化学废液的处理方法范文
化学废液的处理方法篇1
关键词:磷化氢;废液;废水处理工艺
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.011
1 磷化氢气体的应用
20世纪50年代末欧洲首次进行磷化氢熏蒸试验,随后美国和日本也进行了类似的研究,1975年磷化氢正式成为烟草工业可利用的熏蒸剂之一。但由于现在还没有发现比其更具优越性的可以取代它的新品种,在目前和今后的一定时期内,它仍将是人类防治储藏物害虫的最重要最常用的手段之一。
“磷化氢熏蒸对泰国香米安全储存的研究”《粮油仓储科技通讯》2008年第4期曾报道,采用10g/m3高浓度磷化氢熏蒸后,在香米中检测不到磷化氢残留。对其食用品质指标基本不产生影响。
我国烟草行业目前还没有制定“磷化氢在烟草及烟草制品中残留限值”的标准,但是国家《粮食卫生标准》GB2715-2005中,对原粮和成品粮中磷化氢的残留进行了规定,磷化物(以ph3计)最大残留量≤0.05mg/kg。世界其他国家制定的在烟草干叶上的最大允许残留量为磷化氢,0.1mg/kg(匈牙利政府,1997)。欧美许多国家都未制定磷化氢在烟草及烟草制品上的最大允许残留量限值。
2 磷化氢净化技术的发展
磷化氢气体是一种具有穿透性、有毒害性气体,当人体在高浓度磷化氢气体中,会产生精神性窒息死亡。为了使仓库熏蒸具有环保及远离对人体危害的影响,我们必须对磷化氢熏蒸气体进行处理。
近些年来,国内PH3净化技术方法很多,可分为湿法和干法两类。其中湿法主要是利用PH3的还原性在吸收塔内用氧化剂处理PH3的液相氧化还原法,它主要包括浓硫酸法、高锰酸钾法、次氯酸钙法、过氧化氢法、磷酸法和漂白精法。而干法是利用PH3的还原性和可燃性,用固体氧化剂或吸附剂来脱除PH3或将其直接燃烧等。但根据目前研究和试验结果来看,固体吸附法(干法)来脱除磷化氢气体不是很彻底,吸收效率不能够完全达到90%,而采用化学吸收法(湿法)通过磷化氢与氧化剂发生氧化还原反应生成磷酸盐和次磷酸盐等无机盐类可以彻底脱除磷化氢气体达到95% 以上。
然而化学反应后的废水中的其它有关指标,如SS(固体悬浮物)、PH(酸碱测定)、COD(化学需氧量)、总磷、总盐等均能达到GB8978-1996《综合污水排放标准》中的三级以上排放标准,但要满足一级排放标准还需进一步进行反应研究。
3 磷化氢净化新技术工艺及废水处理工艺原理
采用的吸收剂为漂白粉,化学名称为次氯酸钙,作为净化吸收剂已经广泛应用于造纸、印染、消毒、化工等领域,且获取容易,价格便宜。次氯酸钙具有强氧化剂。遇水或潮湿空气会引起燃烧爆炸。与碱性物质混合能引起爆炸。接触有机物有引起燃烧的危险。受热、遇酸或日光照射会分解放出刺激性的氯气。磷化氢气体净化技术,就是需要次氯酸钙的强氧化剂与磷化氢气体发生氧化还原反应,方程式如下:
PH3+2Ca(ClO)2 =H3PO4+2CaCl2
只是在反应过程增加一种反应有机催化剂HR,这种催化剂有利于反应正向进行,由于在碱性环境下,ClO-和Cl-很容易发生归中反应,生成Cl2。氯气是一种有毒有害、高腐蚀的气体,为了减少后续除氯气,本反映有机催化剂HR有可与产生氯气反应生成R盐和次氯酸,由于氯气反应量大,所以需要经常增加HR有机溶剂。
根据本反应我们可以知道,最终产物有R盐、磷酸盐、氯化盐等盐分,还有过量的次氯酸钙,污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体.最后通过固―液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。
根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂。出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰,这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的,但是铁离子和亚铁离子存在显色反应,石灰但不利于磷化氢净化反应,所以我们采用可溶性铝盐,反应式如下:
Al3++PO43-AlPO4,需要调整pH=6~7
铝盐特殊化学性质会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。
需要注意的是有机物HR在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
