实验室化学废弃物的处理方法

日期: 2024-08-29 13:12:08|浏览: 75|编号: 91571

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实验室化学废弃物的处理方法

由于实验室缺乏专业设施和专业技术人员,且处理量未达到经济规模,目前实验室化学废弃物主要交由具有相应处置资质的单位处理,但这些单位回收处理前,实验室必须采取有效措施对化学废弃物进行分类收集、妥善贮存、合理回收或简单处理,防止其扩散、流失、泄漏或交叉污染。

(1)化学废物的分类、收集和贮存

①实验室废液一般收集成三类,即含卤素有机废液、一般有机废液、无机废液。有些废液不能互相混合,例如: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硫酸等不挥发性酸;浓硫酸、磺酸、羟基酸、多聚磷酸等酸与其它酸;铵盐、挥发性胺与碱。

②化学废液应收集在专门的收集桶或旧试剂瓶中,桶口或瓶口应密封良好,不得使用敞开的或破损的容器。废气可用适当的溶剂吸收后存于棕色玻璃瓶中;废液可用棕色玻璃瓶收集密封;废渣可用塑料瓶或塑料袋收集密封。化学废液容器不要装得满满的,溶液的体积不要超过容器容积的90%,以防泄漏。容器表面应贴有标签,注明名称、含量、产生时间、实验人员姓名等。

③化学废弃物应存放在专门的场所或房间内,环境应避光、阴凉、通风干燥,远离火源、热源,存放时间不得超过一周。特殊废弃物应立即处理,如能散发出硫醇、胺等臭味的废液,能产生氰化物、磷化氢等有毒气体的废液,二硫化碳、乙醚等易燃性强的废液。

④ 存放化学废弃物时请注意:酸类应远离钠、钾、镁等活性金属,氧化性酸或易燃有机物,以及接触时产生有毒气体的氰化物、硫化物等物质;碱类应远离酸类及某些活性物质;易燃物质应避光存放,远离一切氧化性酸或能产生火花和火焰的物质。挥发性、剧毒的有机溶剂,如氯仿、四氯化碳等,应覆盖一层水以减少挥发,并存放在实验室阴凉处。

(2)化学废物回收

直接回收实验室产生的化学废弃物,不仅可以解决环境污染问题,还可以节省实验资金和资源。

①有机溶剂的回收实验室的废液主要是有机溶剂,通常可以由实验室自行回收。一般的方法是:先用分液漏斗洗涤,然后蒸馏或分馏,精制净化。得到的有机溶剂纯度较高,可以重复使用。由于有机溶剂通常具有挥发性和毒性,因此整个回收过程应在通风橱中进行。

以下列出一些常见的有机溶剂回收方法。

(一)乙醚:将废乙醚用水洗一次,用酸或碱调节pH至中性,再用0.15%高锰酸钾溶液洗至紫色不褪为止,用蒸馏水洗,再用0.15%-1%硫酸亚铁铵溶液洗除过氧化物,最后用蒸馏水洗2-3次,弃去水层,用无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,收集33.15-34.15℃馏分,存于棕色磨口塞试剂瓶中。

(二)石油醚:先将废石油醚在(81±2)℃水浴中蒸馏15-20min,馏出液通过内径25mm、高750mm的玻璃柱,除去芳香烃等杂质。柱下层装填60-100目硅胶,高600mm,上层装填70-10目氧化铝,高50mm。使用前在150-160℃活化4h,然后分馏,收集60℃以上的馏出液。重复分离,直至空白值(n=20)和透光率(n=10)测试合格。

(三)氯仿:先将氯仿废液依次用蒸馏水、浓硫酸(氯仿量的1/10)、蒸馏水、0.15%盐酸羟胺溶液洗涤,再用重蒸水洗涤两次,再用无水氯化钙脱水,放置数日,过滤,以每秒1~2滴的蒸馏速度蒸馏。收集沸程为60~62℃的馏出液,存于棕色带磨口塞的试剂瓶中。对于不能用蒸馏法除去的有机杂质,可用活性炭吸附法净化。

