化学废液处理方法范文

时间:2023-11-01 17:42:39

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化学废液处理方法

篇1

关键词:化学实验室废液处理方法;研究

1 引言

高校化学实验室是重要的科研和教学场所。在日常的教学实践和科研中,实验室会产生大量的废液,它们成分复杂,毒性大、腐蚀性强,有些甚至是剧毒或致癌物。有害废液不经处理而直接排入城市污水管网,不仅会污染江河,破坏水资源,损害人类健康,还会腐蚀管道,造成一定的经济损失。因此,借鉴国内外先进的实验室废液处理技术,对高校化学实验室废液处理方法进行研究,采取有效措施,最大限度地减少化学实验室废液污染,保护人类赖以生存的环境,具有重大的现实意义和深远的历史意义。

2 实验室废液分类及危害

按污染程度,可将化学实验室废液分为高浓度废液和低浓度废液。高浓度废液包括实验室废洗液、失效试剂及实验中间产品、副产品等;低浓度废液则为实验过程洗涤器皿所排放的废水、加热或冷却用水等相对污染程度较低的废液。若按有机、无机等对实验室废液进行分类,则无机废液有含稀酸、稀碱废液,含氰化物废液,含铅、镉、汞等重金属离子废液,含Cr(Ⅵ)废液等;有机废液则有化学实验室常用芳香烃类、脂环烃类等有机溶剂,甲酸、乙酸等有机酸,醚类、酚类、石油类等。

化学实验室废液,毒性巨大,有些可直接引起细胞变异产生癌变;有机溶剂如二甲苯,会破坏人体中枢神经,导致抽搐或者昏迷。目前,国内很多高校化学实验室不对废弃液做任何处理而直接排放,日积月累,水体遭受严重破坏,其潜在的巨大威胁,体现在用以灌溉,植物成为有毒有害废液携带者;用以养殖,会危及水生生物的生长和繁殖,甚至导致物种灭绝。

3 高校化学实验室废液处理方法研究

3.1 国内外发展状况

国外重视绿色化学,如美国、加拿大很早就致力于化学实验室废液处理的研究;日本化学实验室废液排放管理极其严格,规定如果检测出实验室所排放的废液高于最低标准,则不仅需要接受二十万日元的罚款,还必须全面禁止6个月的化学实验。

我国化学实验室废液处理研究起步较晚,2004年,国家环保总局《关于加强实验室类污染环境监管的通知》等一系列法律法规的出台,标明了我国加强实验室类污染的环境监管工作已进入崭新的历史时期。

3.2 常见实验室废液处理方法研究

无机废液。可将含稀酸与稀碱的废液中和,测定溶液PH值,PH=6~8时,即可排放。

含氰化物的废液。氰化物及其衍生物都有剧毒,中毒途径很多,处理时必须在通风环境下谨慎进行。首先在废液中加入混合碱液,调节PH值到6~8后,加入10%的FeSO4溶液,充分搅拌,直到氰化物完全转化为无毒的铁氰络合物沉淀,用氰离子试纸检测废液,确定没有CN-即消除了氰化物废液的剧毒性,方可分离沉淀和排放废液。此法所用试剂均为化学实验室常用试剂,价格相对较低,操作简单。具体反应式如下:

Fe2++6CN-=[Fe(CN)6]4-.....................(1)

[Fe(CN)6]4-+2Fe2+=Fe2[Fe(CN)6]...........(2)

[Fe(CN)6]4-+2Ca2+=Ca2[Fe(CN)6]...........(3)

含铅、镉、汞等重金属离子的废液。可采用氢氧化物共沉淀法、碳酸盐沉淀法、硫化物共沉淀法等,使重金属离子转变为氢氧化物或碳酸盐沉淀物,分离后排放。如:含铅废液,先用消石灰使Pb2+生成Pb(OH)2,再加入凝聚剂Al2(SO4)3,与Pb(OH)2共沉淀;含镉废液则采取氢氧化物沉淀法处理。

Cd2++2OH-=Cd(OH)2.....................(4)

含汞废液则先用Na2S或NaHS将Hg2+转变为难溶于水的HgS,再加入一定浓度、对水质影响不大的FeSO4生成FeS,FeS可与悬浮HgS共沉淀。分离沉淀,达到废液排放标准时可排放。

Hg2++S2-=HgS............................(5)

Fe2++S2-=FeS............................(6)

含Cr(Ⅵ)的废液。Cr(Ⅵ)化合物毒性大并致癌,国家对此化合物的排放制定了严格的控制标准,规定实验室含铬废液排放浓度不得大于0.5mg/L。Cr(Ⅵ)以铬酸根离子状态存在,处理时,首先在废液中加入10%FeSO4溶液,将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),再加入消石灰,调节废液PH=8~9,生成Cr(OH)3,最后分离沉淀,排放废液。此法为实验室常用方法,处理Cr(VI)废液时,需戴防护手套,并在通风处进行。

有机废液。大部分有机试剂剧毒、易燃,有些可以回收。如高浓度含酚废液,可用萃取法、吸附法等进行酚回收;低浓度含酚废液,可采用化学氧化法,生物化学法以及活性炭吸附法进行无害化处理后直接排放。

篇2

关键词:高校 化学实验室 废水废液 危害 处理方法

化学已经渗透到我们生活的方方面面,涉及各个领域。但是,化学作为一个需要在实验、观察中发展的学科,也具有其特殊性,化学中包含的化学成分复杂繁多,很多都是对环境有污染、对人体有危害的物质,那么在实验过程中产生的废水废液,如果排放到生活区,就会威胁到我们的生活。所以我们要通过分析、学习、借鉴,改善这一点。

一、化学实验室废液的来源、分类

1.实验室废水废液的来源。我国的实验室,主要存在于各个高校、研究机构以及一些自行研发、检验的企业单位。不同研究领域,实验室的类型也不相同,现在主要存在的实验室有化学实验室、生物实验室、物理实验室、医学实验室以及少数其他类型的实验室。化学实验室主要包括:有机化学实验室、无机化学实验室、生物化学实验室等。化学实验室会产生大量的废水废液,进行化学实验,产生的废水废液包括大量的试剂、溶剂、贮备液、化学药品、标准使用液以及清洗化学试剂瓶要用到的清洗液、混合液体、废弃液体、过期药品等等。

2.高校化学实验室废水废液的分类原则。为化学实验室产生的废水废液进行分类的时候,要遵循一定的原则。化学实验室废水废液的分类越详尽,越利于废水废液后期的处理,但是繁杂的分类会给实验者、科研人员带来很大的负担,不容易做到完全无误的分类,有可能导致分类的混合,对于后期处理更加大了难度。所以,要制定统一的、适合的化学实验室废水废液分类原则,顺利地回收废液,为实验提供安全的、方便的、经济的回收方案,同时减少人力物力在实验室废弃物上的消耗。

3.高校化学实验室废液的分类。高校化学实验室的废水废液给环境造成的污染程度不同,成分不同,性质不同,所以分类结构也不同。首先,按照污染程度的不同进行分类。高校化学实验室排出的废水废液,按照污染程度可以分为无污染、低污染、高污染。无污染的废水废液包括无味无色无毒液体、盐类溶液,如氯化钠溶液、碳酸钠溶液等,还包括葡萄糖等非危险性质的试剂;低污染废水废液主要包括实验室实验过程中使用的低污染性的化学试剂、试验用到的非化学药剂、清洗各种实验仪器的润洗液、洗涤剂等;高污染废液主要包括实验过程中用到的浓度过高、有毒、危害较大的液体,如废弃的强酸、强碱、有机溶剂、有腐蚀性的高浓度溶液等。其次,按照污染物成分分类。高校化学实验室的废水废液按照成分、特性可分为无机性废水、有机性废水。无机性废水主要包括有毒重金属,例如铜、汞、铅、铬等,还有重金属络合物、卤素离子、强酸强碱、氰化物、硫化物、以及其它无机离子等等;有机废水包括有机溶剂、有机酸、表面活性剂、醚、酯、酚、洗涤剂、有机磷化物等。

二、高校化学实验室废水废液的危害

1.酸、碱废水废液的危害。高校化学实验室的废水废液,如果使用完毕后直接由输水管道排出的话,可能会对水管壁都有腐蚀,会导致排水管道的损坏;如果这些废水废液直接排入到河流、河道,会改变河水的酸碱性,对河水中生存的生物的生命造成威胁,如果是供人类使用的河道,对家畜、人类自身的健康都有不可估计的影响,长此以往,会破坏水体的自净能力,破坏水的生态平衡。

2.有机废水废液的危害。高效化学实验室的废水废液中,一些含有有机物或者是有机溶液,有机溶液对人身健康危害极大,以前发生的案例也令人瞠目结舌。例如,人体不慎饮用甲醛水,只要水中含有千分之几毫克的甲醛,人体就会双眼失明;如果人体不慎饮用了含有吡啶、氯仿的溶液,会导致人体神经中枢被破坏,造成免疫力降低,饮用过量或长时间饮用,甚至会导致机能失调,重者死亡。

3.含重金属废水废液的危害。高校化学实验室中可能排出的重金属,社会危害也相当严重。废水废液中可能含有的重金属有铬、砷、钴、镉、汞、铅、铜、镍等。这些金属中,汞对人体的危害最大,毒性最强,且汞在室温下会蒸发,可以通过呼吸进入人体,在人体内堆积,不易排出,会与中枢神经系统的某些酶类发生发应,导致神经错乱,当摄入汞量过多时,会导致脑组织受损,甚至死亡。

三、实验室废水废液的处理

1.高校化学实验室废水废液的沉淀法处理。沉淀法可以应用于含有各种重金属离子的废水废液,主要包括三种沉淀方法,即氧化还原中和沉淀法、硫化物沉淀法、絮凝沉淀法。六价铬或者具有还原性的有毒物质可以使用氧化还原中和沉淀法,通过发生氧化还原反应,将毒性较高的物质转化成为毒性较低的物质,再经过沉淀、混凝,除去污染物质。絮凝沉淀法的适用范围,是针对无机实验室中含有重金属离子较多的溶液的处理,选择合适的絮凝剂,针对废水废液的性质,生成相应的氢氧化物絮胶状沉淀,以除去重金属离子。我们应用絮凝沉淀法时,要用到絮凝剂,无机高分子常用的包括聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合磷酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硅酸盐等等。

