2022年实验室废弃物处理.docx

精品学习资源1. 前言废弃物，包含的种类繁多；从试验室排出的废弃物，主要为列于附录中的物质；排放这些废弃物时，受到政府颁布的各项法令的限制；特殊是化学物质，由于考虑到它会以某种形式危及人们的健康， 所以从防止污染环境的立场动身， 即使数量甚微，也要防止把它排放到自然水域或大气中去， 而必需加以适当的处理；通常从试验室排出的废液，虽然与工业废液相比在数量上是很少的，但是，由于其种类多， 加上组成常常变化， 因而最好不要把它集中处理， 而由各个试验室依据废弃物的性质， 分别加以处理； 为此， 废液的回收及处理自然就需依靠试验室中每一个工作人员；所以，试验人员应予足够的重视，疏忽大意当然不对， 而即使由于操作错误或发生事故， 也应防止排出有害物质； 同时， 试验人员仍必需加深对防止公害的熟悉， 自觉实行措施， 防止污染， 以免危害自身或者危及他人；本章所表达的，是对试验室的废弃物中，以列于防止水质污染法的有害物质为对象，提出一些处理方法例如；然而，这里所表达的方法不是万能的，也可能由于废液的组成不同而不能充分发挥其应有的成效；并且，随着各地处理设施或所要求的条件的不同， 也可有各自不同的处理方法； 因此， 对于各有关讨论机构来说， 假设已有确定的处理标准， 应按其进行； 而假设有新的更合理的处理方法，就应将其正确使用， 进而自己也必需保持高度的热忱，讨论出更合理的处理方法；2. 收集、贮存一般应留意的事项1). 废液的浓度超过表 4.1 所列的浓度时，必需进行处理；但处理设施比较齐全时，往往把废液的处理浓度限制放宽；2). 最好先将废液分别处理，假如是贮存后一并处理时，虽然其处理方法将有所不同，但原就上仍如表4.1 所列的方法，将可以统一处理的各种化合物收集后进行处理；3). 处理含有络离子、螯合物之类的废液时，假如有干扰成份存在，要把含有这些成份的废液另外收集；4). 下面所列的废液不能相互混合：过氧化物与有机物； 氰化物、硫化物、次氯酸盐与酸； 盐酸、氢氟酸等挥发性酸与不挥发性酸； 浓硫酸、磺酸、羟基酸、聚磷酸等酸类与其它的酸； 铵盐、挥发性胺与碱；5). 要挑选没有破旧及不会被废液腐蚀的容器进行收集；将所收集的废液的成份及含量，贴上明显的标签，并置于安全的地点储存；特殊是毒性大的废液，尤要非常留意；6). 对硫醇、胺等会发出臭味的废液和会发生氰、磷化氢等有毒气体的废液，以及易燃性大的二硫化碳、乙醚之类废液，要把它加以适当的处理，防止泄漏，并应尽快进行处理；欢迎下载精品学习资源7). 含有过氧化物、硝化甘油之类爆炸性物质的废液，要谨慎地操作，并应尽快处理；8). 含有放射性物质的废弃物，用另外的方法收集，并必需严格依据有关的规定， 严防泄漏，谨慎地进行处理；虽然是有机类废液， 但也含有列于无机类废液的物质， 假如无机物质的浓度超过列于无机类该项浓度时，该废液应另行收集；有机类废液的浓度系指含水废液的浓度；3. 处理时一般应留意的事项1). 随着废液的组成不同，在处理过程中，往往相伴着产生有毒气体以及发热、爆炸等危急； 因此， 处理前必需充分明白废液的性质， 然后分别加入少量所需添加的药品；同时，必需边留意观看边进行操作；2). 含有络离子、螯合物之类物质的废液，只加入一种排除药品有时不能把它处 理完全；因此， 要实行适当的措施， 留意防止一部份仍未处理的有害物质直接排放出去；3). 对于为了分解氰基而加入次氯酸钠，以致产生游离氯，以及由于用硫化物沉淀法处理废液而生成水溶性的硫化物等情形，其处理后的废水往往有害；因此， 必需把它们加以再处理；4). 