沉析效果是受PH值影响的,对于铝盐为6.0~7.0,因为在以上PH值范围内AIPO4的溶解性最小。
4 工艺分析与总结
根据国内仓储行业对产业环保要求的提高,我国环保政策的高品质、高标准要求,则该工艺满足以下特点:
(1)采用国内领先环保技术,结合各行业设备间的特点,我公司这种技术完全满足行业需求多功能多级设备净化处理。
(2)资源充分回收利用,优先于治理后排放的原则。
(3)处理费用(投资与运行费),技术水平与环境效果协调优化的原则。
(4)处理深度与环境保护相一致的原则。
(5)处理方案与“三废”特性,由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl离子含量增加,但能除去大部分盐,使SS、PH值、COD、总盐和总磷含量下降,满足环境条件相适应的原则。
(6)处理工艺原理,符合国家、省、市环保有关规定。
化学废液的处理方法篇2
关键词:化学实验室废液;处理方法;研究
1 引言
高校化学实验室是重要的科研和教学场所。在日常的教学实践和科研中,实验室会产生大量的废液,它们成分复杂,毒性大、腐蚀性强,有些甚至是剧毒或致癌物。有害废液不经处理而直接排入城市污水管网,不仅会污染江河,破坏水资源,损害人类健康,还会腐蚀管道,造成一定的经济损失。因此,借鉴国内外先进的实验室废液处理技术,对高校化学实验室废液处理方法进行研究,采取有效措施,最大限度地减少化学实验室废液污染,保护人类赖以生存的环境,具有重大的现实意义和深远的历史意义。
2 实验室废液分类及危害
按污染程度,可将化学实验室废液分为高浓度废液和低浓度废液。高浓度废液包括实验室废洗液、失效试剂及实验中间产品、副产品等;低浓度废液则为实验过程洗涤器皿所排放的废水、加热或冷却用水等相对污染程度较低的废液。若按有机、无机等对实验室废液进行分类,则无机废液有含稀酸、稀碱废液,含氰化物废液,含铅、镉、汞等重金属离子废液,含Cr(Ⅵ)废液等;有机废液则有化学实验室常用芳香烃类、脂环烃类等有机溶剂,甲酸、乙酸等有机酸,醚类、酚类、石油类等。
化学实验室废液,毒性巨大,有些可直接引起细胞变异产生癌变;有机溶剂如二甲苯,会破坏人体中枢神经,导致抽搐或者昏迷。目前,国内很多高校化学实验室不对废弃液做任何处理而直接排放,日积月累,水体遭受严重破坏,其潜在的巨大威胁,体现在用以灌溉,植物成为有毒有害废液携带者;用以养殖,会危及水生生物的生长和繁殖,甚至导致物种灭绝。
3 高校化学实验室废液处理方法研究
3.1 国内外发展状况
国外重视绿色化学,如美国、加拿大很早就致力于化学实验室废液处理的研究;日本化学实验室废液排放管理极其严格,规定如果检测出实验室所排放的废液高于最低标准,则不仅需要接受二十万日元的罚款,还必须全面禁止6个月的化学实验。
我国化学实验室废液处理研究起步较晚,2004年,国家环保总局《关于加强实验室类污染环境监管的通知》等一系列法律法规的出台,标明了我国加强实验室类污染的环境监管工作已进入崭新的历史时期。
3.2 常见实验室废液处理方法研究
无机废液。可将含稀酸与稀碱的废液中和,测定溶液PH值,PH=6~8时,即可排放。
含氰化物的废液。氰化物及其衍生物都有剧毒,中毒途径很多,处理时必须在通风环境下谨慎进行。首先在废液中加入混合碱液,调节PH值到6~8后,加入10%的FeSO4溶液,充分搅拌,直到氰化物完全转化为无毒的铁氰络合物沉淀,用氰离子试纸检测废液,确定没有CN-即消除了氰化物废液的剧毒性,方可分离沉淀和排放废液。此法所用试剂均为化学实验室常用试剂,价格相对较低,操作简单。具体反应式如下:
Fe2++6CN-=[Fe(CN)6]4-.....................(1)
[Fe(CN)6]4-+2Fe2+=Fe2[Fe(CN)6]...........(2)
[Fe(CN)6]4-+2Ca2+=Ca2[Fe(CN)6]...........(3)
含铅、镉、汞等重金属离子的废液。可采用氢氧化物共沉淀法、碳酸盐沉淀法、硫化物共沉淀法等,使重金属离子转变为氢氧化物或碳酸盐沉淀物,分离后排放。如:含铅废液,先用消石灰使Pb2+生成Pb(OH)2,再加入凝聚剂Al2(SO4)3,与Pb(OH)2共沉淀;含镉废液则采取氢氧化物沉淀法处理。
Cd2++2OH-=Cd(OH)2.....................(4)