2.高校化学实验室废水废液的纳米材料光催化处理。采用纳米光催化方法对于废水废液处理做出的贡献,是处理二次污染,解决吸附剂、混凝剂再生的问题。在光催化降解领域,常用的是纳米TiO2、纳米ZnO光催化剂。这些光催化剂之所以得到广泛推广,是因为其具有化学性质稳定、活性较高的特点。光催化剂应用的原理是:光催化剂受到光子激发的电子,从阶跃带跨越到异常带,同时产生一个电子――空穴对,空穴与光催化剂表面的氢氧根发生反应,生成了氢氧自由基,使水中的有机污染物彻底氧化分解,一般产生的物质都是无毒的二氧化碳和水。化学科学家曾做过相关试验,用悬浮纳米二氧化钛光催化剂处理电石渣浆废水,催化进行三个小时之后,重金属离子的除去率高达84%。

3.高校化学实验室废水废液的膜分离法处理。膜过滤技术与上述方法相比具有很多优势,如拥有高分离效率、较高的自动化控制程度等。此技术已经成为现阶段我国研究水处理领域的一个热点。现阶段,我国常使用有机膜处理含油的废水废液,但是有机膜并不是理想的过滤膜选择,有机膜具有化学性质稳定性差、易老化、寿命短等缺点;相反,无机陶瓷膜就具备易再生、耐高温、耐强酸强碱等优点,与有机膜相比,无机膜具有无法比拟的优势,无机膜取代有机膜是必然的发展趋势。例如,用无机陶瓷膜组件与废水生化处理装置相结合形成的膜生物反应器,在处理含油废水中展现了非常良好的处理效果,此技术将会成为处理含油废水的新技术的引导方向,引导探索更加高效、合适的膜技术。

4.高校化学实验室废水废液的电化学处理法。实验室中处理废水废液的方式除了以上的三大项,还会使用电化学的方式进行有效的处理。相关科学家利用电渗析和电结合生成fenion试剂的方法,对多种无机废水进行了处理试验,实验结果发现,这种方法能够处理掉废水废液中的氨氮以及一些重金属离子。此外,另一科学家同样利用电渗析与电结合生成fenion的技术,与絮凝沉淀法结合,处理某制药厂产生的废水废液,检测结果表明,处理率高达81.4%。所以,电化学法也能够很好地完成废水废液的处理,成为化学实验室的选择之一。

5.高校化学实验室的微生物化学法处理。微生物絮凝剂具有特殊的功能,能够使溶液中不易降解的物质进行降解,如固体悬浮颗粒凝聚、沉淀等。微生物絮凝剂在废水废液处理中具有很广泛的应用价值,以及很广阔的发展前景。相关工艺的科学家利用培养皿培养出的复合菌,产生的微生物絮凝剂,处理石化废水浑浊度的去除率高达93.45%,对石油类物质的处理率达53.42%,对COD的去除率高达20.98%。可见,微生物化学法对石化废水的处理很有帮助。

6.高校化学实验室废水废液的吸附法处理。对付高校化学实验室中的废水废液还可以采用吸附法处理。我们生活中常用到的吸附物质有活性炭,它的吸附能力可对微量呈溶解状态的有机实验废水进行处理,它对COD的去除率可高达93%。其他化学处理方法所需成本较高,但是使用吸附法,就可以大大地降低成本,所以,利用廉价、高效的水处理负载型吸附剂是一种发展趋势。例如膨润土,在我国膨润土资源丰富,且价格低廉、无毒,且实验表明,在同等的实验条件下,阳离子改性的膨润土对废水的脱色度以及对COD的去除率高于活性炭的指标。

7.高校化学实验室废水废液的其他处理方法。除以上所述的处理方法,高校化学实验室还可以采用超临界水氧化技术进行废水废液的处理。在高于水的临界温度、临界压力下,水中的有机氧化物便可以被氧化为其他物质,且为无毒的小分子,这种方法对COD的去除率高达99%,去色率高达百分百。目前,我国的超临界水氧化技术已经成功地实现了酚、醇、卤代脂肪、芳香族化合物、硝基苯、尿素、化学武器等的处理。此外,还有辐射技术也可以应用到废水废液的处理上,一般处理较为难处理的废水废液,应用射线以及高能电子束。这个技术可以单独使用在废水废液的处理上,也可以同其他方法结合使用,能够提高处理水的效率,它能够杀死细菌、病原体,在化学废水废液的处理中具有很广阔的前景。

四、对实验室废水废液的收集与管理以及削减措施

1.选择合适的容器,分类收集处理。化学实验室要接触的试剂性质纷杂,所以实验室的废水应该按照其化学性质的不同选择适合的容器以及存放地点、存放方式。一般要做到废液用特殊的器皿承装后密封贮存,并且贴上明显的标签,注明废水的性质、废弃时间、贮存时间、处理时间等。相对高浓度的、毒性剧烈且无法回收的有机溶液,应该做特殊处理,将其交由环保部门进行认可,交移具有相关处理资质、处理能力的机构进行处理;并且相对实验室的排水设计,应专门设计排污管道,进行分流处理。各实验室的废水废液经预处理之后,统一排放到格栅池,对废水废液再进行进一步处理,将产生的污染物上交相关机构进行处理。此外,实验室应该设立在线监测设施,实时监控是否污染超标以及所排水的清洁度。

2.优化实验内容,改进试验方法。化学实验进行时,要有一定的顺序,尽可能地将每次反应的产物能够应用到后续的实验中,合理规划实验的反应过程、顺序,适当地调整实验内容,将前期的实验产物尽量用做后期的反应物。同时,要在保证实验效果的前提下,尽量少量地使用实验试剂,也可减轻污水处理的压力。

3.全面推行清洁实验。化学实验中试剂众多,在进行实验时,我们也可以在保证实验效果的前提下尽量用毒性低、污染小的试剂代替高污染、高毒性的试剂。要改善实验设备,尽量使用精良、精准的实验设备;同时规范实验内容、实验步骤,减少污染物的存留时间。现阶段,我国在推行“绿色化学”的理念,要想实现“绿色化学”,就要实现化学实验室的清洁实验。

4.积极开创微型实验。积极开展微型实验的内容是:采用微型化操作,减少实验药剂的用量。试剂的量减少,对环境的污染、人体的危害就会减少。要积极探索无毒无害的试剂,代替毒性试剂,增强实验的安全性、可靠性。微型实验的开展,意在节约时间、节约试剂、减少污染等。

篇3

对高校实验室废弃物的特点和类型进行了分析,并分别介绍了实验室废气、废渣与废液的处理方法,最后从实验教学项目的编排上探讨了从源头上减少实验废弃物的可能性。

【关键词】

高校实验室实验废弃物实验编排

随着社会对大学生的实践能力日益重视,高校加大了实践教学力度,实验室成为大学生实践教学的重要场所之一。化学实验室是广大学子以及师生从事化学实验和科研的重要场所,实验过程中使用大量的化学药品,由此产生了大量的各种化学废液、废渣等废弃物。如若不经有效的处理,必定会影响实验室的教学环境,损害师生的身体健康,同时也会给学校周边的环境造成很大的危害。加强化学实验管理,研究化学实验废弃物综合处理的方法势在必行。

1实验室废弃物的特点

高校化学实验室产生的实验废弃物一般具有如下特点:产量小,虽然化学实验室中涉及的试剂很多,但产生的废弃物的量一般都很小。种类多,实验室所使用的试剂品种非常多,实验过程中所生成的物质及污染物的种类同样也是非常多。我校化学实验室产生的废弃物类型,按性质可分为有机物、无机物及生物三类;按废弃物状态可分为气体、液体、固体三类。其中有机废弃物常含有的有机溶剂,挥发性大,处理难度大。

2实验室废弃物处理方法

2.1增强学生的环保意识

高校学生在实验室废弃物处理方面的认识有待提升,多数同学对实验室废弃物的处理了解甚少,没有充分意识到废弃物任意排放对环境造成的危害。因此需要增强学生的环保意识,从源头方面减少废弃物的产生。

2.2废弃物的收集、处理

化学实验室产生的废弃物收集的方法一般有:分类收集法:按废弃物的类别、性质和状态的不同,分门别类收集;按量收集法;根据实验过程中产生的废弃物量的多少以及废液浓度的高低进行收集;单独收集:对于危害性或毒害性大的废弃物应该单独收集进行特殊处理。化学实验过程中经常会产生一些有毒有害的气体、液体、固体,都需要进行及时的处理。下面将从气体、固体、液体三个方面研究其处理方法。

2.2.1废气的处理

我校化学实验室进行的实验中产生的气体一般为无机气体,如SO2、Cl2、H2S、NO2等。对于产量少的有毒气体的实验应该在通风橱内进行,通过排气设备将少量毒气排到室外使其在大量空气中稀释。产生毒气量大的实验必须链接尾气吸收或处理装置,使其大部分被吸收。

2.2.2废渣的处理

实验室中产生的固体废弃物很多可再次利用,如废气的玻璃导管可制作成胶头滴管;底部有洞的试管和烧杯可组合作为简易的启普发生器。实验中的沸石也可经过简单处理后再次利用等等。而一些实验遗留物也可以成为其他实验的原料,如硫酸铜晶体结晶水含量的测定实验中得到的硫酸铜粉末可用于检测酒精中是否含水等;至于对环境危害较大的如含重金属盐的固体残渣要转变成难溶的氧化物或氢氧化物等后再集中掩埋。实验所剩下的易燃物、氧化剂如钠、钾、白磷;高锰酸钾、过氧化钠等不能随便丢弃、应妥善保管,防止发生着火事件。

2.2.3废液的处理

2.2.3.1无机废液的处理

①酸、碱类废液的处理化学实验过程中产生的无机酸、碱废液一般有HCL、HNO3、H2SO4、NaOH、KOH、Na2CO3等。对于无机酸碱类废液,当浓度较低时可用大量水清洗,经充分稀释后可直接排放。当浓度较高时,应分别收集贮存。在确定酸碱废液可互相混合的情况下,将其混合中和,后用清水稀释降低浓度到5%以下,再进行排放。这样既处理了废液又做到了以废治废,降低处理费用。②氧化剂、还原剂废液的处理对氧化剂、还原剂废液的处理常采用氧化还原法。对氧化剂、还原剂应分别收集,查明废液的特性,将一种废液分次少量加入另一种废液中。但一些能反应产生有毒物质的废液不能随意混合,如强氧化剂与盐酸、硫化物、易燃物;硝酸盐和硫酸;有机物和过氧化物等。③无机盐类废液的处理无机盐类废液的处理可根据无机盐的种类分别采用沉淀法、离子交换法、氧化还原法、吸附法等进行无毒化处理或回收利用。如含铅废液的处理可用铝盐脱铅法:在含铅废液中加入消石灰,调节pH至11,使废液中铅生成Pb(OH)2沉淀,然后加入Al2(SO4)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,检测滤液中不含铅后,排放废液。