沾附有有害物质的滤纸、包药纸、棉纸、废活性炭及塑料容器等东西，不要 丢入垃圾箱内；要分类收集，加以燃烧或其它适当的处理，然后保管好残渣； 5. 处理废液时，为了节省处理所用的药品，可将废铬酸混合液用于分解有机物， 以及将废酸、废碱相互中和；要积极考虑废液的利用；6). 尽量利用无害或易于处理的代用品参照附录表6，代替铬酸混合液之类会排出有害废液的药品；7). 对甲醇、乙醇、丙酮及苯之类用量较大的溶剂，原就上要把它回收利用，而将其残渣加以处理；4. 无机类试验废液的处理方法4.1 含六价铬的废液留意事项1). 要戴防护眼镜、橡皮手套，在通风橱内进行操作；2). 把 Cr 复原成 Cr后，也可以将其与其它的重金属废液一起处理；3). 铬酸混合液系强酸性物质， 故要把它稀释到约 1的浓度之后才进行复原； 并且，待全部溶液被复原变成绿色时， 查明的确不含六价铬后， 才按操作步骤中从第四点开头进行处理；处理方法复原、中和法亚硫酸氢钠法原理Cr不管在酸性仍是碱性条件下，总以稳固的铬酸根离子状态存在；因此，可依据下式将 Cr复原成 Cr后进行中和， 使之生成难溶性的 CrOH 欢迎下载精品学习资源3 沉淀而除去；4H2CrO4 6NaHSO3 3H2SO4 2Cr2SO4 33Na2SO4 10H2O 1Cr2 SO4 3 6NaOH 2CrOH3 3Na2SO4 21式复原反应，假设 pH 值在 3 以下，反应在短时间内即进行终止；假如使2式中和反应 pH 值在 7.5 8.5 范畴内进行，就 Cr即以 CrOH3再溶解；操作步骤1. 于废液中加入 H2SO4 ，充分搅拌，调整溶液 pH 值在 3 以下采纳 pH 试纸或 pH 计测定；对铬酸混合液之类废液，已是酸性物质，不必调整pH 值；2. 分次少量加入 NaHSO3 结晶，至溶液由黄色变成绿色为止，要一面搅拌一面加入假如使用氧化 . 复原光电计测定，就很便利；3. 除 Cr 以外仍含有其它金属时， 确证 Cr转化后，作含重金属的废液处理；留意， pH 值过高沉淀会再溶解；5). 放置一夜，将沉淀滤出并妥当储存假如滤液为黄色时，要再次进行复原；6). 对滤液进行全铬检测，确证滤液不含铬后才可排放； Cr 的分析定性分析采纳二苯基碳酰二肼试纸或检测箱进行检测；定量分析就用二苯基碳酰二肼吸光光度法详见 “日本工业标准规格 ”以下简称 JISK 0102 51.2.1 和原子吸取光谱分析法进行测定；但要留意Cu 、Cd 、V、Mo 、Hg、Fe 等离子的干扰；全 Cr 分析用高锰酸钾氧化 Cr 使之变成 Cr ，然后进行分析；备注1). 除上述处理方法外，仍有用强碱性阴离子交换树脂吸附Cr 的方法；此法即使废液含铬浓度较低也很有效；2). 用作复原 Cr 的复原剂，有表 4.2 所列的物质；而作为中和剂，也可以用 Ca OH2；不过，其泥浆沉淀物较多；4.2 含氰化物的废液留意事项1). 因有放出毒性气体的危急，故处理时要谨慎；操作时最好在通风橱内进行；2). 废液要制成碱性，不要在酸性情形下直接放置；3). 对难于分解的氰化物如 Zn、Cu 、Cd 、Ni、Co、Fe 等的氰的络合物以及有机氰化物的废液，必需另行收集处理；4). 对其含有重金属的废液，在分解氰基后，必需进行相应的重金属的处理；处理方法氯碱法原理欢迎下载精品学习资源用含氮氧化剂将氰基分解为 N2 和 CO2 ；反应按如下两个阶段进行：1式应在 pH 值大于 10 的条件下进行； 假设 pH 值在 10 以下就加入氧化剂， 就会发生如下反应：而产生刺激性很大的有害气体 CNCl ，因而处理时必需特殊留意；对2 式反应， 假如 pH 值过高，就反应时间过长，故调整pH 在 8 左右进行较好；操作步骤1). 