實驗室廢水處理

實驗室廢水主要來自各科研單位實驗研究室和高等院校的科研和教學實驗室。實驗室廢水有其自身的特殊 性質, 量少, 間斷性強, 高危害, 成分復雜多變。

根據廢水中所含主要污染物性質, 可以分為實驗室有機和無機廢水兩大類。無機廢水主要含有重金屬、重金屬絡合物、酸堿、、硫化物、鹵素離子以及其他無機離子等。有機廢水含有常用的有機溶劑、有機酸、醚類、多氯聯苯、有機磷化合物、酚類、石油類、油脂類物質。相比而言, 有機廢水比無機廢水污染的范圍更廣, 帶來的危害更嚴重。不同的廢水, 污染物組成不同, 處理方法和程度也不相同。實驗室廢水的處理本著分類收集, 就地、及時地原位處理, 簡易操作, 以廢治廢和降低成本的原則。

目前, 國內外還未見報道有成熟的工藝和方法能將實驗室廢水綜合處理到達標排放的標準。實驗室廢水的治理不能等同于工業廢水處理,而是采用多單元處理流程系統或是有針對性地進行分類處理, 盡可能地降低處理難度, 使處理費用較低, 操作比較簡單。實驗室有機廢水處理方法可以借鑒其它有機廢水的處理。一般來說有機廢水處理技術主要包括生物法和物化法。對有機物濃度高、毒性強、水質水量不穩定的實驗室廢水, 生物法處理效果不佳, 而物化法對此類廢水的處理表現出明顯的優勢。實驗藥品回收、對實驗室廢棄物進行分類處理及回收循環再利用, 不僅能減小對環境的污染, 而且能減少化學藥品的浪費。對高濃度實驗室有機廢水, 將其中的有機溶劑如醇類、酯類、有機酸、酮及醚等回收循環使用后, 再用化學方法處理; 對濃度高、毒性大且無法回收的有機廢水, 需要進行集中焚燒處理。

相關技術

廢液中有害物質的處理方法主要是通過物理過程和化學反應等,將有害物回收或分解、轉化生成其它無毒或低毒的化合物。下面是一些有害廢棄物的處理方法。

1. 含砷廢液的處理

是劇毒物資,其致死劑量為0.1g。在溶液中的濃度不得超過5×10-5%。處理時可利用硫酸鐵在堿性條件下形成氫氧化鐵沉淀與砷的化合物共沉淀和吸附作用, 將廢水中的砷除去。注意,Fe3+和As3+的摩爾比約為10∶1,pH 值在9左右效果,充分攪拌后靜置過夜,分離沉淀,排放廢液。

Fe3++ 3OH-= Fe(0H)3 ↓

As3++ 3OH-= As(0H)3 ↓

可用鉬藍法或二乙基二硫代氨基甲酸銀法測定砷的含量。

2.含鉻廢液的處理

Cr(Ⅵ)有劇毒,在溶液中的濃度不得超過5×10-5%。可在酸性(調pH值為2～3)含鉻廢液中,加入約10 %的硫酸亞鐵溶液, Fe2+能把Cr(Ⅵ) 還原為Cr3+。然后用熟石灰或堿液調溶液的pH 為6~8 (防止pH大于10時Cr(OH)3轉變成Cr(OH)4-) ,加熱到80℃左右,靜置過夜,分離沉淀,排放廢液。

Fe2++ 2OH-= Fe(0H)2 ↓

Fe3++ 3OH-= Fe(OH)3 ↓

Cr3++ 3OH-= Cr(OH)3 ↓

3.含廢液的處理

有劇毒,在溶液中的濃度不得超過1.0×10-4%。我們利用CN-離子的強配位性采用絡合法即普魯士藍法處理含的廢液。先在廢液中加入堿液調pH為7.5~10.5,然后加入約10 %的硫酸亞鐵溶液,充分攪拌,靜置后分離沉淀,排放廢液。

Fe2++ 6CN-= [Fe(CN)6]4-

2Fe2++ [Fe(CN)6]4-= Fe2[Fe(CN)6] ↓

4.含汞廢液的處理

含汞廢液的毒性,其濃度不得超過5.0×10-7% , 若廢液經微生物等的作用后會變成毒性更大的有機汞。可用Na2S 把Hg2+轉變成HgS ,然后使其與FeS 共沉淀而分離除去。

Hg2+ + S2-= HgS ↓

Fe2++ S2-= FeS ↓

注意: 要防止Na2S 過量生成[ HgS2]2-絡離子。可先在含汞廢液中加入與Hg2+濃度等摩爾的NaS?9H2O ,經充分攪拌使Hg2+生成難溶的HgS ,再加入1.0×10-3%FeSO4 ,使Fe2+與過量的Na2S生成FeS沉淀,將懸浮的HgS共沉淀。靜置后分離沉淀,排放廢液。

5.含鉛廢液的處理

含鉛廢液的濃度不得超過1.0×10-4%。可用氫氧化物共沉淀法處理。先用堿液調pH值為11,把Pb2+轉變成難溶的Pb(OH)2 沉淀,然后加鋁鹽凝聚劑Al2(SO4)3使生成Al(OH)3沉淀,此時pH值為7-8,即產生Al(OH)3和Pb(OH)2共沉淀。靜置澄清后分離沉淀,排放廢液。

Pb2++ 2OH-= Pb(OH)2 ↓

Al3++ 3OH-= Al(OH)3 ↓

6.六價鉻

六價鉻廢水一般存在于皮革揉制、電鍍、鉻黃染料廢水及冷卻水(阻蝕劑)中，是一種致癌物質，化驗室的含六價鉻廢水水量小、鉻濃度低(<20mg／I)，在這種情況下，可先將六價鉻還原為，三價鉻后再用堿(氫氧化鈉)進行沉淀，如選用硫酸亞鐵作還原劑，廢水PH控制在8__9范圍，選用亞硫酸鈉作還原劑，廢水pH控制在2—3范圍，其他還原劑還有二氧化硫、亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉等，化驗員可根據情況選用。

7.鎘

90％鎘的應用于電鍍、顏料、合金及電池等，對環境監測站化驗室含鎘廢水實用的方法有沉淀法，吸附法。使用沉淀法，沉淀劑有氫氧化物、硫化物、聚合硫酸鐵，使用氫氧化物，pH控制在lO以上，可達滿意效果；使用硫化物PH控制在9以上；使用聚合硫酸鐵pH控制在8．5～9．5范圍。吸附法，可使用活性炭、風化煤、磺化煤作吸附劑。

8.酚

隨著石油化工、塑料、合成纖維、焦化等工業的迅速發展，各種含酚廢水也相應增多，酚的毒性較高，使 用活性炭作吸附劑是一種可行的方法。對于其他有毒有害有機廢水，化驗員也可用此方法。

9.有機回收與利用

實驗用過的有機溶劑有些可回收,可先在分液漏斗中洗滌有機溶劑,根據有機溶劑中所含溶解物不同,采用不同洗滌劑進行洗滌后,再用水洗滌,然后干燥。再通過蒸餾進行精制,純化。如四氯化碳,若含有雙硫腙,則可用H2SO4 洗滌一次,再用水洗兩次,經無水氯化鈣干燥后,蒸餾收集76~78℃餾分。烴、酮、醛、醇、酯等有機物也可在燃燒爐中處理,溫度為800~850℃時可完全燃燒或分解,產生的氣體用堿液洗滌。