2.2.3.2有机废弃物的处理

针对有机废弃物的特点,可分别采用稀释法、蒸馏回收法、转化法、吸附法、萃取法等进行回收再利用、无毒化处理后排放。如含酚废液的处理,可将低浓度含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉,使酚氧化为水和二氧化碳;高浓度可使用丁酸乙脂萃取,再用少量氢氧化钠溶液反复萃取,调节pH后,进行重蒸馏,提纯后使用。利用二氧化氯(ClO2,强氧化消毒剂)水溶液对酚废水进行处理,不仅方便、安全,操作也十分简单,直接将其按一定量加入酚废水中,搅拌均匀,维持一定的处理时间,即可达到良好的处理效果,不存在二次污染。

2.3完善实验室规划

2.3.1完善收集桶的设置

收集桶是收集实验室废弃物的主要设备,完善收集桶将有利于更好的处理废弃物。在实验室中一般应设置固、液两种收集器。固体收集器用来收集实验中产生的固体废弃物,如破碎的仪器等等。而液体的收集器(有称废液桶)应根据实验室具体的实验安排情况设置对应的废液收集装置,如含重金属的废液收集桶;酸、碱废液收集桶;油脂类有机废液等等。每个实验室应结合具体的实际情况设置不同收集类型的废液收集器,以便后期的废弃物处理。

2.3.2完善实验编排方案

经研究分析我校所开设的实验室项目发现,在我校开设的实验中有些实验的产物时可以作为下一实验的原材料,还有一些实验中的废弃物可作为其他实验的资源等等。例如:①用浓硫酸和氯化钠制备氯化氢时,产生的浓硫酸废液可用工业废铁渣制备硫酸亚铁铵实验中产生的洗涤碱废液中和;②然而工业废铁渣制备硫酸亚铁铵的产物硫酸亚铁铵可作为三草酸合铁酸钾的制备实验的原料;③物理化学实验室中实验所利用过后的氯化钠饱和冷冻液可作为基础互学实验中氯化钠的提纯及制备试剂级氯化钠等实验的原料。在编排实验项目时根据实验之间的联系更合理的编排实验流程,使实验与实验之间、实验室与实验室之间的实验得到良好的衔接,充分利用好实验室的各种试剂。

2.3.3强化宣传、教育力度

学校及老师应加大对学生在实验室废弃物处理方面的教育,多开设相关讲座等加深学生在环保方面的意识。督促学生更好、高效的在学到知识的基础上减少污染、避免污染。

作者:周攀登 齐风佩 单位:湖南城市学院化学与环境工程学院

参考文献:

[1]徐飞,李生英,张梅等.大学无机化学实验中“三废”的绿色化处理[J].实验室科学,2008.

篇4

1建立废液管理制度

建立实验室废液管理制度是对废液进行规范化管理的前提和保障。对废液进行管理是建设绿色化校园的重要组成部分,要将其纳入学校的日常管理工作,并由主管教学的副校长亲自监督这项工作的落实。学校每年都要有用于废液处理的专项经费,高中化学实验室要按照《高中理科教学仪器配备标准》的要求配备废液处理装置,存放废液要有专门的场地。要将做好废液处理工作纳入《中学化学实验教师岗位职责》,记入实验室教师工作量,并作为考核内容之一。在《中学生化学实验守则》中要明确规定“实验后要按照要求将废液倒入指定的容器,不可随意排放”。在学生实验过程中,教师有责任指导和督促学生对废液进行收集。此外,某实验室不需要的试剂对于其他实验室并非完全无用,因此提倡信息共享,建立试剂交换再利用的机制。例如,在一个地区各校统一安装基于互联网的“化学试剂管理系统”,使教育行政主管部门、各学校领导和教师都能实时了解各学校实验室化学试剂的库存状况,减少试剂配备的盲目性,使试剂在学校之间进行交换,尽可能地提高试剂利用率,最大限度地降低废液废弃试剂量。

2危险废液的识别与分类

废液,顾名思义是指液态废物。废物可分为危险废物和非危险废物,因此废液也分为危险废液和非危险废液。通常所说的废液,如果不加以特殊说明指的是危险废液。危险废物是指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特征的固体废物,通常具有毒害性、易燃性、腐蚀性等特征。尽管中学化学实验中产生的废液大部分属于危险废液,但是并非全部都是危险废液。如果对危险废液不加区分地全部回收,则势必增加用于废液处理的人力物力,提高废液管理成本,造成不必要的浪费。

那么,如何来识别危险废液呢?

一般来说,氯化钠、醋酸钠、硫酸钙、淀粉、蔗糖等普通无机盐及无害有机物,一般均为无毒性及低反应性物质。只含有这类物质的废液属于非危险废液,通常无需处理,可以直接排入下水道。

强酸、强碱溶液具有强腐蚀性,含重金属盐类的废液具有较强的毒性,多数有机废液具有毒性或易燃性,以上几类废液均属于危险废液,必须回收,绝对不能直接排放。分子中含4个碳以下的醇、醛及酸类,通常水溶性高,且易被微生物分解,因此量少时不视为危险废液。

为了便于废液的收集和处理,应该建立统一的废液分类标准。建议按照以下方法对实验室危险废液进行分类:

(1)含卤有机废液,指含卤素的有机废液。如三氯甲烷、四氯化碳、溴乙烷、溴苯等。

(2)不含卤有机废液,指不含卤素的有机废液。如甲醛、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、苯酚、苯胺、石油醚等。

(3)含氰废液,指含有氰化物的废液。

(4)含汞废液,指含有汞及其化合物的废液。

(5)含6价铬废液,指含有6价铬化合物的废液。

(6)含重金属废液,含只有一种或多种重金属离子(如镉、镍、铅、铬、铜、银、锰等离子)的废液。

(7)含氟废液,含有氢氟酸或其他氟化物的废液。

(8)废酸,含有硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等的废液。

(9)废碱,含有氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸(氢)钠、碳酸(氢)钾、磷酸钠等的废液。

研究显示,在中学实验室废液中没有“含氰废液”。实际收集废液时,如果废液中含有多种成分,则以其中有害性最大的化合物的类别进行归类。例如,某无机废液中既含有汞离子,又含有铜离子,则应将此废液归为第4类“含汞废液”。

3废液处置流程

实验室废液具有量少、种类多、浓度大、排放不连续等特点。实验之后,根据废液的类型,先分类收集在容器中,暂时储存在实验室,待累计至一定数量后,再进行集中处置。处置办法包括自行处理和转移处理两种。自行处理是指根据实验室条件(如利用化学实验室废液处理装置),在力所能及范围内自行对容易处理的有毒有害废液(如某些无机废液)就地进行无害化处理。转移处理是指对将在实验室难以处理的废液(如有机溶剂等)转移给有经营许可证的专业处理公司进行处理。实验室处理废液的流程如见图1。

图1实验室处理废液的流程图我国目前有资质的危险废物处理公司比较少,收费较高。按照上述废液处置流程来区别处置废液,不但可以减少废液对环境的污染,而且也降低了废液处理的费用,是一种行之有效的方法。需要说明的是,不论是自行处理还是转移处理,都应得到环保部门的许可并接受监督。处理过程中的废渣也应妥善处置,以免产生二次污染。

3.1废液的分类标准

发达国家的经验表明,在产生废液的源头对废液进行分类收集非常重要,是对废液进行有效处理的前提。应将废液分类收集在规定的容器中。收集废液时要注意,由于废液之间有可能发生化学反应,放出大量的热,或引起爆炸,或释放出有毒气体而造成危害,所以严禁把相互间易发生剧烈化学反应或反应后会释放有害物质的废液混合收集。例如,表1中A、B两栏中的废液不能相互混合。

表1不能相互混合的废液

A栏B栏氢氟酸、盐酸等挥发性酸不挥发性酸铵盐、挥发性胺强碱硫化物、次氯酸盐酸过氧化物有机物3.2废物的储存保管

要选择洁净、无破损的、不易被废液腐蚀、带有密封盖的容器来盛放废液。例如,可统一使用半透明的高密度聚乙烯(HDPE)容器。废液桶中加入废液的量,不应超过废液桶容积的70%~80%。为防止从废液桶中扩散出易挥发性物质,每次倾倒废弃物后应盖紧容器盖。

储存废液的容器上应贴有醒目的标签,标签上要标明废液种类、成分、大致浓度、储存时间等内容,以保证废液信息完整,利于对废液的全程管理和最终处理。为了更好地起到警示作用,标签上最好还要有危险警示标志。

储存废液要选择能保证废液不受自然外力,包括风、雨等破坏的地点。尽可能避光存放,还要远离热源,以免加速某些化学反应。储存时间不宜过长,要定期进行处理。非指定人员不得进入储存废液的场所。含剧毒、易燃、易爆药品的废液的储存应符合危险品管理规定的有关要求。实验室储存的废液必须有专人管理,管理者应定期检查储存场所及储存的废液,包括检查容器是否漏液、被腐蚀或密封不良等现象。废液的管理者要对收集的废液种类、数量、时间进行登记,以便随时查对。

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化学论文2200字(一):化学分析中误差的影响因素及处理措施研究论文

摘要:化学分析是一个通过化学实验来测定某一个物质化学成分的过程,在这一过程中实验人员会利用化学仪器设备、化学试剂等进行操作,并得出最终的化学分析数据结果。化学分析中误差是常见的,本文就导致误差的影响因素,以及如何控制误差进行有效处理展开了研究。以期通过本文的研究可以给同行业者提供参考。

关键词:化学分析;误差;影响因素

0引言

化学分析是十分繁琐的,经过多个步骤的分析与计算才能得出最终的数据结果。在这一分析过程中,分析方法、试验器具、实验坏境与条件等等因素都有可能对测量结果造成影响,导致分析误差的出现。

1化学分析中的误差主要包括哪些种类

1.1过失误差

过失误差也被称为粗差,这种化学分析误差的存在是由于工作人员在化学实验与分析的过程出现失误导致的。常见的过失误差包括加错化学试剂、读错刻度或者用错实验仪器,这些都属于不规范操作,因此所产生的实验数据是无效的。过失误差通常都是由人为因素导致的,受到的人为主观因素的影响,在化学分析中这种误差是完全可以避免的。化学实验操作与分析人员只要在操作时严格按照实验规定流程与操作标准来实施,通过科学严谨的操作就可以避免这一误差的出现。

1.2系统误差

化学实验分析中的系统误差具有单向性与重复性的特点,就是在同等条件下连续多次进行反复实验测定依然会出现误差。并且这种误差不是偏高就是偏低,所出现的正负差值还具有一定的规律性,这是由于某一个固定的因素导致了实验系统出现了误差。