含汞废液则先用Na2S或NaHS将Hg2+转变为难溶于水的HgS,再加入一定浓度、对水质影响不大的FeSO4生成FeS,FeS可与悬浮HgS共沉淀。分离沉淀,达到废液排放标准时可排放。
Hg2++S2-=HgS............................(5)
Fe2++S2-=FeS............................(6)
含Cr(Ⅵ)的废液。Cr(Ⅵ)化合物毒性大并致癌,国家对此化合物的排放制定了严格的控制标准,规定实验室含铬废液排放浓度不得大于0.5mg/L。Cr(Ⅵ)以铬酸根离子状态存在,处理时,首先在废液中加入10%FeSO4溶液,将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),再加入消石灰,调节废液PH=8~9,生成Cr(OH)3,最后分离沉淀,排放废液。此法为实验室常用方法,处理Cr(VI)废液时,需戴防护手套,并在通风处进行。
有机废液。大部分有机试剂剧毒、易燃,有些可以回收。如高浓度含酚废液,可用萃取法、吸附法等进行酚回收;低浓度含酚废液,可采用化学氧化法,生物化学法以及活性炭吸附法进行无害化处理后直接排放。
4 结论
化学废液的处理方法篇3
关键词:无机化学实验废液;废液处理;方法
高校和中学的化学实验室,由于教学的需要不可避免地要产生实验废液,这些废液具有量少、质杂、毒性较强等特点。但长期以来,师生们对废液的识别、分类以及处理方法等相关知识,缺乏全面而系统的了解,加上少数师生的环保意识和责任意识不强,使得这些实验废液基本处于放任自流的状态。甚至,有些学校的实验室废液直接倒入下水道,而这些实验废液大多沿下水道进入城市污水管网或直接排入江河湖海或渗入地下,直接污染着环境,因此,找到一个妥善处理实验废液的有效途径是非常必要的。在这里我具体谈谈无机化学实验废液的有效处理办法。
一、无机化学实验的废液分类
1.含酸废液
2.含碱废液
3.含铬化物的废液
4.含银化合物的废液
5.含汞、锌、铜、铅、锰等重金属化合物的废液
6.含砷或氰化物(极毒)废液
在处理废液时,应考虑对有用或价值很高的成分予以回收利用。
二、废液处理的方法
1.分别处理法
(1)含稀酸和稀碱废液可相互中和,溶液pH达6~8时即可
排放。
(2)对含铬(VI)化合物废液的处理,可以在酸性条件下先用还原剂FeSO4或用硫酸加铁屑还原至Cr(Ⅲ)后,再转化为氢氧化物沉淀而分离。
(3)含银化合物的废液可在废液中加入氨水,使溶液逐渐变清,再加入适量的氨水和10%的葡萄糖液,进行水浴加热,使银以银镜的形式析出。
2Ag(NH3)2++C6H11O5CHO+2OH-=2Ag+C5H11O5COO-+NH4+
3NH3+H2O
(4)对含有锌、铬、汞、锰等重金属离子的废液,可以采取碱液沉淀法,使这些金属离子转变为氢氧化物或碳酸盐沉淀,再将沉淀与液体分离。
对铬、汞废液还有更便捷的处理方法:
①含铬废液的处理:在废液中加入石灰或电石渣,使铬离子转变为难溶的Cd(OH)2沉淀除去。
Cd2++2OH-=Cd(OH)2
②含汞废液的处理:用废铜屑、铁屑、锌粒作还原剂处理废液,可直接回收金属汞,或在废液中加入NaSCN和KAl(SO4)2・24H2O,使汞转变为难溶的HgS沉淀而除去,这种方法的除汞率可达99%。
Hg2++S2-=HgS
(5)含砷或氰化物(极毒)废液的处理:
①含砷的废液,可以加入Fe(Ⅲ)盐溶液及石灰乳,使砷化物沉淀而分离。一旦砷中毒,可立即服用新配置的氧化镁与硫酸铁混合液解毒(强烈摇动生成氢氧化铁的悬浮液),并送医院急救。
②含有氰化物的废液,可先加入混合碱液,使金属离子沉淀而分离。调节滤液的pH到6~8时,再往滤液中加入过量的次氯酸钠溶液或漂白粉,充分搅拌,静置12小时以上,使氯化物分解。反应式如下:
ClO-+CN-=OCN-+Cl-
2OCN-+3CLO-+2OH-=2CO32-+N2+3Cl-+H2O
2.铁酸盐法
此法适用于处理含重金属离子的废液,在废液中加入过量的
10%FeSO4溶液(Fe2+离子总量与金属离子总量按物质的量比要大于5倍以上。)然后再加入10%NaOH溶液,使重金属加热保持在333K以上,通入空气,促进氢氧化亚铁向铁酸盐转化,再静置,
过滤。
当然,做好实验废液的处理,不仅需要科学的引导,更重要的是提高师生的环保意识、责任意识,加强管理制度,加大实验室废液处理的专项资金,加强宣传和教育培训的力度,从源头上杜绝实验废液对环境的污染、对人类的危害。
参考文献:
[1]大学无机化学,1995.
