在實驗室中如何處理“三廢”？
2018-08-29
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實驗室的三廢種類繁多，如SO2、NO、Cl2等對人體的呼吸道有強烈的刺激作用，對植物也有傷害作用;As、Pb和Hg等化合物進入人體后，不易分解和排出，長期積累會引起胃痛、皮下出血、腎功能損傷等;氯仿、四氯化碳等能致肝癌;多環芳烴能致膀胱癌和皮膚癌;CrO接觸皮膚破損處會引起潰爛不止等。因此對實驗過程中產生的有毒有害物質進行處理十分必要。
1、廢氣
對少量的有毒氣體可通過通風設備(通風櫥或通風管道)經稀釋后排至室外，通風管道應有一定高度，使排出的氣體易被空氣稀釋，然后才排到室外;可燃性有機廢液可于燃燒爐中通過氧氣完全燃燒。
(1)溶液吸收法：
溶液吸收法即用適當的液體吸收劑處理氣體混合物，除去其中有害氣體的方法。常用的液體吸收劑有水、堿性溶液、酸性溶液、氧化劑溶液和有機溶劑，它們可用于凈化含有SO2、NOx、HF、SiF4、HCl、Cl2、NH3、汞蒸氣、酸霧、瀝青煙和組分有機物蒸氣的廢氣。
(2)固體吸收法：
固體吸收法是使廢氣與固體吸收劑接觸，廢氣中的污染物(吸收質)吸附在固體表面從而被分離出來。此法主要用于凈化廢氣中低濃度的污染物質
2、常用的廢液處理方法
(1)低濃度含酚廢液。加次氯酸鈉或漂白粉使酚氧化為二氧化碳和水。高濃度含酚廢水用乙酸丁酯萃取，重蒸餾回收酚。
(2)含氰化物的廢液。用氫氧化鈉溶液調至pH值為10以上，再加入3%的高錳酸鉀，使CN-氧化分解。CN-含量高的廢液用堿性氯化法處理，即在pH至10以上加入次氯酸鈉使CN-氧化分解。
(3)含汞鹽的廢液。先調至pH為8~10，加入過量硫化鈉，使其生成硫化汞沉淀，再加入共沉淀劑硫酸亞鐵，生成的硫化鐵將水中的懸浮物硫化汞微粒吸附而共沉淀，排出清液，殘渣用焙燒法回收汞或再制成汞鹽。如果室內的汞蒸汽濃度超過0.01mg/m3，可用碘凈化，即將碘加熱或自然升華，碘蒸汽與空氣中的汞及吸附在墻上、地面上、天花板上和器物上的汞作用生成不易揮發的碘化汞，然后徹底清掃干凈。實驗中產生的含汞廢氣可導入高錳酸鉀吸收液內，經吸收后排出。
(4)含鉻廢液。采用還原劑(如鐵粉、鋅粉、亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、二氧化硫等)，在酸性條件下將Cr6+還原為Cr3+，然后加入堿(如氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、石灰等)，調節廢液pH值，生成低毒的Cr(OH)3沉淀，分離沉淀，清液可排放。沉淀經脫水干燥后或綜合利用，或用焙燒法處理，使其與煤渣和煤粉一起焙燒，處理后的鉻渣可填埋。一般認為，將廢水中的鉻離子形成鐵氧體(使鉻鑲嵌在鐵氧體中)，則不會有二次污染。
(5)含砷廢液加入氧化鈣。調節pH為8，生成砷酸鈣和亞砷酸鈣沉淀。或調節pH至10以上，加入硫化鈉與砷反應，生成難熔、低毒的硫化物沉淀。
(6)含鉛、鎘廢液。鎘在pH值高的溶液中能沉淀下來，對含鉛廢液的處理通常采用混凝沉淀法、中和沉淀法。因此可用堿或石灰乳將廢液pH值調至9，使廢液中的Pb2+、Cd2+生成Pb(OH)2和Cd(OH)2沉淀,加入硫酸亞鐵作為共沉淀劑，沉淀物可與其它無機物混合進行燒結處理，清液可排放。
(7)含銅廢液的處理。以CuSO4廢液和CuCl2廢液為常見，一般可采用硫化物沉淀法進行處理(pH值調節約為6)，也可用鐵屑還原法回收銅。堿性含銅廢液，如含銅銨腐蝕廢液等，其濃度較低和含有雜質，可采用硫酸亞鐵還原法處理，其操作簡單、效果較佳。
3、有機溶劑的回收
(1)乙醚廢乙醚溶液置于分液漏斗中，用蒸餾水洗幾次，然后用酸或堿調節pH至中性，再用0.5%高錳酸鉀洗滌至紫色不褪，0.5%~1%硫酸亞鐵銨溶液洗滌以除去過氧化物，最后用蒸餾水洗滌2~3次，棄去水層，經氯化鈣干燥、過濾、蒸餾，收集33.5℃~34.5℃餾出液，保存于棕色帶磨口塞子的試劑瓶中待用。由于乙醚沸點較低，乙醚的回收應避開夏季高溫為宜。對于某些數量較少、濃度較高確實無法回收使用的有機廢液，采用活性炭吸附法、過氧化氫氧化法處理，對高濃度廢酸、廢堿液經中和近中性(pH=6~9)時才排放。對一些顏色較深的液體我們采取循環使用等方法，來節約試劑減少污染。
(2)石油醚先將廢液裝于蒸餾燒瓶中，在水浴上進行恒溫蒸餾，溫度控制在81℃±2℃，時間控制在15min~20min。餾出液通過內徑25mm、高750mm玻璃柱，內裝下層硅膠高600mm，上面覆蓋50mm厚氧化鋁(硅膠60目~100目，氧化鋁70目~120目，于150℃~160℃活化4小時)以除去芳烴等雜質。重復第一個步驟再進行一次分餾，視空白值確定是否進行第二次分離。經空白值(n=20)和透光率(n=10)測定檢驗，回收分離后石油醚能滿足質控要求，與市售石油醚無顯著性差異。
(3)乙酸乙酯乙酸乙酯廢液先用水洗幾次，再用硫代硫酸鈉稀溶液洗幾次，使之褪色，再用水洗幾次，蒸餾，用無水碳酸鉀脫水，放置幾天，過濾后蒸餾，收集76℃~77℃餾分。
(4)氯仿、乙醇、四氯化碳等廢溶液都可以通過水洗廢液再用試劑處理，最后通過蒸餾收集沸點左右餾分，得到可再用的溶劑。
4、廢渣
實驗中出現的固體廢棄物不能隨便亂放，以免發生事故。如能放出有毒氣體或能自燃的危險廢料不能丟進廢品箱內和排進廢水管道中。不溶于水的廢棄化學藥品禁止丟進廢水管道中，必須將其在適當的地方燒掉或用化學方法處理成無害物。碎玻璃和其它有棱角的銳利廢料，不能丟進廢紙簍內，要收集于特殊廢品箱內處理。有毒的廢渣必須先進行化學處理，無毒后深埋在遠離居民區的指定地點，以溶于地下水而混入飲用水中;無毒廢渣可直接掩埋，掩埋地點應有記錄。