化学实验系统误差形成的因素主要包括方法误差、人为误差以及辅助品误差三种。其中方法误差指的是化学实驗的方法科学性不足,在化学反应的过程中,由于实验是间断性来实施的,或者实验所进行的空间不同以及指示剂选择等造成了误差的出现。人为误差指的是化学实验的过程中,由于实验人员的操作不规范或未按照标准流程来操作,导致了实验结果的数据与正确数据之间出现的偏差。辅助品的误差往往集中在容器误差、水和试剂误差两大方面,在化学实验的过程中天平、各种容器等都是十分常见的,也往往是必须品,如果实验容器的刻度不准确或者天平的砝码不准确等都有可能影响实验结果。此外,在实验中试剂和水之间的比例误差,或者受其他原因的影响而出现误差。在实际工作中,化学实验分析中的误差由于系统因素所造成的相对较少,并且这些因素是可以进行检定与校正的。

1.3随机误差

随机误差是由于某些偶然的因素所造成的,其所测定的结果会在某一个范围内进行波动,但是这种波动是无规律可循的。误差的正负、大小等都不能准确测量,每次测量出现的结果都是不同的,这一误差也往往是化学实验中不可避免的误差。

在化学实验与分析的过程中由于所处外部环境的温度、湿度差异,导致了实验结果的偏差,另外空气中的压强不同也会出现实验结果误差。这些因素具有偶然性、随机性,很难对导致误差的具体原因进行准确判断。如果需要找到其中的原因,就需要展开多次测定,从实验的数据中分析其规律,进行一些平均数测定之后,随机误差才有可能降低。但是随机误差是不可能避免的。

2面对化学分析中的误差应当如何有效处理

2.1分析实验室质量控制的措施

要减少甚至避免在化学实验中出现误差分析实验室进行质量控制是十分必要的。首先实验室工作人员应当具备专业的知识与技术,对实验所用仪器设备进行定期的检查与维护,给化学实验提供基本的物质保障。其次通过选择正确的分析方法来进行化学实验质量控制,要建立实验分析控制程序、常规质量控制技术并进行各类质量控制技术的对比。不同的应用目的应当采用不同的质量控制技术,要保证整个化学实验与分析过程都在有效的质量控制范围之内。一个给定系统对化学实验测试数据质量是有一定要的,要求其在某一个限度范围之内,这一限度简单而言就是所得数据其要达到的准确度与精密度。为了有效的达到这一要求,确保实验测试的结果达到经精准度标准,就应当进行有效的质量控制。

2.2分析实验室应有良好的质量保证

质量保证的主要目的就是要使得在实验测试过程中出现的系统误差、过失误差以及随机误差等尽可能的减少,在预期估计的范围内。化学分析质量保证的主要内容包括两大方面。其一,在取样、实验结果的计算、最总结果的分析等各个环节中都采用相关措施来减少误差,以对质量进行控制。其二,采用有效的方法对化学分析结果的质量进行检验或评价,要及时发现化学分析中存在的问题,保证化学分析结果的准确性与可靠性。化学分析的数据要具有准确度、精密度、完整性以及可比性,才能称之为可靠的结果,这样的结果也能具有一定的权威性与法律效力。

2.3加强实验室间的质量控制

实验室间的误差控制通常是第三方来完成的,这第三方是有丰富工作经验与专业技术的组织,其可以对各个实验室以及化学分析工作人员进行质量考查。这一考查可以定期组织开展,也可以采用随机抽查的形式进行,一般这项工作是由上级领导部门发放标准试样,然后再在各个实验室之间进行数据对比分析。质控样书随机考核的方式也是十分常见的,通过这一方式将实际试样考核,检查各个实验室数据之间的可比性,以及是否存在和系统误差、检查分析误差等,判定分析结果是否有效。

3结论

综上所述,在化学分析中误差是客观存在的,不能消灭的,但是应当将这一误差控制在能够允许的范围内,保证这一误差不会影响到结果的准确性。影响化学分析误差的因素是多方面的,可以从实验室质量控制、实验室质量保证以及实验间质量控制三个方面来控制化学分析误差。

化学毕业论文范文模板(二):高校实验室化学废弃物的处理方法探析论文

摘要:在高校实验室中,会产生很多化学废弃物,若不对其进行有效处理,容易造成污染环境等问题。本文简单的对高校化学实验室危险化学废弃物特点开展分析,明确其具有易爆性、易燃性等特征。并重点对高校实验室化学废弃物的处理方法进行了探究,如有机废弃液的处理方式、无机废弃液处理方式等,以期能够对高校实验室化学废物进行正确的处理,减少对环境的污染,实现对环境的良好保护,为关注此类话题的人们提供参考。

关键词:化学废弃物;有机废液;无机废液;高校实验室;处理方式

0引言

随着我国可持续发展战略实施,绿色、低碳、环保观念日益深入人心。在此背景下,为了加强对环境的保护,我国已经将实验室污染纳入到环境监管范围内,力图实现对实验室废弃物排放的有效控制。因此,在新时期,积极探索行之有效的高校实验室化学废弃物处理方法具有重要的现实意义。

1高校化学实验室危险化学废弃物特点

腐蚀性、易燃性、感染性、易爆性、反应性是高校实验室化学废弃物的主要特点。可见,其危险特性显著,若不对其进行科学处理,不仅会对生态环境造成不利影响,而且还会降低人的身体健康水平,对人的生命安全造成严重的威胁。因此,在开展化学实验时,应该明确危险化学废物的特点,采取有效措施进行处理。

2高校实验室化学废弃物的处理方法

2.1有机废液的处理方式

在此废液中,存在大量的有机溶剂,其具有较大的毒性,若是采用直接排放的方式,将会对环境造成严重的污染。针对于有机废液,其大部分是能够回收利用的。

2.1.1含苯废液的处理

此废液可回收和再利用。在对含苯废液进行处理过程中,也可借助焚烧方式进行处理。例如,可将其放置在铁器内,然后进行点燃。在此过程中,需要注意的是,为了避免火灾事故发生,应该在室外较为空旷的地方进行焚烧,并且相关处理人员应该处于上风向,对整个燃烧过程需要进行全过程监督,避免引发重大事故。

2.1.2含酚废液的处理

含酚废液主要分为高浓度废液和低浓度废液两种,浓度不同所采用的处理方法也具有差异性。针对前者而言,首先可借助乙酸丁酯萃取;其次通过氢氧化钠溶液反萃取;最后,在对其PH值进行科学合理调节的基础上,可开展重蒸馏回收与利用工作。针对于后者而言,可借助漂白粉,或者次氯酸钠,促使酚进行氧化,进而以一般有机液的方式对其进行处理。例如,将漂白粉加入含酚的废液中,可将其氧化为邻苯二醌,进而采用一般有机液处理形式。

2.2无机废液的处理方式

2.2.1含砷废液的处理

在将消石灰加入其中的基础上,开展PH值的调节,促使其在9左右,进而生成亚砷酸钙,或者生成砷酸钙,在此工序完成后需要将FeCl3加入其中,这样可生成Fe(OH)3,可实现一定的沉淀效果,从而达到消除废液中砷的目的。另外,在PH值调节环节中,若是将其调节到10以上时,其虽然不会生成Ca3(AsO3)2,但是可以将Na2S加入其中,通过反应可生成硫化物沉淀,此方式也可实现较好的处理效果。

2.2.2含汞废液的处理

在高校实验室化学废弃物中,因为汞通常是以Hg2+或Hg22+离子存,所以相对而言其毒性是比较大的。若是在某些微生物的作用下,其毒性也会随之加大。要想对含汞废液进行有效的处理,需要借助硫化物汞沉淀方式加以处理。具体而言,对其废液的PH值进行相应的调节,此过程需要使用Na2CO3,一般情况下应该调到8到9之间,确保其PH值在规定范围内后,应该将Na2S加入进去,此环节确保其用量足够,以便促使其生成HgS。与此同时,还应该加入相应的汞沉淀剂。例如,FeSO4·7H2O,进行清液排放,然后借助混凝剂对其残渣进行固化处理,为汞回收做准备,实现统一处置。

相对于无机汞而言,有机汞的废水的毒性大一些,所以应该进一步强化对其的处理。在该过程中,不仅需要加入百分之六的KMnO4水溶液,而且还应该将适量的浓硝酸加入其中,当KMnO4水溶液颜色逐渐消失后,可采取降温的措施,在其温度达到六十摄氏度以下的情况下,可将一定量的KMnO4溶液加入进去,对汞产生一定的消化作用,当生成Hg2+离子时,需采取上述措施进行处理。

2.2.3含铬废液的處理

在含铬废液中,含六价铬废液毒性最大,加大了废弃物处理难度。在实际处理过程中,最关键环节是对其毒性进行消除。其中,较为常见的方法为:将Cr6+转化为Cr(OH)3,通过此方式有助于将含六价铬废液毒性消除。重要步骤有以下几个,一是在酸性的环境中,将废铁屑、亚硫酸氢钠等还原剂加入废水中;二是在Cr6+还原为Cr3+的基础之上,可加入碱;三是开展PH值的调节工作,促使Cr(OH)3沉淀;四是进行脱水干燥处理,将其与煤粉、煤渣进行焙烧;五是对铬渣开展合理的处理,完成此环节后可进行填埋。

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一、中学化学实验室污染来源及影响

中学化学实验使用的药品种类繁多,有强酸(盐酸、硫酸、硝酸等)、强碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)、重金属(硝酸银、醋酸铅、硝酸汞等)、有机溶剂(四氯化碳、苯等)、硫化物、卤化物、酚类、石油类、有机酸,等等。而在各化学实验中,随着反应的进行,或多或少都会有废弃物的产生,除了废气、废渣外,主要还是以废液为主。按废液的性质来划分,主要有两大类:无机物和有机物。无机废液一般有酸碱残留物、重金属盐、硫化物、卤素离子等等;有机废液则往往含有有机溶剂的萃取液、含酚液、有机酸液等等。这些废弃物如未经处理,直接倒到水槽,经过下水道,渗入地下,进入江河、农田,不仅危害人们的身体健康,而且对周边环境的产生破坏作用。

二、减排措施

“环境污染,人人有责”,在创建绿色校园的过程中,我校就提倡师生“从我做起,从实验室入手”,把创建绿色实验室作为工作重点之一。除了从硬件、管理方面入手,更是本着“以废治废,变废为宝”的准则,采取各种措施对污染物进行妥善处理,即减少废物量的排放,减少对环境的污染。

1.做好实验前的准备,从源头上降低污染的排放

作为一名实验员,不仅只是做好管理工作,更应该充分熟悉课程教材中的每个实验,了解实验的进度,不管是在准备演示实验还是分组实验,对于液体药品浓度的配制,不应只是根据课本浓度,按部就班,而应尝试更低浓度,实验的适宜用量,将药品用量控制在最低,从源头上降低实验污染的排放。比如,《化学1》中的离子检验的实验,作为定性实验,NH4Cl、KCl等溶液的浓度没有具体要求,就无需配制很浓,控制在可以检验出成分既可;《化学2》中的演示实验SO2有毒气体的制备,应事先估算药品用量,准备好发生装置、针筒(收集装置)、吸收尾气装置,在通风橱中收集好几个班要用的气体,避免多次收集,既减少药品浪费,又降低实验污染的排放机会。

