(1)废气的处理 实验室排出的废气量较少时,一般可由通风装置直接排出室外,但排气口必须高于附近屋顶3m。少数实验室若排放毒性大且量较多的气体,可参考工业废气处理办法,在排放废气之前,采用吸附、吸收、氧化、分解等方法进行预处理。例如:氯化氢、二氧化硫等酸性气体可用稀碱液吸收,再通过通风柜排出。原子光谱分析仪的原子化器部分产生金属原子蒸气,必须有专用的通风罩把原子蒸气抽出室外。
(2)废液的处理 实验室产生的最多的化学废弃物是废液,下面介绍几种常见废液的处理。
①含氰废液 氰主要来源于氰化钠和氰化钾,氰化物的毒性很强。将含氰废液倒人废酸缸中是极其危险的,因为氰化物遇酸产生极毒的氰化氢气体,瞬时可使人丧命。废液中氰的最高允许排放浓度(以氰酸根计)为0.5mg/L。正确的处理方法是:对低浓度的含氰废液,可先加入氢氧化钠调节pH值为10以上,防止当pH值<8.5时放出化氢,再加入高锰酸钾粉末(约3%),使氰化物氧化分解。对高浓度的含氰废液,可先加入氢氧化钠调节pH值为10以上,再加入次氯酸钠(或液氯、漂白粉、二氧化氯),充分搅拌调pH值呈弱碱性(pH约为8),使氰化物氧化分解为二氧化碳和氮气。
②含铬废液 铬主要来源于六价铬(重铬酸根离子、铬酸根离子)和三价铬(三价铬离子)。废液中铬的最高允许排放浓度(以六价铬离子计)为0.5mg/L。正确的处理方法是还原沉淀法,即在酸性条件下,加入还原剂,如还原铁粉、硫酸亚铁等,将六价铬离子还原为毒性较低的三价铬离子,再在pH8～9条件下,将三价铬离子转化为氢氧化铬沉淀,过滤除去。
③含汞废液 汞是实验室经常接触的物质,如实验室常用的温度计、压力计等均含汞,一旦被打碎,汞蒸气就会挥发出来。汞蒸气极毒,且毒性为累积性,能聚积于体内,即使少量,若经常接触,也会引起慢性中毒。此外,汞还来源于汞盐,汞离子的毒性较大,亚汞离子的毒性较小。废液中汞的最高允许排放浓度(以汞计)为0.05mg/L。正确的处理方法如下。
(i)硫化物沉淀法:先调节pH值为8～10,加入过量的硫化钠,生成硫化汞沉淀;再加入硫酸亚铁作为共沉淀剂,与过量的硫化钠生成硫化亚铁沉淀,可吸附悬浮在水中难以沉淀的硫化汞微粒,进行共沉淀;最后静置、离心、过滤,除去沉淀。
(ii)还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,还原金属求。
④含铅废液 铅主要来源于二价铅盐,是重金属污染中最多的一种。废液中铅的最高允许排放浓度(以铅计)为1.0mg/L。正确的处理方法是混凝沉淀法,即先加入消石灰(氢氧化钙),调节pH值大于11,使铅生成氢氧化铅沉淀;再加入硫酸铝作为凝聚剂,将pH值降至7～8,使氢氧化铅与氢氧化铝共沉淀;最后分离除去沉淀。
⑤含镉废液 镉主要来源于二价镉盐,有很高的潜在毒性。废液中镉的最高允许排放浓度(以镉计)为0.1mg/L。正确的处理方法如下。
(i)氢氧化物沉淀法:加入石灰,调节pH值为10.5以上,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的氢氧化镉沉淀;分离沉淀,用双硫腙分光光度法检测滤液中的镉离子降至0.1 mg/L以下,将滤液中和至pH值约为7,然后排放。
(ii)离子交换法:镉离子比水中其他离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,可先交换。
⑥含砷废液 砷主要来源于亚砷酸根离子和砷酸根离子,前者的毒性比后者大。废液中砷的最高允许排放浓度(以砷计)为0.5mg/L。正确的处理方法是氢氧化物共沉淀法,即加入三氯化铁,使铁/砷达到50,然后用消石灰控制废液的pH值为8～10。利用新生氢氧化物和砷化合物的共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。放置一夜,分离除去沉淀。
⑦含钡废液 加入硫酸钠溶液,过滤除去生成的沉淀。
⑧含银废液 加入盐酸调节pH为1~2,过滤除去生成的氯化银白色沉淀。
