環境監測實驗室廢液的管理與處理方法

2020-12-05 北極星環保網

北極星環境監測網訊:環境監測站的實驗室在日常例行分析中必然要使用化學試劑並產生廢液, 其中不乏劇毒物質、致癌物等。如果直接將廢液排放, 將對環境和人體健康產生危害, 現提出實驗室廢液的管理和處理方法。

1. 實驗室廢液來源

( 1)分析剩餘水樣。汙染源監測的水樣多為企、事業單位外排的廢水。為保證樣品成分的穩定和分析的需要, 水樣採集的體積要比實驗室需要的大。

( 2)實驗廢液。這類廢液包括COD 回流後的滴定液、氨氮比色後的含汞顯色液、化驗石油類的四氯化碳萃取液、酚二磺酸分析硝酸鹽氮後的含氨反應液、重金屬樣品消解後的溶液等。

( 3)實驗溶液。主要指現配現用的標準系列溶液和實驗試劑, 如原子螢光分析中用到的硼氫化鉀(鈉)溶液和砷、汞、硒的標準溶液等。此外, 還包括失效的鉻酸洗液和硝酸洗液等。

2.實驗室廢液管理

各級環境監測部門在注重能力建設和質量管理的同時, 應高度重視實驗室廢液的管理, 為推行綠色實驗室起表率作用。

( 1)健全管理制度與規範。許多發達國家和地區有關環境保護的法律和法規, 對實驗室廢棄物的管理有非常嚴格的要求。國家環保總局在􀀁關於加強實驗室類汙染環境監管的通知􀀁中規定對各類實驗室汙染進行監管, 要求實驗室廢液必須經無害化處理後方可排放。環境監測部門實驗室的人員更應本著高度的責任, 在實際工作中起示範作用, 嚴肅認真地對待廢液的處理。要建立實驗室廢液管理制度, 從實際出發因地制宜地制訂便於操作的技術規範, 並指定專人負責, 將廢液處理切實納入日常的管理工作中。

( 2)廢液集中管理和處理。實驗室廢液種類很多, 但量不大, 若每個實驗室對每次實驗產生的廢液都分別處理, 在設備、人力、時間等方面可能存在困難。所以各實驗室可根據廢液的類型, 採取分類收集, 集中儲存, 由專人定期負責統一處理。在處理時少加藥品, 以減少和避免􀀁二次廢液􀀁產生,且注意廢物的回收利用。

( 3)試劑重複使用。試劑的回收利用是一項雙贏的舉措, 在減少環境汙染的同時又節省了監測部門的費用支出。對於實驗過程中使用的不直接參與化學反應的有機溶劑, 應該採取積極措施, 加以回收利用 。

3.實驗室廢液處理方法

( 1)六價鉻。C r6+ 在酸性條件下, 在廢液中加入亞鐵鹽或亞硫酸鹽等還原劑, 將Cr6 + 還原為C r3+ 後, 再向溶液中加入鹼將其轉化為低毒的氫氧化鉻沉澱分離。

C r2O7 2- + SO32 - + 12H+ = 2Cr3+ + SO4 2-+ 6H2O

C r3+ + 3OH- =Cr(OH ) 3 ↓

( 2)汞。含汞鹽的廢液可調節pH值在7~ 7. 5,加入過量的硫化鈉生成硫化汞沉澱。調節廢液的pH值為8~ 9, 加入硫酸亞鐵, 與過量的硫化鈉生成

硫化鐵。硫化鐵沉澱可作為硫化汞的共沉澱物而促

使其沉澱。上清液可排放, 汞渣用專用瓶貯存。

Hg+ H g22++ Hg2+ + 2S2 - ➝2Hg↓+ 2H gS↓

( 3)其他重金屬。重金屬Pb2+ 、N i2+ 、Cd2+ 、

Cu2 + 、Zn2+ 等離子可與石灰乳作用, 將溶液pH 調至8~ 9, 可形成不溶的沉澱物 。

例如: Pb2+ + Ca( OH) 2 ➝Pb( OH ) 2↓ + Ca2+

Pb( OH ) 2 + CO2 (空氣中) 􀀁➝ PbCO3↓ + H2O

( 4)氰。調節含氰化物廢液pH 值為8~ 10,

加入質量分數為10% 的硫酸亞鐵溶液, 充分攪拌

後, 氰化物轉變為無毒的鐵氰絡合物沉澱。

Fe2+ + 6CN- → [ Fe( CN ) 6 ] 4 -

2Ca2+ + [ Fe( CN ) 6 ] 4- → Ca2 [ Fe( CN) 6 ] ↓

2Fe2+ + [ Fe( CN) 6 ] 4 - → Fe2 [ Fe( CN ) 6 ]↓

( 5)砷。對含有機砷化合物的廢液, 先將其氧化分解, 然後再行處理。在含砷廢液中加入氯化鈣, 並調節pH 值為8, 生成難溶的砷酸鈣和亞砷酸鈣沉澱。

CaC l2 + 2N aOH= Ca( OH ) 2↓ + 2NaC l

Ca( OH ) 2 + As2O3 ➝􀀁 Ca( AsO2 ) 2 ↓ + H2O

也可以調節廢液pH 值> 10, 加入硫化鈉, 與砷反應生成難溶低毒的硫化物沉澱。

( 6)酚。含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉使酚氧轉化成鄰苯二酚、鄰苯二醌、順丁烯二酸, 處理後廢液匯入綜合廢水桶 。

C6H5OH + 8HC lO + HOOCHC = CHCOOH +

8HC l+ 2CO2↑ + H2O

( 7)酸和鹼。中和法處理。

( 8)綜合廢水。有條件的情況下, 委託汙水處理廠處理為佳。若自行處理, 可將綜合廢水調節pH 值為3~ 4, 加入鐵粉, 攪拌30 m in後用鹼調節pH 值約為9, 繼續攪拌10 m in, 加入高分子混凝劑進行沉澱, 排除上清液, 沉澱物按廢渣處理。

( 9)四氯化碳 。四氯化碳廢液中若含有雙硫腙. 則可用硫酸洗1次, 用蒸餾水再洗2次, 經無水氯化鈣乾燥後蒸餾; 若含有銅試劑, 則只需用純水洗2次, 經無水氯化鈣乾燥後蒸餾, 水浴溫度控制在90 ~ 95℃ , 收集76 ~ 78 ℃ 的餾分。

( 10)石油醚。將石油醚置於分液漏鬥中,加濃硫酸(體積約為石油醚的1/10)振蕩洗滌, 加蒸餾水洗兩次, 再加入質量濃度為100 g /L氫氧化鈉和質量濃度為50 g /L 高錳酸鉀溶液(兩者的體積均約為石油醚的1 /10)洗滌1次, 如高錳酸鉀褪色則再洗1次, 之後用蒸餾水洗滌數次。洗滌後的石油醚用無水硫酸鈉乾燥過濾, 在水浴上蒸餾, 收集60 ~ 90 ℃ 的餾分。

( 11)其他有機溶劑如氯仿、乙醚、二硫化碳等廢液均可用相應方法提純回收。

4.結語

環境監測實驗室廢液的處理是防止汙染、保護環境的一項不可忽視的工作, 環境監測部門的工作人員要以身作則, 採取有效措施, 堅決做到實驗室廢液的達標排放。

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