2.使化学实验“微型化”,减少学校的环境污染

微型实验已经成为引人瞩目的化学领域重大变革之一。微型实验是指实验仪器的微型化,药品的微量化(即进行实验时,试剂的用量比常规实验药品用量节省达90%以上)。平时做完实验后产生的废弃物对学校环境的污染既然是不可避免的,那么我校化学实验室就想办法通过“微型实验”来完成实验,既可节省资源又减少对环境的污染。例如,利用微型仪器反应板(点滴板,井穴板)代替试管,可使药品用量减少十分之一,甚至更多;还有些非定量实验,提倡采取浓度低限法,譬如检验硫酸根离子的存在,氯化钡溶液的浓度只需能验出硫酸根离子就可以;检验氯离子,硝酸银溶液的浓度无需用2%,只要有白色沉淀出现即可,浓度可以低至0.2%等等。当然,并不是所有实验都能利用微型化实验来代替,应视具体情况采用具体措施,但有些实验通过仪器微型化、药品微量化两种方法的配合使用,不仅反应迅速,现象明显,而且可以使药品的浪费量和污染物的排放量大大的降低,也利于学生独立操作能力的培养。因此,微型化实验是各中学进行实验时逐渐提到议程上节能减排的一种有效方法。

3.有些实验采取合成产物回收利用,减少污染排放

随着社会的发展,水污染日趋严重,实验室废液的处理就要从多方面入手,而推广实验合成产物的回收再利用也是一种可行的办法。实验合成产物的回收再利用是指回收上一实验的生成物作为下一实验的反应物,这种方法很好地解决实验后的废弃物。这样做也能有效地节约能源、节省药品,还能减少污染。例如,高一“化学反应中能量的变化”中,氢氧化钡晶体和氯化铵晶体用量很大,产生的氯化钡是中学常用的试剂,属于毒害品,如不处理直接排放,既造成大量的浪费,又造成环境污染。通过蒸发结晶办法可以收集大量氯化钡固体,可用于配氯化钡溶液(配制过程要调pH值)再次使用;还有“卤素的性质”中做完萃取实验的四氯化碳废液,直接排放也会污染环境,可利用无水氯化钙的强吸水性,来收集含有少量水分的四氯化碳,方法简单、方便,可用于萃取实验。在化学实验教学过程中,推广实验合成产物的回收再利用这种方法最大优点就是既可以变废为宝,减少环境污染,又可以节约开支,减少不必要的浪费,还能养成学生良好的节约习惯和环保意识。

4.对实验后的废弃物进行分类处理,降低污染的排放量

化学实验室是学校污染的源头,实验过程中,不可避免地要产生废气、废液、废渣。这些废弃物或多或少的会存在些有毒有害物质,而且种类复杂。为此,我校实验室针对不同废弃物进行分类处理,尽量减少直接排放。

(1)废气处理。化学实验过程中,废气的产生并不少见,如酸碱性或有害气体CO2、SO2、NO2、NH3、Cl2等。对于这类实验我校采取气密性良好的实验装置,并有尾气吸收装置,在通风橱(每间实验室都有配备)内完成实验,来减少这类气体的直接排放。尾气液的选择,总的是以酸液吸收碱性废气,碱液吸收酸性废气,使其转为无害或基本无害的物质。

(2)废渣处理。固体废渣主要包括固体原料残留物,固体生成物,还有实验过程中产生的如废纸、火柴梗、玻璃碎片渣等。对于固体原料残留物,有专门的回收瓶加以回收,以备下次再使用,如配制溶液一节中,NaCl固体的取用量,如果不小心多取了些,不能直接放回原瓶,要预备一个回收瓶来收集;而固体生成物则能利用的要加以利用,如NaHCO3固体的加热分解,固体生成物应加以回收利用。而其他无害废渣则应倒到指定垃圾桶,集中后需倒到指定地点。

(3)废液处理。中学化学实验过程,主要产生的是大量的废液,所以废液的处理是重头。我校每间实验室的每个桌面都有预备小废液桶,和前台面总收集的大废液桶,专门来收集实验后产生的废液。废液大致可分为三类:①酸碱类,对于不含毒害离子的稀酸或稀碱废液,收集到一定数量,相互混合,再调节废液的pH值在7左右,就可以直接排放;②重金属盐类的废液,离子检验、银镜反应中的Ag+,使用量并不小,可采用沉淀法收集到一定量,根据AgCl固体溶于浓盐酸,Ag固体溶于中等浓度硝酸原理进行处理;化学反应中的热量变化中的Ba2+,利用蒸发结晶法回收的钡盐可以再利用;③有机溶剂废液,中学主要常用的是CCl4,在《化学1》中萃取和分液,会产生大量有机废液,应回收处理。根据CCl4废液中萃取物质一般为Cl2或Br2,收集有机废液层,集中处理,根据NaOH溶液不溶于CCl4,比重比CCl4轻,来分液处理CCl4层中的Cl2或Br2,再利用无水CaCl2的强吸水性,干燥,得到的CCl4能再次使用,这种方法虽简易方便,但回收率不高,我们一直在寻找更为有效的回收方法。实验室通过对废气、废渣、废液的多方面处理,也能从一定程度上少实验污染的排放量。

5.在化学实验教学过程中,培养学生养成良好的实验习惯,是实现减排的有效途径

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关键词:实验室;废弃物;环境污染;治理

随着我国科学技术的发展,对各类实验室的需求越来越多,各学科的重点实验室、各学校、各系统内的重点实验室层出不穷。从实验室的分布来看,主要集中在学校(包括各高等院校和中学学校)、科研机构、检测机构和企业中的检验研究部门。企业实验室的污染问题可归纳为企业的环保问题,易于被各级部门重视,企业在处理自身的环保问题时,污染问题也得到相应的处理。而各类实验室多为相对独立的行政单位,区域分散,单个污染少,易于被忽视。

我国目前拥有各类高等院校1100所(1999年统计数字),普通高中1.5万所,初中6.3所。科研院所、质检、卫生防疫、环境监测、农林等各级检验机构近20000余个,已成为一个庞大的系统。实验室实际上是一类典型的小型污染源,建设的越多,污染的越大。这些实验室,尤其是在城区和居民区的实验室对环境的危害特别大,因为很多实验室的下水道与居民的下水道相通,污染物通过下水道形成交叉污染,最后流入河中或者渗入地下,其危害不可估量。科学工作者或者未来的科学工作者成了环境的污染者,令人十分遗憾。环境保护是事关可持续发展经济的大战略。在环保面前人人平等,必须本着“谁污染环境,谁负责处理”的原则贯彻执行。实验室的成本核算和对外收费都应包括实验室的环保费用在内。

实验室的污染源种类复杂,品种多,毒害大,应根据具体情况,分别制订处理方案。

1 实验室环境污染种类及危害[1]

1.1 按污染性质分

1.1.1化学污染

化学污染包括有机物污染和无机物污染。有机物污染主要是有机试剂污染和有机样品污染。在大多数情况下,实验室中的有机试剂并不直接参与发生反应,仅仅起溶剂作用,因此消耗的有机试剂以各种形式排放到周边的环境中,排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日,年复一年,排放量十分可观。有机样品污染包括一些剧毒的有机样品,如农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等。无机物污染有强酸、强碱的污染,重金属污染,氰化物污染等。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。

1.1.2生物性污染

生物污染包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。生物废弃物有检验实验室的标本,如血液、尿、粪便、痰液和呕吐物等;检验用品,如实验器材、细菌培养基和细菌阳性标本等。开展生物性实验的实验室会产生大量高浓度含有害微生物的培养液、培养基,如未经适当的灭菌处理而直接外排,会造成严重后果。生物实验室的通风设备设计不完善或实验过程个人安全保护漏洞,会使生物细菌毒素扩散传播,带来污染,甚至带来严重不良后果。2003年非典流行肆虐后,许多生物实验室加强对SAS病毒的研究,之后报道的非典感染者,多是科研工作者在实验室研究时被感染的。

1.1.3 放射性污染物

放射性物质废弃物有放射性标记物、放射性标准溶液等。

1.3 按污染物形态分

1.3.1 废水

实验室产生的废水包括多余的样品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量洗涤水等。几乎所有的常规分析项目都不同程度存在着废水污染问题。这些废水中成分包罗万象,包括最常见的有机物、重金属离子和有害微生物等及相对少见的氰化物、细菌毒素、各种农药残留、药物残留等。

1.3.2 废气

实验室产生的废气包括试剂和样品的挥发物、分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行,这固然是保证室内空气质量、保护分析人员健康安全的有效办法,但也直接污染了环境空气。实验室废气包括酸雾、甲醛、苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、光气等较少遇到的污染物。

1.3.3 固体废物

实验室产生的固体废物包括多余样品、分析产物、消耗或破损的实验用品(如玻璃器皿、纱布)、残留或失效的化学试剂等。这些固体废物成分复杂,涵盖各类化学、生物污染物,尤其是不少过期失效的化学试剂,处理稍有不慎,很容易导致严重的污染事故。

2 对实验室污染物的处理办法

为防止实验室的污染扩散,污染物的一般处理原则为:分类收集、存放,分别集中处理。尽可能采用废物回收以及固化、焚烧处理,在实际工作中选择合适的方法进行检测,尽可能减少废物量、减少污染。废弃物排放应符合国家有关环境排放标准。

2.1 化学类废物

一般的有毒气体可通过通风橱或通风管道,经空气稀释排出。大量的有毒气体必须通过与氧充分燃烧或吸收处理后才能排放。

废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,容器标签必须标明废物种类、贮存时间,定期处理。一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放,有机溶剂废液应根据性质进行回收。

2.1.1 含汞废液的处理

排放标准3:废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/L(以Hg计)。

处理方法:①硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的pH值调至8-10,然后加入过量的Na2S,使其生成HgS沉淀。再加入FeS04(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0.05mg/L以下。[2]

②还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,可以直接回收金属汞。

2.1.2 含镉废液的处理

①氢氧化物沉淀法:在含镉的废液中投加石灰,调节pH值至10.5以上,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的Cd(OH)2沉淀.分离沉淀,用双硫腙分光光度法检测滤液中的Cd离子后(降至0.1mg/L以下),将滤液中和至pH值约为7,然后排放。

②离子交换法:利用Cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,优先交换.

