實驗室廢棄物處理

1.前言

廢棄物，包含的種類繁多。從實驗室排出的廢棄物，主要為列于附錄中的物質。排放這些廢棄物時，受到政府頒布的各項法令的限制。特別是化學物質，由于考慮到它會以某種形式危及人們的健康，所以從防止污染環(huán)境的立場出發(fā)，即使數(shù)量甚微，也要避免把它排放到自然水域或大氣中去，而必須加以適當?shù)奶幚怼?/p>

通常從實驗室排出的廢液，雖然與工業(yè)廢液相比在數(shù)量上是很少的，但是，由于其種類多，加上組成經常變化，因而最好不要把它集中處理，而由各個實驗室根據(jù)廢棄物的性質，分別加以處理。為此，廢液的回收及處理自然就需依賴實驗室中每一個工作人員。所以，實驗人員應予足夠的重視，疏忽大意固然不對，而即使由于操作錯誤或發(fā)生事故，也應避免排出有害物質。同時，實驗人員還必須加深對防止公害的認識，自覺采取措施，防止污染，以免危害自身或者危及他人。

本章所敘述的，是對實驗室的廢棄物中，以列于防止水質污染法的有害物質為對象，提出一些處理方法示例。然而，這里所敘述的方法不是萬能的，也可能由于廢液的組成不同而不能充分發(fā)揮其應有的效果。并且，隨著各地處理設施或所要求的條件的不同，也可有各自不同的處理方法。因此，對于各有關研究機構來說，若已有確定的處理標準，應按其進行；而若有新的更合理的處理方法，則應將其正確使用，進而自己也必須保持高度的熱情，研究出更合理的處理方法。

2.收集、貯存一般應注意的事項

1).廢液的濃度超過表4?1所列的濃度時，必須進行處理。但處理設施比較齊全時，往往把廢液的處理濃度限制放寬。

2).最好先將廢液分別處理，如果是貯存后一并處理時，雖然其處理方法將有所不同，但原則上仍如表4?1所列的方法，將可以統(tǒng)一處理的各種化合物收集后進行處理。

3).處理含有絡離子、螯合物之類的廢液時，如果有干擾成份存在，要把含有這些成份的廢液另外收集。

4).下面所列的廢液不能互相混合：

①過氧化物與有機物；②氰化物、硫化物、次氯酸鹽與酸；③鹽酸、氫氟酸等揮發(fā)性酸與不揮發(fā)性酸；④濃硫酸、磺酸、羥基酸、聚磷酸等酸類與其它的酸；⑤銨鹽、揮發(fā)性胺與堿。

5).要選擇沒有破損及不會被廢液腐蝕的容器進行收集。將所收集的廢液的成份及含量，貼上明顯的標簽，并置于安全的地點保存。特別是毒性大的廢液，尤要十分注意。

6).對硫醇、胺等會發(fā)出臭味的廢液和會發(fā)生氰、磷化氫等有毒氣體的廢液，以及易燃性大的二硫化碳、乙醚之類廢液，要把它加以適當?shù)奶幚恚乐剐孤?，并應盡快進行處理。

7).含有過氧化物、硝化甘油之類爆炸性物質的廢液，要謹慎地操作，并應盡快處理。

8).含有放射性物質的廢棄物，用另外的方法收集，并必須嚴格按照有關的規(guī)定，嚴防泄漏，謹慎地進行處理。

②雖然是有機類廢液，但也含有列于無機類廢液的物質，如果無機物質的濃度超過列于無機類該項濃度時，該廢液應另行收集。

③有機類廢液的濃度系指含水廢液的濃度。3.處理時一般應注意的事項

1).隨著廢液的組成不同，在處理過程中，往往伴隨著產生有毒氣體以及發(fā)熱、爆炸等危險。因此，處理前必須充分了解廢液的性質，然后分別加入少量所需添加的藥品。同時，必須邊注意觀察邊進行操作。