(三)四氯化碳:含双硫腙的四氯化碳先用硫酸洗一次,再用蒸馏水洗两次,弃去水层,用无水氯化钙干燥,过滤,在90~95℃水浴上蒸馏,收集76~78℃馏出液;含铜试剂的四氯化碳先用蒸馏水洗两次,用无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏;含碘的四氯化碳先滴加三氧化钛,直至溶液变为无色,再用蒸馏水洗两次,弃去。

②金属回收:常见的金属回收方法有以下几种。

(一)铂:将含铂废液加热溶解于王水中,过滤,残渣用水洗涤,将滤液与洗涤液合并,蒸干,加水及等体积盐酸,再蒸干。

(二)银:在搅拌下向含银废液中加入浓盐酸,直至不再有白色乳状氯化银沉淀析出为止。静置片刻,待沉淀完全沉降后,倒出母液,用蒸馏水以倾倒法彻底洗涤沉淀,直至铁离子和氯离子完全除去为止。在合适的容器中,用硫酸(1:4)或10%-15%氯化钠溶液和金属锌棒还原氯化银沉淀,直至沉淀中不再含有白色氯化银颗粒,而是析出深灰色粉末状金属银沉淀为止。然后用蒸馏水以倾倒法洗涤,除去沉淀中的游离酸和锌颗粒,然后将银粉干燥并熔化在石墨坩埚中。

(三)汞:将废弃的金属汞置于1L烧杯中,用水冲洗数次,用纱布过滤到800ml烧杯中,用水冲洗数次,加入500ml 2mol/L硫酸,控制电压在2.8-3.0V,输出电流在150-200mA,在不断剧烈搅拌下电解至汞盐析出。重复电解三次,在阴极即可得到纯净的汞。

(三)钠:将废金属钠置于圆底烧瓶中,加入液体石蜡或甲苯等溶剂,加热回流使钠完全熔化,趁热倒入蒸发皿中,自然冷却。待钠凝固后,倒掉溶剂,将钠存放在装有煤油或石蜡的试剂瓶中。

(3)化学废弃物的一般处理方法

①焚烧法:对于可燃废液,可放入燃烧炉内燃烧,若量少,可在室外安全的地方焚烧。对于难燃废液,可与可燃物混合燃烧,或喷入装有助燃剂的焚烧炉内燃烧。对于燃烧后能产生二氧化氮、二氧化硫、氯化氢等有害气体的废液,可在装有洗涤器的焚烧炉内焚烧,或用碱溶液洗涤燃烧废气,除去有害气体。对于废渣,可溶解在可燃溶剂中后焚烧。

②吸附法利用活性炭、硅藻土、氧化铝、层状织物聚丙烯、聚酯片、甲酸乙酯方便面塑料、秸秆碎屑、锯末等吸附剂,充分吸附有害成分,然后与吸附剂一起燃烧。

③溶剂萃取法:对于含水的低浓度废液,可用正己烷等与水不混溶的挥发性溶剂萃取,然后将溶剂分离、焚烧处理。

④蒸馏法,利用废液中各组分沸点不同,通过蒸馏或分馏除去有害组分。

⑤中和法:通过酸碱中和反应,调节pH值至中性。

⑥沉淀法:加入适量沉淀剂,控制温度、pH值等条件,使有害成分生成溶解度很低的沉淀物或聚合物而除去。

⑦水解法对于易水解的物质如有机酸或无机酸的酯类、某些有机磷化合物等,可加入氢氧化钠或氢氧化钙,在常温或加热条件下进行水解。若水解产物无害,经中和、稀释后排放;若水解产物有害,可采用吸附等适当方法处理后排放。

⑧氧化法:加入适当的氧化剂,如臭氧、含氯化合物等,使有害成分转化为无害或危害较小的物质。

⑨还原法:对于重金属,可加入适当的还原剂,如铁屑、铜屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠等,将其转化为容易分离和去除的形式。

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