2.1.3 含铅废液的处理

在废液中加入消石灰,调节至pH值大于11,使废液中的铅生成Pb(OH)2沉淀.然后加入Al2(S04)3(凝聚剂),将pH值降至7-8,则Pb(OH)2与Al(OH)3共沉淀,分离沉淀,达标后,排放废液。

2.1.4 含砷废液的处理

在含砷废液中加入FeCl3,使Fe/As达到50,然后用消石灰将废液的pH值控制在8-10。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。放置一夜,分离沉淀,达标后,排放废液。

2.1.5 含酚废液的处理

酚属剧毒类细胞原浆毒物,处理方法: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。

2.1.6 综合废液处理

用酸、碱调节废液PH为3-4、加入铁粉,搅拌30min,然后用碱调节p H为9左右,继续搅拌10min,加入硫酸铝或碱式氯化铝混凝剂、进行混凝沉淀,上清液可直接排放,沉淀于废渣方式处理。

2.2 生物类废物

生物类废物应根据其病源特性、物理特性选择合适的容器和地点,专人分类收集进行消毒、烧毁处理,日产日清。

液体废物一般可加漂白粉进行氯化消毒处理。固体可燃性废物分类收集、处理、一律及时焚烧。固体非可燃性废物分类收集,可加漂白粉进行氯化消毒处理。满足消毒条件后作最终处置。

2.2.1 一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋内集中烧毁。

2.2.2 可重复利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以用1000-3000mg/L有效氯溶液浸泡2-6h.然后清洗重新使用,或者废弃。

2.2.3 盛标本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min.或者用1000mg/L有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h,消毒后用洗涤剂及流水刷洗、沥干;用于微生物培养的,用压力蒸汽灭菌后使用。

2.2.4 微生物检验接种培养过的琼脂平板应压力灭菌30min,趁热将琼脂倒弃处理。

2.2.5 尿、唾液、血液等生物样品,加漂白粉搅拌后作用2-4h,倒入化粪池或厕所。或者进行焚烧处理。

2.3 放射性废弃物

一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物,将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内,桶的外部标明醒目的标志,根据放射性同位素的半衰期长短,分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。

2.3.1 放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的废弃物,用专门的容器密闭后,放置于专门的贮存室,放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。

2.3.2 放射性同位素的半衰期较长(如:铁59、钻60等)的废弃物,液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩,装入容器集中埋于放射性废物坑内。

3 解决实验室污染的措施

3.1 提高认识,制定技术规范

各级实验室都需要进一步提高对实验室环境污染问题的认识,不能回避,听之任之,而是应该根据本实验室工作的特点、重点,积极探索,想方设法减少实验室污染。国家有关部门也应认真研究实验室的污染特点和防治途径,提出操作性强、简便实用的技术规范,并出台相应的考核要求及办法。最好是融入实验室的建设和验收中去,使之成为能力建设的一部分,从而有利于贯彻落实各项实验室环境污染的防治措施。

3.2 建立实验室环境管理体系[3]

实验室在能力建设、质量管理的同时,还要建立完备的实验室环境管理体系。按照ISO14001环境管理体系的理念和要求,全面考察实验分析的各个方面,制定相应的程序文件,规范实验室环境行为,充分贯彻ISO14001一贯强调的污染预防和持续改进的基本要求,力争减小每一个过程的环境影响,从而不断提升实验室管理水平。

3.3 全面推行绿色化学、清洁实验

3.3.1 选择污染少的分析方法

在保证实验效果的前提下,用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂,尽量用无毒、低毒试剂替代高毒试剂。在一些特定实验要用到高毒性药品时,一定要用封闭的收集桶收集废液。

学校在进行教育实验中,还要特别注意发挥教学多媒体的作用。教学多媒体是知识经济的产物,它是信息社会的标志之一,在实验教学中,计算机辅助教学模拟化学实验(仿真实验)是一种化学试剂和仪器装置“零投入”和“废弃物零排放”的特殊实验方式,它非常适合于演示实验。因为演示实验主要是用于培养学生的观察能力和用于模仿而不是训练动手操作能力的。某些毒害较大的化学实验也可以采用这种方式,从而可防止为了学习一点儿知识而付出高昂的环境代价的作法。[4]

3.3.2 改进实验条件,开展推广微型实验[5]

在实验中改善实验装置,是有效防止有毒气体逸散、有毒液体外溢的重要举措。一些商品化实验装置的产生可以大大减少实验中化学试剂的用量。

微型实验是指在微型化的仪器装置中进行的实验,其试剂用量是常规实验的数十分之一至千分之一。因此,开设微型实验,是节约药品,减少开支,降低实验污染的简便方法。

改进实验方法,可以减少试剂使用量。在农残检测中利用固相萃取取代传统的液液萃取,可以大大减少乙腈等有毒试剂的使用,减少污染。

3.3.3 成立试剂调度网络

过期、失效的化学试剂的处理是世界性的难题。各实验室可以合作成立区域性的试剂调度网,选择一部分危害大,用量少,易失效的试剂进入网络,实行实验室间资源共享,尽量避免大批化学试剂失效,也可节约实验成本。

3.3.4 加强地区中心实验室的功能

现行的管理体制使各级行政部门都拥有各自小而全的实验室,既浪费了大量资源,又不利于环境保护。应发挥地区中心实验室的作用,集中部分项目,对社会开发。从而达到资源共享,相对降低实验室污染物的排放,对污染相对大的实验室有利于集中治理。

3.3.5 一些行之有效的清洁实验行为的实例

在满足实验要求的情况下,适当降低采样量;

不要购买暂时用不上的试剂;

尽量利用可回收的试剂;

应使用可降解的无磷洗涤剂;

使用酒精温度计从而避免水银温度计可能带来的汞污染。

4 国内外实验室污染治理的现状

在国外,有专门的实验室废弃物处理站来集中收集处理。实验室废弃物集中处理站的管理规范、严格,安全环境保护意识极强。专门地点集中、专门房间、专门容器存放,专门人员管理,严格分区、分类,集中送特殊废品处理场处理。各种废弃物由各实验室分类上交后,处理站要对交来废弃物称重后将信息存进计算机,再分类放到规定地方集中。例如,报废放射源、废机油、报废化学试剂、化学合成“三废物”、化学品废弃容器等都分类存放。[6]

废弃物集中处理站设计内容周密,设施完备先进,安全可靠。为防止集中后的地下渗漏二次污染,设计时将处理站地下全部用水泥整体浇注。危险化学品、放射源存放在专门房间,还有安全监控、排风系统。

废弃物集中处理站的费用由政府每年的经费预算中列支。另一方面,可回收废品被收购后所得资金则用于废弃物集中处理站的进一步发展。

目前我国对实验室的污染排放并没有专门的规定,一般参照企业的污染排放标准。实验室在建设或认可验收时会对实验室的废弃物排放提出要求。如气体实验在通风处做,废弃物由专门的环保公司回收等。由于实验室污染种类齐全,情况复杂,多数项目产生的污染量较小,缺乏相应资金,操作起来存在着相当难度,给污染治理带来一定困难。目前除少数一些环保意识强的实验室,没有直接排放废弃物外,多数实验室仅仅把环保放在口头上,废弃物回收协议签在纸上,大量的废弃物仍然直接排放。

由于实验室大多数项目只是零星开展,各项目之间的工作频次不均匀,废弃物排放物规律,污染分散,这些也给环保部门监控带来困难。一些环保措施的后处理没有完善,如残液缸满后如何处理,都是一个棘手的问题。

篇8

关键词:实验室;废弃物;环境污染;治理

1实验室环境污染种类及危害[1]

1.1按污染性质分

1.1.1化学污染

化学污染包括有机物污染和无机物污染。有机物污染主要是有机试剂污染和有机样品污染。在大多数情况下,实验室中的有机试剂并不直接参与发生反应,仅仅起溶剂作用,因此消耗的有机试剂以各种形式排放到周边的环境中,排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日,年复一年,排放量十分可观。有机样品污染包括一些剧毒的有机样品,如农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等。无机物污染有强酸、强碱的污染,重金属污染,氰化物污染等。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。

1.1.2生物性污染

生物污染包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。生物废弃物有检验实验室的标本,如血液、尿、粪便、痰液和呕吐物等;检验用品,如实验器材、细菌培养基和细菌阳性标本等。开展生物性实验的实验室会产生大量高浓度含有害微生物的培养液、培养基,如未经适当的灭菌处理而直接外排,会造成严重后果。生物实验室的通风设备设计不完善或实验过程个人安全保护漏洞,会使生物细菌毒素扩散传播,带来污染,甚至带来严重不良后果。2003年非典流行肆虐后,许多生物实验室加强对SAS病毒的研究,之后报道的非典感染者,多是科研工作者在实验室研究时被感染的。

1.1.3放射性污染物

放射性物质废弃物有放射性标记物、放射性标准溶液等。

1.3按污染物形态分

1.3.1废水

实验室产生的废水包括多余的样品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量洗涤水等。几乎所有的常规分析项目都不同程度存在着废水污染问题。这些废水中成分包罗万象,包括最常见的有机物、重金属离子和有害微生物等及相对少见的氰化物、细菌毒素、各种农药残留、药物残留等。

1.3.2废气

实验室产生的废气包括试剂和样品的挥发物、分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行,这固然是保证室内空气质量、保护分析人员健康安全的有效办法,但也直接污染了环境空气。实验室废气包括酸雾、甲醛、苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、光气等较少遇到的污染物。

1.3.3固体废物

实验室产生的固体废物包括多余样品、分析产物、消耗或破损的实验用品(如玻璃器皿、纱布)、残留或失效的化学试剂等。这些固体废物成分复杂,涵盖各类化学、生物污染物,尤其是不少过期失效的化学试剂,处理稍有不慎,很容易导致严重的污染事故。

2对实验室污染物的处理办法

为防止实验室的污染扩散,污染物的一般处理原则为:分类收集、存放,分别集中处理。尽可能采用废物回收以及固化、焚烧处理,在实际工作中选择合适的方法进行检测,尽可能减少废物量、减少污染。废弃物排放应符合国家有关环境排放标准。

2.1化学类废物

一般的有毒气体可通过通风橱或通风管道,经空气稀释排出。大量的有毒气体必须通过与氧充分燃烧或吸收处理后才能排放。

废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,容器标签必须标明废物种类、贮存时间,定期处理。一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放,有机溶剂废液应根据性质进行回收。

2.1.1含汞废液的处理

排放标准3:废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/L(以Hg计)。

处理方法:①硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的pH值调至8-10,然后加入过量的Na2S,使其生成HgS沉淀。再加入FeS04(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0.05mg/L以下。[2]

②还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,可以直接回收金属汞。

2.1.2含镉废液的处理

①氢氧化物沉淀法:在含镉的废液中投加石灰,调节pH值至10.5以上,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的Cd(OH)2沉淀.分离沉淀,用双硫腙分光光度法检测滤液中的Cd离子后(降至0.1mg/L以下),将滤液中和至pH值约为7,然后排放。

②离子交换法:利用Cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,优先交换.