于废液中加入 NaOH 溶液，调整 pH 至 10 以上；然后加入约 10 的 NaOCl 溶液，搅拌约 20 分钟，再加入 NaOCl 溶液，搅拌后，放置数小时假如用氧化.复原光电计检测其反应终点，就较便利；2). 加入 5.10 的 H2SO4 或盐酸，调剂 pH 至 7.5 8.5 ，然后放置一昼夜；3). 加入 Na2SO3 溶液，复原剩余的氯；4). 查明废液的确没有 CN- 离子后，才可排放；5). 废液含有重金属时，再将其作含重金属的废液加以处理；分析方法定性分析采纳氰离子试纸或检测箱进行检测；定量分析就蒸出全部氰后见JIS K 010229.1.2 ，用硫氰酸汞法见 JIS K 0102 29.3 进行分析；备注1). 除上述处理方法外，仍有以下几种方法：电解氧化法对含氰化物2 克/升以上的高浓度废液较为有效， 而处理含有 Co、Ni 、Fe 络合物的废液， 就较困难； 普鲁士蓝法是以生成铁氰化合物的形式使之沉淀的方法，此法处理含有大量重 金属的废液，较为有利；但要完全处理，就较为困难；以及臭氧氧化法用Cu 、Mn 离子加快反应， 在 pH 为 11 12 下进行反应，即可把废液转变为无害 ；2). 其它可用作氰化物氧化剂的，有表4.3 所列的物质；3). 对 Fe 、Ni、Co 等的含氰络合物，用上述方法难以分解；因而必需采纳下述方法进行处理：于废液中加入 NaOH 溶液，调整 pH 至 10 以上，接着加入 NaOCl 溶液，加热 2 小时左右，冷却后过滤沉淀；在废液中加入 H2SO4 ，调整 pH 至 3 以下，加热约 2 小时，冷却后过滤沉淀；用阴离子交换树脂吸附；4). 对有机氰化物，分别施行上述无机类废液的处理后，作为有机类废液处理；对难溶于水的有机氰化物， 用氢氧化钾酒精溶液使之转变成氰酸盐， 然后才进行处理；4.3 含镉及铅的废液留意事项1). 含重金属两种以上时，由于其处理的最相宜pH 值各不相同，因而，对处理后的废液必需加以留意；欢迎下载精品学习资源2). 含大量有机物或氰化物的废液，以及含有络离子的时候，必需预先把它分解除去参照含有重金属的有机类废液的处理方法；镉的处理方法氢氧化物沉淀法原理用 Ca OH2 将 Cd2+ 转化成难溶于水的 Cd OH2 而别离；Cd2+Ca OH2 CdOH 2+Ca2+当 pH 值在 11 邻近时， Cd OH2 的溶解度最小，因此调剂 pH 值很重要；但是，假设有金属离子共沉淀时，那么，即使pH 值较低也会产生沉淀；操作步骤1). 在废液中加入 Ca OH2，调剂 pH 至 10.6 11.2 ，充分搅拌后即放置；2). 先过滤上层澄清液，然后才过滤沉淀；保管好沉淀物；3). 检查滤液中的确不存在 Cd2+ 离子时，把它中和后即可排放；分析方法定性分析用镉试剂试纸法或检测箱进行检测； 定量分析就用二苯基硫巴腙 即双硫腙吸光光度法见JIS K 010240.1 或原子吸取光谱分析法进行测定；铅的处理方法氢氧化物共沉淀法原理用 CaOH 2 把 Pb2+ 转变成难溶性的 PbOH2，然后使其与凝结剂共沉淀而别离；Pb2+Ca OH2PbOH2+Ca2+为此，第一把废液的 pH 值调整到 11 以上，使之生成 PbOH2；然后加入凝结剂，继而将 pH 值降到 7 8，即产生 PbOH 2 共沉淀；但假如 pH 值在 11 以上，就生成 HPbO2- 而沉淀会再溶解；操作步骤1). 