[2]徐光宪.今日化学何去何从[J].
[3]中国化工仪器网.http://www.省略.
化学废液的处理方法篇4
关键词:化学实验室;环境保护;处理方法
中图分类号:X3
1.引言
随着社会的发展,人们对生活和工作环境的要求越来越高,对周围的环境污染控制越来越严格。而化学实验室作为大量各种化学物品使用和反应的场所,其在实验过程可能产生许多污染物,包括一些有剧毒或能致癌的有机和无机的废气、废液和固体废弃物。如果不对这些废弃物进行处理直接排放到环境中去就会污染环境,危害人类身体健康。
2.化学实验室环境污染的主要来源
2.1 化学实验室废气主要来源
由于化学实验室所承担的实验项目的特殊性,化学实验室空气中含有常用HCL、H2SO4、HNO3等强酸所散发的酸雾溶液,碘化钠、碘化钾等碘盐造成的碘蒸气污染,有机溶剂如苯、醚、酮、氯化烷烃等挥发性有毒蒸气等。
2.2 化学实验室废液主要来源
根据废液中所含主要污染物性质,可以分为有机、无机、及含病原微生物实验室废液三大类。无机废液主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、氰化物、硫化物、卤素离子以及其他无机离子等。有机废液含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质等。
2.3 化学实验室固体废弃物主要来源
实验室产生的固体废弃物包括残留固体试剂、沉淀絮凝所产生的沉淀残渣、消耗或破损的实验用品、残留或失效的化学试剂。另外,还有实验室常用滤纸等。这些固体废弃物成分复杂。
3.化学实验室污染物的处理方法
3.1 废气的处理
由于各类化学实验室的工作性质不同,产生的有害气体的类型也不同。目前针对无机类化学物产生的废气处理方法可分为两大类:第一类处理方法的原理相同,主要靠水雾或水幕来捕捉含微粒,气液分离后所排放的气体中有害物的含量降到国家环保允许排放标准,对于酸性或碱性较强的气体,用适当的碱或酸进行吸收。对于含酸或碱类物质的废液,如浓度较大时,可利用废酸或废碱相互中和,再用pH试纸检验,若废液的pH值在5.8~8.6之间,如此废液中不含其它有害物质,则可加水稀释至含盐浓度在5%以下排出。第二类处理方法的原理为干式吸收法,主要靠具有较强吸附性能的吸附介质在与废气接触的过程中,利用其强大的吸附功能截住废气中的各种有害物,使排放气体中的有害物的含量降到国家环保允许排放标准。
3.2 废液的处理
3.2.1 废液的收集和存放
各实验室可根据废液的化学特性,将废液分类贮存在统一规定的密闭容器中,然后定期收集起来,统一进行处理。在收集废液时注意以下事项:(1)下面所列的废液不能互相混合
①过氧化物与有机物;②氰化物、硫化物、次氯酸盐与酸;③盐酸、氢氟酸等挥发性酸与不挥发性酸;④浓硫酸、磺酸、羟基酸、聚磷酸等酸类与其它的酸;⑤铵盐、挥发性胺与碱。
(2)要选择没有破损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,并置于安全的地点保存。特别是毒性大的废液,尤其要十分注意。(3)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之类废液,要先做适当的防止泄漏处理,并应尽快进行消焚。
3.2.2 实验室废夜处理的具体方法
首先谈一下无机类实验废液的处理方法,实验室中经常有大量的废酸液。废液可先过滤,滤液加碱中和,调至pH=6—8后就可排出,少量滤渣可埋于地下。较多的废铬酸洗液,可以用高锰酸钾氧化法使其再生,还可使用。少量的废铬酸洗液可加入废碱液或石灰使其生Cr(OH)3沉淀,埋于地下即可。氰化物是剧毒物质,少量的含氰废液可加入NaOH调至pH=10以上,再加入几克高锰酸钾使CN—氧化分解。量大的含氰废液碱液氯化法处理,先用碱调至pH=10以上,再加入次氯酸钠,使CN—氧化成氰酸盐,并进一步分解为CO2和N2。含汞盐废液应先调pH至8—10后加适当过量的Na2S,使生成HgS沉淀,并加FeSO4与过量S2—生成FeS沉淀,从而吸附HgS共沉淀下来。少量残渣可埋于地下,大量残渣可用焙烧法回收汞。含重金属离子的废液,最有效和最经济的方法是加碱或加Na2S把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物而沉积下来。