2.1.3含铅废液的处理

在废液中加入消石灰,调节至pH值大于11,使废液中的铅生成Pb(OH)2沉淀.然后加入Al2(S04)3(凝聚剂),将pH值降至7-8,则Pb(OH)2与Al(OH)3共沉淀,分离沉淀,达标后,排放废液。

2.1.4含砷废液的处理

在含砷废液中加入FeCl3,使Fe/As达到50,然后用消石灰将废液的pH值控制在8-10。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。放置一夜,分离沉淀,达标后,排放废液。

2.1.5含酚废液的处理

酚属剧毒类细胞原浆毒物,处理方法: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。

2.1.6综合废液处理

用酸、碱调节废液PH为3-4、加入铁粉,搅拌30min,然后用碱调节pH为9左右,继续搅拌10min,加入硫酸铝或碱式氯化铝混凝剂、进行混凝沉淀,上清液可直接排放,沉淀于废渣方式处理。

2.2生物类废物

生物类废物应根据其病源特性、物理特性选择合适的容器和地点,专人分类收集进行消毒、烧毁处理,日产日清。

液体废物一般可加漂白粉进行氯化消毒处理。固体可燃性废物分类收集、处理、一律及时焚烧。固体非可燃性废物分类收集,可加漂白粉进行氯化消毒处理。满足消毒条件后作最终处置。

2.2.1一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋内集中烧毁。

2.2.2可重复利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以用1000-3000mg/L有效氯溶液浸泡2-6h.然后清洗重新使用,或者废弃。

2.2.3盛标本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min.或者用1000mg/L有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h,消毒后用洗涤剂及流水刷洗、沥干;用于微生物培养的,用压力蒸汽灭菌后使用。

2.2.4微生物检验接种培养过的琼脂平板应压力灭菌30min,趁热将琼脂倒弃处理。

2.2.5尿、唾液、血液等生物样品,加漂白粉搅拌后作用2-4h,倒入化粪池或厕所。或者进行焚烧处理。

2.3放射性废弃物

一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物,将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内,桶的外部标明醒目的标志,根据放射性同位素的半衰期长短,分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。

2.3.1放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的废弃物,用专门的容器密闭后,放置于专门的贮存室,放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。

2.3.2放射性同位素的半衰期较长(如:铁59、钻60等)的废弃物,液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩,装入容器集中埋于放射性废物坑内。

3解决实验室污染的措施

3.1提高认识,制定技术规范

各级实验室都需要进一步提高对实验室环境污染问题的认识,不能回避,听之任之,而是应该根据本实验室工作的特点、重点,积极探索,想方设法减少实验室污染。国家有关部门也应认真研究实验室的污染特点和防治途径,提出操作性强、简便实用的技术规范,并出台相应的考核要求及办法。最好是融入实验室的建设和验收中去,使之成为能力建设的一部分,从而有利于贯彻落实各项实验室环境污染的防治措施。

3.2建立实验室环境管理体系[3]

实验室在能力建设、质量管理的同时,还要建立完备的实验室环境管理体系。按照ISO14001环境管理体系的理念和要求,全面考察实验分析的各个方面,制定相应的程序文件,规范实验室环境行为,充分贯彻ISO14001一贯强调的污染预防和持续改进的基本要求,力争减小每一个过程的环境影响,从而不断提升实验室管理水平。

3.3全面推行绿色化学、清洁实验

3.3.1选择污染少的分析方法

在保证实验效果的前提下,用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂,尽量用无毒、低毒试剂替代高毒试剂。在一些特定实验要用到高毒性药品时,一定要用封闭的收集桶收集废液。

学校在进行教育实验中,还要特别注意发挥教学多媒体的作用。教学多媒体是知识经济的产物,它是信息社会的标志之一,在实验教学中,计算机辅助教学模拟化学实验(仿真实验)是一种化学试剂和仪器装置“零投入”和“废弃物零排放”的特殊实验方式,它非常适合于演示实验。因为演示实验主要是用于培养学生的观察能力和用于模仿而不是训练动手操作能力的。某些毒害较大的化学实验也可以采用这种方式,从而可防止为了学习一点儿知识而付出高昂的环境代价的作法。[4]

3.3.2改进实验条件,开展推广微型实验[5]

在实验中改善实验装置,是有效防止有毒气体逸散、有毒液体外溢的重要举措。一些商品化实验装置的产生可以大大减少实验中化学试剂的用量。

微型实验是指在微型化的仪器装置中进行的实验,其试剂用量是常规实验的数十分之一至千分之一。因此,开设微型实验,是节约药品,减少开支,降低实验污染的简便方法。

改进实验方法,可以减少试剂使用量。在农残检测中利用固相萃取取代传统的液液萃取,可以大大减少乙腈等有毒试剂的使用,减少污染。

3.3.3成立试剂调度网络

过期、失效的化学试剂的处理是世界性的难题。各实验室可以合作成立区域性的试剂调度网,选择一部分危害大,用量少,易失效的试剂进入网络,实行实验室间资源共享,尽量避免大批化学试剂失效,也可节约实验成本。

3.3.4加强地区中心实验室的功能

现行的管理体制使各级行政部门都拥有各自小而全的实验室,既浪费了大量资源,又不利于环境保护。应发挥地区中心实验室的作用,集中部分项目,对社会开发。从而达到资源共享,相对降低实验室污染物的排放,对污染相对大的实验室有利于集中治理。

3.3.5一些行之有效的清洁实验行为的实例

在满足实验要求的情况下,适当降低采样量;

不要购买暂时用不上的试剂;

尽量利用可回收的试剂;

应使用可降解的无磷洗涤剂;

使用酒精温度计从而避免水银温度计可能带来的汞污染。

4国内外实验室污染治理的现状

在国外,有专门的实验室废弃物处理站来集中收集处理。实验室废弃物集中处理站的管理规范、严格,安全环境保护意识极强。专门地点集中、专门房间、专门容器存放,专门人员管理,严格分区、分类,集中送特殊废品处理场处理。各种废弃物由各实验室分类上交后,处理站要对交来废弃物称重后将信息存进计算机,再分类放到规定地方集中。例如,报废放射源、废机油、报废化学试剂、化学合成“三废物”、化学品废弃容器等都分类存放。[6]

废弃物集中处理站设计内容周密,设施完备先进,安全可靠。为防止集中后的地下渗漏二次污染,设计时将处理站地下全部用水泥整体浇注。危险化学品、放射源存放在专门房间,还有安全监控、排风系统。

废弃物集中处理站的费用由政府每年的经费预算中列支。另一方面,可回收废品被收购后所得资金则用于废弃物集中处理站的进一步发展。

目前我国对实验室的污染排放并没有专门的规定,一般参照企业的污染排放标准。实验室在建设或认可验收时会对实验室的废弃物排放提出要求。如气体实验在通风处做,废弃物由专门的环保公司回收等。由于实验室污染种类齐全,情况复杂,多数项目产生的污染量较小,缺乏相应资金,操作起来存在着相当难度,给污染治理带来一定困难。目前除少数一些环保意识强的实验室,没有直接排放废弃物外,多数实验室仅仅把环保放在口头上,废弃物回收协议签在纸上,大量的废弃物仍然直接排放。

由于实验室大多数项目只是零星开展,各项目之间的工作频次不均匀,废弃物排放物规律,污染分散,这些也给环保部门监控带来困难。一些环保措施的后处理没有完善,如残液缸满后如何处理,都是一个棘手的问题。

篇9

【关键词】实验废水;处理方法;预防措施

前言

随着我国近年高校招生比例的增大和科技创新能力的提升,高校教学和科研活动愈加频繁,有些实验所用危险化学试剂、剧、雌激素等对环境产生严重污染的药品,所产生的废水多半未经过任何处理就直接排放到下水道中,给环境造成了严重的污染。

同时,各实验室及各实验人员所从事的实验项目不同,且同一实验人员的实验内容也经常变换,虽然各类实验室的废水排放量较少,但排放次数较多,浓度也不定,成分也较复杂,因此对环境的污染也具有多样性。尤为高校中的化学实验室,化学药品上百种,许多试剂及其反应物如各种酸、碱、重金属盐等对人体和环境都是有害的。他们有些很难降解,可以在环境中长期存在;有些则在降解过程中产生二次污染;有些则通过食物链的富集进入人体而造成毒害作用。因此,认真回收和处理实验室污水中的废弃物不仅是实验人员的职责,也是实验室管理的一个重要方面。

1.实验室废水的来源和种类[1]

根据实验室废水中所含主要污染物的性质,可以分为有机废水、无机废水和含病原微生物废水。其中无机废水中含有重金属、重金属络合物、酸碱、硫化物、氰化物以及其它无机离子等;有机废水中含有常用的有机溶剂如有机酸、酚类、醚类油脂类等物质;含病原微生物实验废水主要是生物实验室化验废水、解剖台冲洗废水等。

根据实验室废水中所含污染物的主要成分来分类,可以分为酸性废水、碱性废水、重金属废水、含酚废水、卤类废水等。

根据实验室废水中污染物含量的不同,可以分为高浓度实验废水、低浓度实验废水和无污染水。其中高浓度实验废水一般包括液态失效试剂、液态实验废弃物或中间产物、各种洗涤液;低浓度实验废水包括实验仪器、实验产物的低浓度洗涤废水和实验室各项保洁卫生用水;无污染水则包括实验过程中用到的冷却水、水浴及恒温等加热用水、其它清洁用水等。

2.实验室废水的处理方法及原则

高校实验室废水量少,间断性强,危害性高,污染物的组成不同,从而导致处理的原理和方法不同,因此,处理这类废水有一定难度。目前处理此类实验室污水比较成熟的方法有以下几种。

2.1 絮凝沉淀法[2,3]

此方法适用于含有重金属离子较多的无机实验废水。当确定了废水中的重金属离子后,选出合适的絮凝剂,比如石灰、铁盐、铝盐等,在弱碱性条件下可形成Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等絮凝状沉淀,同时这些絮状沉淀也具有吸附作用,可以在去除重金属离子的同时,去除部分水中的其他污染物,降低水中化学需氧量,提高废水的可生化性。

2.2 硫化物沉淀法[4]

此方法主要针对含有镉、铅、汞等重金属较多的实验室污水,一般是用Na2S或NaHS把废水中的重金属转变为难溶于水的金属硫化物,再和Fe(OH)3共沉淀进行分离。具体做法:将废水的PH值调到8.0-10.0,向废水中加入过量的Na2S,使其生成硫化物沉淀,再加入FeSO4作为共沉淀剂,生成的FeS将水中悬浮的金属硫离子吸附而形成共沉淀,静置、分离并过滤。