2).含有絡離子、螯合物之類物質的廢液，只加入一種消除藥品有時不能把它處理完全。因此，要采取適當?shù)拇胧⒁夥乐挂徊糠葸€未處理的有害物質直接排放出去。

3).對于為了分解氰基而加入次氯酸鈉，以致產生游離氯，以及由于用硫化物沉淀法處理廢液而生成水溶性的硫化物等情況，其處理后的廢水往往有害。因此，必須把它們加以再處理。

4).沾附有有害物質的濾紙、包藥紙、棉紙、廢活性炭及塑料容器等東西，不要丟入垃圾箱內。要分類收集，加以焚燒或其它適當?shù)奶幚?，然后保管好殘渣?/p>

5).處理廢液時，為了節(jié)約處理所用的藥品，可將廢鉻酸混合液用于分解有機物，以及將廢酸、廢堿互相中和。要積極考慮廢液的利用。

6).盡量利用無害或易于處理的代用品（參照附錄表6)，代替鉻酸混合液之類會排出有害廢液的藥品。

7).對甲醇、乙醇、丙酮及苯之類用量較大的溶劑，原則上要把它回收利用，而將其殘渣加以處理。

4.無機類實驗廢液的處理方法

4.1含六價鉻的廢液

注意事項

1).要戴防護眼鏡、橡皮手套，在通風櫥內進行操作。

2).把Cr（Ⅵ）還原成Cr（Ⅲ）后，也可以將其與其它的重金屬廢液一起處理。

3).鉻酸混合液系強酸性物質，故要把它稀釋到約1％的濃度之后才進行還原。并且，待全部溶液被還原變成綠色時，查明確實不含六價鉻后，才按操作步驟中從第四點開始進行處理。

處理方法［還原、中和法（亞硫酸氫鈉法）］

［原理］

Cr（Ⅵ）不管在酸性還是堿性條件下，總以穩(wěn)定的鉻酸根離子狀態(tài)存在。因此，可按照下式將Cr（Ⅵ）還原成Cr（Ⅲ）后進行中和，使之生成難溶性的Cr（OH）3沉淀而除去。

4H2CrO4＋6NaHSO3＋3H2SO4→2Cr2（SO4）3＋3Na2SO4＋10H2O

………(1)

Cr2（SO4）3＋6NaOH→2Cr（OH）3↓＋3Na2SO4………(2)

(1)式還原反應，若pH值在3以下，反應在短時間內即進行結束。如果使(2)式中和反應pH值在7.5～8.5范圍內進行，則Cr（Ⅲ）即以Cr(OH)3

再溶解。

［操作步驟］

1).于廢液中加入H2SO4，充分攪拌，調整溶液pH值在3以下（采用pH試紙或pH計測定。對鉻酸混合液之類廢液，已是酸性物質，不必調整pH值）。

2).分次少量加入NaHSO3結晶，至溶液由黃色變成綠色為止，要一面攪拌一面加入（如果使用氧化??還原光電計測定，則很方便）。

3).除Cr以外還含有其它金屬時，確證Cr（Ⅵ）轉化后，作含重金屬的廢液處理。

2).含烷基汞之類的有機汞廢液，要先把它分解轉變?yōu)闊o機汞，然后才進行處理（參照有機汞的處理方法）。

3).不能含有金屬汞。

處理方法之一（硫化物共沉淀法）

［原理］

用Na2S或NaHS把Hg2+轉變?yōu)殡y溶于水的HgS，然后使其與Fe（OH）3共沉淀而分離除去。如果使其pH值在10以上進行反應，HgS即變成膠體狀態(tài)。此時，即使用濾紙過濾，也難于把它徹底清除。如果添加的Na2S過量時，則生成[HgS2]2-而沉淀容易發(fā)生溶解。?a2S過量時，則生成[HgS2]2-而沉淀容易發(fā)生溶解。