在废液中加入 Ca OH2，调整 pH 值至 11 ；2). 加入 Al2SO4 3凝结剂，用 H2SO4 渐渐调剂 pH 值，使其降到 78；3). 把溶液放置，待其充分澄清后即过滤；检查滤液不含Pb2+ 后，即可排放；分析方法定性分析用检测箱进行 留意干扰离子 ；定量分析用二苯基硫巴腙 即双硫腙吸光光度法见 JIS K 010239.1 或原子吸取光谱分析法；备注1). 除上述处理方法外，仍有硫化物沉淀法其生成的硫化物溶解度较小，但因形成胶体微粒而难于别离 ；碳酸盐沉淀法 生成的沉淀微粒细小， 别离困难； 吸附法使用强酸性阳离子交换树脂，几乎能把它们完全除去；2). 碱性药剂也可以用 NaOH ，但是由于生成微粒状沉淀而难于过滤，故用CaOH2 较好；欢迎下载精品学习资源4.4 含砷废液留意事项1.As2O3 是剧毒物质，其致命剂量为 0.1 克；因此，处理时必需非常谨慎；2. 含有机砷化合物时，先将其氧化分解，然后才进行处理参照含重金属有机类废液的处理方法；处理方法氢氧化物共沉淀法原理用中和法处理不能把 As 沉淀；通常使它与 Ca 、Mg 、Ba、Fe、Al 等的氢氧化物共沉淀而别离除去； 用 FeOH 3 时，其最相宜的操作条件是： 铁砷比Fe/As 为 30 50；pH 为 710 ；操作步骤1). 废液中含砷量大时，加入 CaOH 2 溶液，调剂 pH 至 9.5 邻近，充分搅拌， 先沉淀别离一部份砷；2). 在上述滤液中， 加入 FeCl3 ，使其铁砷比到达 50，然后用碱调整 pH 至 710之间，并进行搅拌；3). 把上述溶液放置一夜，然后过滤，保管好沉淀物；检查滤液不含As 后，加以中和即可排放；此法可使砷的浓度降到0.05ppm 以下；分析方法定量分析有铁共沉淀、浓缩 . 溶剂萃取 .钼蓝法见 JIS K 010248.1 ；或铁共沉淀、 浓缩. 别离砷化氢 .二乙基氨荒酸银法进行测定 见 JIS K 0102 48.2 ；备注除上述处理方法外，仍有硫化物沉淀法用盐酸酸化，然后用H2S 或 NaHS 等试剂使之沉淀及吸附法用活性炭、活性矾土作吸附剂；4.5 含汞废液留意事项1). 废液毒性大，经微生物等的作用后，会变成毒性更大的有机汞；因此，处理时必需做到充分安全；2). 含烷基汞之类的有机汞废液，要先把它分解转变为无机汞，然后才进行处理参照有机汞的处理方法；3). 不能含有金属汞；处理方法之一硫化物共沉淀法原理用 Na2S 或 NaHS 把 Hg2+ 转变犯难溶于水的 HgS ，然后使其与 FeOH3 共沉淀而别离除去；假如使其 pH 值在 10 以上进行反应， HgS 即变成胶体状态；此时，即使用滤纸过滤，也难于把它完全清除；假如添加的Na2S 过量时，就生成HgS22- 而沉淀简单发生溶解； .a2S 过量时，就生成 HgS22- 而沉淀简单发欢迎下载精品学习资源生溶解；操作步骤1. 于废液中加入对于 FeSO4 10ppm 及 Hg2+ 之浓度的 11 当量的Na2S.9H2O ，充分搅拌，并使废液之pH 值保持在 68 范畴内；2. 上述溶液经放置后，过滤沉淀并妥当保管好滤渣；3). 再用活性炭吸附法或离子交换树脂等方法，进一步处理滤液；4). 在处理后的废液中，确证检不出 Hg 后，才可排放；处理方法之二活性炭吸附法先稀释废液， 使 Hg 浓度在 1ppm 以下；然后加入 NaCl ，再调整 pH 值至 6 邻近， 加入过量的活性炭，搅拌约2 小时，然后过滤，保管好滤渣；此法也可以直接除去有机汞；处理方法之三离子交换树脂法于含汞废液中加入 NaCl ，使之生成 HgCl42- 络离子而被阴离子交换树脂所吸附；但随着汞的形状不同，有时此法成效不够抱负；并且，当有有机溶剂存在时，此 法也不适用；分析方法全汞的定量分析，用高锰酸钾分解 .