2.3 氧化还原中和沉淀法

此方法的原理是:成离子状态的无机金属离子可以利用一些还原剂将其转化为金属单质,再经过分离。常用的还原剂有Fe、Zn、NaBH4、等[5]。

2.4 活性炭吸附法[6]

此方法多用于去除用化学或物理方法不能去除的微量溶解状态的有机物。具体处理方法:将废水分为有机和无机两相并分离,再用活性炭进行二次吸附,这种方法的化学需氧量去除率可达93%,同时活性炭还能吸附部分无机金属离子。

2.5 焚烧法[7]

此方法适用于可形成乳浊液之类的废液。但要避免因使用此方法而造成二次污染。例如,只含有碳、氢、氧元素的有机废物在燃烧时一般不会造成二次污染,而含有卤素、氮,硫等元素的有机废物焚烧时将会产生NO、NO2、SO2等多种有毒气体,此时就应该考虑采用其它的方法。

2.6 处理含重金属离子实验废水的其它方法

在处理含重金属离子的废水方法中,除了以上的硫化物和絮凝沉淀法外,还有电解凝聚法、吸附法、磁分离法及还原离心法、离子交换法[8]等。比如利用还原离心法去除重金属离子时,在6 000r/min条件下反应30min,汞离子的去除率达到100%,铅离子可达98.3%。

2.7 高浓度有机废水处理方法

处理高浓度的有机废水除了可以用上述的焚烧法和活性炭吸附法外,还可以利用溶剂萃取法、氧化分解法、水解法以及生物化学处理法[9]等。例如厦门大学开发的高浓度有机废水水解―好氧循环一体生物处理技术,可实现高浓度有机废水的高效生物处理。

3.预防和减少实验废水的措施

3.1 减少药品的使用

董素清等人通过调查研究发现[10],生产1t硫酸产品就排放酸洗废液2~5t,含硫酸的水洗废液10~15t。这说明生产实验所需药品将造成大量的污染,在实验中减少药品的使用也就减少了污染。同时,应该寻求用新的实验方法代替落后的实验方法,用新药品代替现有药品,尽量用无毒害性的药品代替旧的有害物质。

3.2 实验药品进行回收

对实验室废弃物进行分类处理并回收再利用,这样不仅可减小对环境的污染,还可以减少化学药品的浪费。郭子英[11]等提出了化学实验室废液的回收与利用方法。利用沉淀物的不溶性,可从产生沉淀的实验废弃物中回收固体药品。例如,从氯、溴、碘的性质实验中回收银化物,从硫酸的性质、硫酸根离子的检验实验中回收含钡的物质,从硫酸的性质实验中产生的HCl气体用碱液(NaOH)进行回收等。Osteen,Audrey B等人[12]研究了采用浓缩的方法从实验室废水中提取Hg。衍忠[13]根据废弃物的一般处理原则,提出了含Hg等7类实验室常见废弃物的处理办法,介绍了6种有机溶剂和3种贵重金属的回收与提纯,为实现实验室废物回收利用和提纯提供了确实可行的操作。

3.3 预处理

实验室排放的废水,一般分为有机废水和无机废水。当确定了废水的性质后,再根据各种离子沉降的特性,选择合适的絮凝剂(石灰、铁盐、铝盐等)进行处理。也可以采取氧化还原中和沉淀法、活性炭吸附法、有机化学药品的提纯、蒸馏、离子交换等方法。[14-15]如含Pb、Cd的实验废水可以通过加入石灰乳调节pH值至6~8之间,从而将生成Pb(OH) 2和Cd(OH) 2沉淀。含Cr6 +废水可在酸性条件下还原为Cr3 +,在碱性条件下生成Cr(OH)3沉淀,采用这种方法即可除去其中的有毒有害物质。絮凝沉淀也是实验废水处理的一个可行办法。

结语

高等院校实验室废水的处理,实质上就是采用各种手段和技术,将废水中的污染物分离或转化为无毒、无害物质,从而使废水得到净化,达到直接排放或便于收集的标准。由于高校实验室废液的组成相对复杂,排放量小,排放周期不定,瞬时排放浓度较高,不可能只用一种方法就能把所有污染物去除殆尽,因此处理废液往往需要几种方法组合,才能取得较好的处理效果。同时,实验室废液的管理是一个很重要的环节。因此,在高校,除了需要有关部门加大投入外,每位实验人员要提高环境保护和自身防护意识,养成良好实验习惯,按照规范操作,尽可能的把实验废水造成的危害降到最小,为保护环境和生态校园的建设做出自己的贡献。

参考文献:

[1]杨志毅,彭丽,李跃华,黄毕生,杨时哲.高校实验室废水的调查及处理方法[J].大理学院学报,2010,(10):32-34.

[2]杨建设,刘琳.实验室废液的处理方法[J].农业技术师范学院学报,1999,(2):58-59.

[3]王家棋,关于化学实验室废液处理的探讨[J].化学教育,1998,(3):30-31.

[4]王敏,郑素芹,段颖.实验室中对汞及其含汞废液的处理[J].黑龙江医药科学,2001,24(3):85.

[5]王敏,郑素芹,段颖.实验室中对汞及其含汞废液的处理[J].黑龙江医药科学,2001,24(3):85.

[6]黄继国,张永.GT―铁氧体法处理含铬废水实验研究[J].长春科技大学学报,2000,

30(1):46-51.

[7]张小晶.生物安全实验室废水处理系统探究[J].环境科学与技术.2005,28(6):86-88.

[8]Shui WaiLin. An innovative method for removing Hg2+ and Pb2+ in concentrations from aqueous media[J].Chemosphere,1999,39(11):1809-1817.

[9]李明川,李淑华.活性炭吸附法处理实验室浓有机废水[J].黎明化工,1991(3):50-53.

[10]董素清,岳冠华.解决学校实验室污染问题的有效手段之一回收循环再利用[J].北京建筑工程学院学报,2002,18(1):24-26.

[11]郭子英,李雪梅.实验室化学废液的回收与利用[J].

[12]Osteen,Audrey B, Febe P. Treatment of radioactive la2boratory waste formercury removal[J]. WaterAir Soil Pollut, 1991,8(56): 63-74.

[13]徐衍忠. 实验室“三废”的处理办法[J].干旱环境监测, 1997,11(13):39-42,45.

[14]李铁龙,金朝晖,宣晓梅等.实验室废水处理初探[J].环境卫生工程, 2004,12(2):73-76.

篇10

关键词:环境保护意识 无机化学实验 三废 绿色化学

Abstract:With the continuous development of China's economy, people's awareness of environmental protection has also been improved, inorganic chemistry experiment of university has changed from the traditional development model to green. In recent years, the inorganic chemistry experiment in university some pollution is serious, the bigger toxicity experimen

化学实验在高校教学中十分重要,我们在进行化学实验时(尤其是无机化学实验时)不可避免的会一些废气、废液或废渣即我们所说的“三废”,实验之后,如果我们不加处理就将其释放到空气中、水中或者土壤中将会给我们生存的环境产生严重的危害,从而影响人们生活质量。本文将分析大学无机化学实验中“三废”的处理状况,并从绿色化角度对大学无机化学实验中“三废”的问题提出建议,现综述如下。

一、大学无机化学实验中“三废”处理现状

“三废”直白的说就是废气、废水、废渣的总称。从资源利用角度来看,它被称为是“放错地方的资源”。由于无机实验在我国比重较大,无机实验也相对比较重要,大学不可避免的需要进行无机化学实验,而实验中产生的“三废”很多有学校进行有效的处理,虽然很多学校都提倡环保但是他们更多的是将其放在口头上,将无机化学实验中产生的“三废”直接进行排放而不采取任何措施。

二、大学大学无机化学实验中“三废”的处理

1.废气的处理

废气是指化学实验中产生的有毒、腐蚀性气体,这些废气中多含有硫氧化物等成分,如果将这些气体直接排放到空气中将会给人体产生很大危害。而我们所说的废气净化(Flue gas purification)则是指根据实验中产生的“废气”成分进行综合治理的工作 。而在很多大学无机化学实验中,主要以通风橱、通风罩等将废气排到室外,然后待废气被空气稀释后再排放出去。

2.废液的处理

废液在“三废”中占有很大比重,无机化学中的废液往往会包含废酸、废碱、等物质。对于废水处理(wastewater treatment methods)则是指实验过程中利用物理、化学以及其他方法对废水进行处理,从而达到回收利用的目的。但是,当前很多大学在无机化学实验时不注意对废液处理,经常对废液不进行任何处理直接倾倒到江河湖泊中,从而造成严重的污染。

3.废渣的处理

化学实验室中对于“废渣”的处理也比较困难,废渣中多含有废玻璃、废纸屑等,有的废渣中甚至含有强毒性化学试剂等。目前,大学实验室中还没有明确的规定及其废渣的处理方法,很多高校为了节约成本直接将废渣进行丢弃 。

三、大学无机化学实验中“三废”的绿色化处理措施

高校无机化学实验中“三废”的处理问题是一个复杂的多因素过程,处理过程中我们必须以“安全、绿色”为核心。其次,在处理无机化学实验中“三废”过程中,我们还应该遵循以下原则。

1.预先处理

高校无机化学实验中会产生一些有毒气体(如:CO等),我们要杜绝直接排放到空气中,我们应该善于将这些气体进行预先处理,利用一些物理和化学方法进行转化、吸收、收集等。此外,高校在进行一般实验时,实验中产生的有害气体相对较少,实验过程中必须打开窗户及其排风扇,避免有毒气体对人体的损害。

2.分类收集

高校在进行无机化学实验时不可避免的会产生很多毒、废液等,这些废弃物种类较多,且成飞比较复杂,一旦随意丢弃与空气中的其他成分接触,可能会产生新的有毒物质,很不利于人体健康。因此,高校无机化学实验中产生的“三废”必须经过严格的处理,学校要按照废液的类型进行分类收集,并定期统一处理。这样既能够保护环境,又能不危害人体健康。

3.回收再使用

“三废”直白的说就是废气、废水、废渣的总称。从资源利用角度来看,它被称为是“放错地方的资源”。在大学无机化学实验中产生的“三废”我们可以对其回收二次使用。如:将实验室制得氨气后的氯化钙进行回收作为其他实验的干燥剂等。因此,大学无机化学实验中产生的“三废”我们应优先考虑废物的资源化,这不仅在环境上有重要的作用,而且在经济上也具有重要的意义。

四、结束语

高校在进行无机化学实验室时,所产生的“三废”必须采取有效措施处理后才能够排放到空气中。因此,我们必须采取有效的方法进行处理,一方面,我们应该加上高校师生教育,让他们善于运用绿色化学的思想处理“三废”,提高高校实验室管理人员的环保意识,和监督意识;另一方面,我们必须加强高校校园宣传,处理过程中要遵循“从源头抓起”的原则。

参考文献