［操作步驟］

1).于廢液中加入對于FeSO4（10ppm）及Hg2+之濃度的1∶1當量的Na2S?9H2O，充分攪拌，并使廢液之pH值保持在6～8范圍內。

2).上述溶液經放置后，過濾沉淀并妥善保管好濾渣（用此法處理，可使Hg濃度降到0.05ppm以下）。

3).再用活性炭吸附法或離子交換樹脂等方法，進一步處理濾液。

4).在處理后的廢液中，確證檢不出Hg后，才可排放。

處理方法之二（活性炭吸附法）

先稀釋廢液，使Hg濃度在1ppm以下。然后加入NaCl，再調整pH值至6附近，加入過量的活性炭，攪拌約2小時，然后過濾，保管好濾渣。此法也可以直接除去有機汞。

處理方法之三（離子交換樹脂法）

于含汞廢液中加入NaCl，使之生成[HgCl4]2-絡離子而被陰離子交換樹脂所吸附。但隨著汞的形態(tài)不同，有時此法效果不夠理想。并且，當有有機溶劑存在時，此法也不適用。

［分析方法］

全汞的定量分析，用高錳酸鉀分解??二苯基硫巴腙吸光光度法（見JISK0102

44.1.1)或用原子吸收光譜分析法。定性分析雖然也可以用檢測箱進行，但若從其檢出限度考慮，用它不能檢測達到排放標準那樣低濃度的廢液。

［備注］

1).因為汞容易形成絡離子，故處理時必須考慮汞的存在形態(tài)。

2).若用NaHS和ZnCl2代替Na2S+FeSO4，可以把汞清除到極微量的程度。例如，對含Hg10ppm的廢液1升，pH值在10.3，加入32毫克NaHS及80毫克ZnCl2進行處理。處理后，Hg的濃度降至0.003ppm。

4.6含有機汞的廢液

注意事項

含烷基汞之類廢液，毒性特別大，處理時必須十分注意。

處理方法（氧化分解法）

用下述處理方法，先將有機汞轉變成無機汞，然后再進行處理。

［操作步驟］

在500毫升廢液（含汞0.025毫克以下）中，加入濃硝酸60毫升及6％的KMnO4水溶液20毫升，加熱回流二小時。待KMnO4溶液的顏色消失時，把溫度降到60℃以下，然后加入2毫升KMnO4溶液，再加熱溶液。

［分析方法］

以烷基汞為對象的定量分析方法有：氣相色譜法（見JISK0102

44.2.1)和薄層色譜分離??二苯基硫巴腙吸光光度法（見JISK0102

44.2.2)。全汞的定量分析方法，與上述JISK010244.1.1所述方法相同。

［備注］

除上述的處理方法外，還有用NaOCl和NaOH或KMnO4和H2SO4進行氧化，以及用活性炭吸附等方法。

4.7含重金屬的廢液

注意事項

1).對含有機物、絡離子及螯合物量大的廢液，要先把它們分解除去（參照含重金屬的有機類廢液的處理方法）。

2).含Cr（Ⅲ）、CN等物質時，也要預先進行上述處理。

3).廢液中含有兩種以上的重金屬時，因其處理的最適宜的pH值各不相同，必須加以注意。

處理方法

［原理］

把重金屬離子轉變成難溶于水的氫氧化物或硫化物等的鹽類，然后進行共沉淀而除去。

1).氫氧化物共沉淀法

［操作步驟］

①在廢液中加入FeCl3或Fe2（SO4）3，并加以充分攪拌。

②將Ca（OH）2制成石灰乳，然后加入上述廢液中，調整pH至9～11（如果pH值過高，沉淀會再溶解）。

③溶液經放置后，過濾沉淀物。檢查濾液確實不含重金屬離子后，才把它中和排放。

［備注］

①如果含有螯合物時，往往不產生沉淀。但是，本法可以除去少量的螯合物。

②按照本法處理，可使Ca、Zn、Fe、Mn、Ni、Cr（Ⅲ）、As、Sb、Al、Co、Ag、Sn、Bi、及其它很多重金屬生成氫氧化物沉淀而除去。

③共沉劑也可以用Al2（SO4）3或ZnCl2等物質。

④因在強堿性下，兩性金屬的沉淀會發(fā)生溶解。故要注意其最適宜的pH值（兩性金屬沉淀溶解的pH值