对于有机类的实验废液总的来说尽量回收溶剂,在对实验没有妨碍的情况下,把它反复使用。具体的处理方法:(1)焚烧法,将可燃性物质的废液,置于燃烧炉中燃烧。如果数量很少,可把它装入铁制或瓷制容器,选择室外安全的地方把它燃烧。并且,必须监视至烧完为止。对难于燃烧的物质,可把它与可燃性物质混合燃烧,产生NO2、SO2或HCl之类有害气体的废液,必须用配备有洗涤器的焚烧炉燃烧。(2)溶剂萃取法,对含水的低浓度废液,用与水不相混合的正已烷之类挥发性溶剂进行萃取,分离出溶剂层后,把它进行焚烧。(3)氧化分解法,在含水的低浓度有机类废液中,对其易氧化分解的废液,用H2O2、KMnO4、NaOCl、H2SO4+HNO3、HNO3+HClO4、H2SO4+HClO4及废铬酸混合液等物质,将其氧化分解。然后,按上述无机类实验废液的处理方法加以处理。
3.3 固体废弃物的处理
在废液收集桶的桶口部位都放置了一个小的塑料篮,当学生把废液带着废渣倒入收集桶时,这个小塑料篮就会把一些废纸和废渣拦在篮上。在学生实验过程中,实验室也会提供专门的回收杯等用来回收实验废渣或多余产品等。玻璃废渣、废瓶、或有毒废渣集中存放后由学校统一收集。有些回收产品等可以再利用。
参考文献
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[3]金丽萍编著.物理化学实验[M].华东理工大学出版社,2005
[4]方文军,王国平,雷群芳.在物理化学实验教学中培养学生的创新意识[J].实验技术与管理,2003,20(6):8~14
化学废液的处理方法篇5
关键词:学校化学实验室;化学废液;科学处理;绿色化学
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)21-0227-02
绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,要培养学生具备绿色化学的理念,可从化学实验教学开始。在学校化学实验室因为要进行实验教学,可能会产生一定数量的化学废液。这些化学废液种类多且成分复杂,含有许多严重污染环境的物质,如不妥善处理,直接从下水道排放或随便抛弃,将会产生如下几方面的不良影响。
1.会对环境产生很大污染,直接、间接地危害人的健康。
2.教师是学生的榜样,教师的一言一行对学生的影响可谓深远,如果在实验教学中教师随意将有毒化学废液排放,不利于学生绿色化学理念的形成;不利于学生环保观念的树立;不利于学生综合素质的提高。
3.不利于对学生进行安全教育。因为许多化学废液不经过处理就排放、抛撒和混合,可能会产生严重的安全事故。一旦学生养成随意排放、抛撒化学废液的不良习惯,有可能在今后的工作中给企业造成无法挽回的损失。因此在实验教学中对废液进行处理是非常有必要的,在实验教学中可以通过对化学废液的回收和处理,达到培养学生具备绿色化学理念的目的。我们在实验教学中从以下三个方面进行了尝试。
一、在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量
化学实验室的废液主要来自两部分:一部分是学生做实验后产生的废液,另一部分是学生做实验未用完的化学试剂。我们要求学生不要浪费实验试剂,在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量。特别是容易分解、氧化、变质的化学试剂更应该适时、适量配制和取用,并且妥善保管。在刚开始做实验时,许多学生总是多取一些实验试剂,因为他们害怕实验失败后,没有试剂重新做实验。所以我们要求学生在做实验之前,一定要预习实验内容,对实验内容了如指掌,提高实验的成功率。在实验中认真思考,按实验步骤仔细操作,尽量避免操作失误,减少因操作失误而产生的废液。如果实验失败,我们会帮助学生分析找到实验失败的原因,然后提供实验试剂让学生重新做实验。经过多次实验操作训练,学生逐步掌握了实验操作技能,逐步减少了操作失误,有效地控制了过多废液的产生。这样做实验既培养了学生科学的实验态度,又让学生养成了良好的实验习惯。