⑨含硼废液 浓缩,或用阴离子交换树脂吸附。
⑩含氟废液 加入消化石灰乳,至废液呈碱性,充分搅拌,放置一段时间后过滤,滤液按含碱废液处理。但此法不能把氟含量降到8ppm以下,若要进一步降低氟的浓度,需用阴离子交换树脂进行处理。
⑪含无机酸、碱类废液 用酸或碱调节废液pH为3～4,加入铁粉,搅拌30min,再用碱调节pH为9左右,继续搅拌10min,加入硫酸铝或碱式氯化铝等高分子混凝剂进行沉淀,上清液可直接排放,沉淀按废渣处理。
⑫含无机卤化物的废液 无机卤化物是指三溴化铝、三氯化铝、四氯化锡、四氯化钛等。将废液放入大号蒸发皿中,撒上高岭土—碳酸钠(1:1)的干燥混合物;将其充分混合后,喷洒1:1的氨水至没有氯化铵白烟放出为止;将其中和后,静置过夜,过滤沉淀物。检验滤液有无重金属离子,若无,可用大量水稀释后排放。
⑬含一般有机溶剂的废液 一般有机溶剂是指醇类、酯类、有机酸、酮及醚等由碳、氢、氧元素构成的物质。若有回收价值,可蒸馏回收。若无回收价值,对可燃性物质,可用焚烧法处理;对难燃烧的物质和低浓度废液,可用溶剂萃取法、吸附法及氧化分解法处理。
⑭含石油、动植物性油脂的废液 石油、动植物性油脂是指苯、烷、二甲苯、甲苯、煤油、轻油、重油、润滑油、切削油、机器油、动植物性油脂、液体和固体脂肪酸等。对可燃性物质,可用焚烧法处理;对难燃烧的物质和低浓度废液,可用溶剂萃取法或吸附法处理。
⑮含氮、硫及卤素的有机废液 主要包括吡啶、喹啉、甲基吡啶、氨基酸、酰胺、二甲基甲酰胺、二硫化碳、硫醇、烷基硫、硫脲、硫酰胺、噻吩、二甲亚砜、三氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯类、氯苯类、酰卤化物和含氮、硫、卤素的染料、农药、颜料及其中间体等。对可燃性物质,可用焚烧法处理,但必须除去燃烧产生的有害气体(如二氧化硫、氯化氢、二氧化氮等);对难燃烧的物质和低浓度废液,可用溶剂萃取法、吸附法及水解法处理;对氨基酸等易被微生物分解的物质,用水稀释后即可排放。
⑯含有机磷的废液 有机磷是指磷酸、亚磷酸、硫代磷酸、磷酸酯类,磷化氢类、磷系农药等。对高浓度的废液,可用焚烧法处理,因含难燃烧的物质多,故可与可燃性物质混合进行焚烧;对低浓度废液,可经水解或溶剂萃取后,用吸附法处理。
(3)废渣的处理 根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(主席令[2005]第31号),实验室产生的有害废渣通常量不多,但也不能倒在生活垃圾处,必须按规定进行处理,方法有化学稳定,土地填埋、焚烧处理、生物处理等。若为可燃性废渣,应及时焚烧;若为非可燃性废渣,应加漂白粉进行氯化消毒后,以深坑埋掉的处理方法为好;一次性使用制品,如手套,帽子、工作服、口罩等,使用后应放入污物袋内集中烧毁;可重复利用的玻璃器材,可先用1～3g/L有效氯溶液浸泡2～6h,再清洗后重新使用或废弃;盛标本的玻璃、塑料、搪瓷容器,可煮沸15min,或用1g/L有效氯漂白粉澄清液浸泡2～6h消毒后,再用洗涤剂及流水刷洗、沥干;若曾用于微生物培养,可用压力蒸气灭菌后使用。
(4)放射性废弃物的处理 采用一般的物理、化学及生物学方法不能将放射性废弃物消灭或破坏,只有通过其自身的衰变才能使放射性衰减到一定的水平,如碘131、磷32等半衰期短的放射性废弃物,通常放置十个半衰期后可进行排放或焚烧处理。但许多放射性废弃物的半衰期十分长,如铁59、钻60等,且有些放射性废弃物衰变的产物又是新的放射物,因此需经过专门的处理后,装入容器集中埋于放射性废弃物坑内。
①放射性废气通常先进行预过滤,再通过高效过滤后排出。
②放射性废液处理方法主要有稀释排放法、放置衰变法、混凝沉降法、离子变换法、蒸发法、沥青固化法、水泥固化法、塑料固化法、玻璃固化法等。
③放射性废渣主要是指被放射性物质污染而不能再用的各种物体。处理方法主要有焚烧、压缩、去污、包装等。
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