二苯基硫巴腙吸光光度法见 JIS K 010244.1.1 或用原子吸取光谱分析法；定性分析虽然也可以用检测箱进行，但假设从其检出限度考虑，用它不能检测到达排放标准那样低浓度的废液；备注1). 由于汞简单形成络离子，故处理时必需考虑汞的存在形状；2). 假设用 NaHS 和 ZnCl2 代替 Na2S+FeSO4 ，可以把汞清除到极微量的程度；例如，对含 Hg10ppm 的废液 1 升，pH 值在 10.3 ，加入 32 毫克 NaHS 及 80 毫克 ZnCl2 进行处理；处理后， Hg 的浓度降至 0.003ppm ；4.6 含有机汞的废液留意事项含烷基汞之类废液，毒性特殊大，处理时必需非常留意；处理方法氧化分解法用下述处理方法，先将有机汞转变成无机汞，然后再进行处理；操作步骤在 500 毫升废液中，加入浓硝酸 60 毫升及 6的 KMnO4 水溶液 20 毫升， 加热回流二小时；待 KMnO4 溶液的颜色消逝时，把温度降到60 以下，然后加入 2 毫升 KMnO4 溶液，再加热溶液；分析方法以烷基汞为对象的定量分析方法有：气相色谱法见JISK 010244.2.1) 和薄层色谱别离 .二苯基硫巴腙吸光光度法见 JIS K 010244.2.2) ；全汞的定量分析方法，与上述JIS K 0102 44.1.1所述方法相同；欢迎下载精品学习资源备注除上述的处理方法外， 仍有用 NaOCl 和 NaOH 或 KMnO4 和 H2SO4 进行氧化， 以及用活性炭吸附等方法；4.7 含重金属的废液留意事项1). 对含有机物、络离子及螯合物量大的废液，要先把它们分解除去参照含重金属的有机类废液的处理方法；2). 含 Cr 、CN 等物质时，也要预先进行上述处理；3). 废液中含有两种以上的重金属时， 因其处理的最相宜的 pH 值各不相同， 必需加以留意；处理方法原理把重金属离子转变成难溶于水的氢氧化物或硫化物等的盐类，然后进行共沉淀而除去；1. 氢氧化物共沉淀法操作步骤在废液中加入 FeCl3 或 Fe2 SO4 3，并加以充分搅拌；将 CaOH 2 制成石灰乳，然后加入上述废液中，调整pH 至 911假如pH 值过高，沉淀会再溶解；溶液经放置后， 过滤沉淀物； 检查滤液的确不含重金属离子后，才把它中和排放；备注假如含有螯合物时，往往不产生沉淀；但是，本法可以除去少量的螯合物；依据本法处理，可使 Ca、Zn、Fe、Mn 、Ni、Cr、As、Sb、Al 、Co 、Ag、Sn 、Bi、及其它许多重金属生成氢氧化物沉淀而除去；共沉剂也可以用 Al2 SO4 3 或 ZnCl2 等物质；因在强碱性下，两性金属的沉淀会发生溶解；故要留意其最相宜的 pH 值两性金属沉淀溶解的 pH 值为： Al3+ ：8.5 ；Cr3+ ：9.2 ；Sn2+ ：10.6 ； Zn2+ ： 11 ；Pb2+ ： 11；但是，用共沉淀法处理时，由于产生沉淀的pH 值范畴相当宽，因而，在 pH 值为 911 的条件下，全都能完全沉淀；中和剂与其用 HaOH ，不如用 Ca OH2 为好；因 Ca OH2 可防止两性金属的沉淀再溶解，且其沉降性能也较好；假如用碳酸钠作中和剂，仍可使 Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 等离子生成难溶性的碳酸盐而除去 pH 10 11 ；欢迎下载