,使其燃烧生成无害的二氧化碳再排放。有些气体虽然没有毒但直接排放可能会造成爆炸的危险,例如氢气,可以使氢气燃烧生成无害的水蒸气再排放。

第二种处理方法是吸收法。例如:氨气,可以用水或稀硫酸吸收,使得氨气在实验中对人体和环境的污染降到最低。又例如:在氯气的制取和性质实验中,也可采用吸收法来处理。氯气对人体危害较大,气味让人难以忍受,多余的氯气可以用浓的氢氧化钠溶液来吸收。和氯气相类似,氯化氢气体,硫化氢气体,也可以用浓碱溶液来吸收。

第三种处理方法是吸附法,在环境中放置一些活性炭、活性矾土、硅胶等吸附剂,或者养一些绿色植物,可以吸附一些有害气体,例如一氧化氮,二氧化硫,氯化氢等气体。

二、中学化学实验中液体废弃物的处理

液体废弃物,是种类最多,成分最复杂,处理难度也是最大的一类废弃物。中学化学实验室中,最常见的就是含有酸、碱、盐、的物质的废液,处理这些废液,最好将废液分别单独处理,如果将废液混合在处理就会增大处理的难度,增加危险。

第一种处理方法是中和法。含酸或者含碱的废液都可采用这种方法。含有硝酸、盐酸、硫酸、的溶液都可用含碱溶液中和生成中性的盐溶液排放。含有碱如氢氧化钠,氢氧化钾等的溶液可以用含酸溶液中和生成中性的盐溶液排放。或者在查明废酸废碱混合无危险时,将含酸废液与含碱溶液废液互相中和。操作中的废液最终都要将PH值调节为7左右,用大量水稀释至1%以下浓度后即可排放。

第二种处理方法是沉淀法。例如含重金属银、汞的盐溶液的处理就可采用这种方法。例如在处理含有硝酸银的废液中加入稀盐酸使其生成氯化银沉淀,过滤,废液中加入碱溶液调节PH为7左右稀释至1%以下即可排放。过滤出的氯化银再另外进行处理。处理废液中应注意,有些废液不能互相混合,如铵盐不能与碱液混合,过氧化物不能与有机物混合。操作中应注意大多数废液有毒性,有腐蚀性所以在处理废液时,要预先做好防护工作,要戴耐酸手套,穿实验服,戴护目镜,以免造成不必要的伤害。

三、中学化学实验中固体废弃物的处理

(一)无污染、无毒害的可作为垃圾直接丢弃。如用剩的火柴梗,用过的脱脂棉,做过粗盐提纯的滤纸,以及玻璃器皿的碎片等都可以归入普通垃圾,放入垃圾桶。

(二)具有强氧化性的固体废物,有毒害的固体废物,要分容器在固定地点存放,积累到一定量后,经过再处理重新利用。例如:用高锰酸钾制取氧气后的废物,积累到一定量后,可经过再处理后可以做氯酸钾制氧气的催化剂。如氯化银,氢氧化钡,硫酸钡等积累到一定量后再集中处理,在处理过程中一定要细心作好记录,做好标识。

(三)做过实验后的废旧金属,可以回收到指定容器中可以回收再利用,例如用过锌粒、铁钉、铝片、铜片、镁条等都可以再利用。这样既可节约资源,又能减少环境污染。

(四)还有一些实验室中处理不了的固体废弃物要回收,交给专业的部门集中处理。例如各种废旧电池,过期变质的药品等,都不要在实验室中擅自处理,以免发生不必要的麻烦。

总之,中学化学实验室中的废弃物,如能得到有效的回收和处理,能够有制度来规范,必将会对社会发展和环境保护产生积极影响。在今后的工作实践中还有不断总结,不断提高,使中学化学实验中对人体和环境的污染降到最低。

参考文献:

[1]李为民主编.废弃物的循环利用[M].化学工业出版社,2011.