二、掌握废液处理原则,学生设计废液处理方案
在实验教学中,不可避免会有一部分废液产生,但我们可以通过科学的处理方法,降低废液的毒性和对废液进行无害化处理。所以在实验教学中,我们首先要求学生必须掌握如下废液处理、处置的原则。
1.回收利用。由于废液中实际上含有不少有用物质的环保新观念,废液应首先考虑回收利用,某些暂时无实际用途但可以用于处理其他废物的废液(已废治废),应先予以储存待用。
2.无毒害化对于确实无利用价值的有毒害废液,可以采取“无毒害化”处理,以消除其毒害性,然后再行排放。
3.低毒害化某些无法完全消除其毒害性的废液,应尽量使其以毒害性最小的状态存在,然后再进行排放。
4.废液的处理方法应简单、容易操作。
在学生掌握了以上处理废液原则后,每次做实验之前我们都要求学生必须对实验后产生的废液提出处理、处置方案。要求学生自己设计废液处理方案,学生感觉很新颖,积极性很高,并积极查找资料,提出了各种各样的废液处理方法,在实验室分析、讨论。在化学实验教学中,如果只是把实验处理成照方抓药的验证性实践来教学,启发性、探索性都不强,会极大地抑制学生学习的兴趣,可如果创造条件让学生自己动手处理化学废液,这样既有利于学生动手动脑,培养多方面能力,又有利于学生绿色化学观念的形成,有利于学生综合素质的提高。
三、学生实践,处理常见有毒害废弃物质
在学生提出的众多实验室废液处理、处置方案中,通过分析、讨论,我们选择了其中方法适当、操作简单的三个方案,让学生自己实践。
1.废酸、废碱溶液的回收和处理。学校实验室最常见的化学废液是废酸、废碱溶液。对于废弃的酸、碱溶液,我们让学生根据不同的情况进行分析处理:①没有受到污染的废弃的酸、碱溶液,可以回收利用,如加入新的试剂中使用。②受到污染或者没有必要再回收的废弃的酸、碱溶液,应集中储存于耐腐蚀的容器中,用于中和其他需要处理的废物,以消除(或降低)其毒害性。③浓度很稀的废酸、碱溶液,可以简单中和后再用比较大量的清水稀释后排放。
2.水总硬度测定实验废液的处理。水总硬度测定是分析化学中常见的实验,该实验所产生的废液中含有铬黑T、氨-氯化铵缓冲溶液。溶液的PH值大约为10。铬黑T是一种偶氮类化合物,毒性较大。对水生生物有剧毒,对水体产生长期不利的影响,不能排入水系统中。对该实验所产生的废液以除去铬黑T指示剂和调节PH值为主,处理的方法是:将活性炭加入废液中,搅拌均匀,静置稳定后过滤,即可达到去除铬黑T的要求。吸附铬黑T的活性炭连同滤纸焚烧后灰分掩埋,调节PH值可滴加盐酸以达到比较理想的效果。
3.酚的回收和利用。化学实验室排放的有机污染物主要有酚类物质,具有挥发性的酚毒性更大。河水中含酚量过高,会严重影响水生生物的数量和质量、破坏生态平衡。高浓度的酚可用乙酸丁酯蒸馏回收。低浓度的酚可以加入次氯酸钠或漂白粉使酚被氧化为二氧化碳和水,消除其危害。
在实验教学中让学生自己设计方案,亲自处理化学废液,是发展学生个性,开发智力、培养创新精神和创新能力的重要手段。这种教学方法不仅培养了学生的动手能力,也提高了学生学习的兴趣,提升了他们的自信心。
总之,化学教师在实验教学中,应从学校化学实验室环境保护建设——绿色化学实验室构建开始。指导学生对化学实验室产生的各种废液进行适当处理、回收,使其达到国家规定的排放标准。加强对学生进行环保教育,强化学生绿色化学的意识,提高学生综合素质和综合能力,逐步达到培养学生具有绿色化学理念的目的。
参考文献:
[1]潘华英,刘德秀,王明伟.水总硬度测定实验的废液处理方案[J].化学教育,2012,(6):57-59.
化学废液的处理方法篇6
关键词:化学实验室 废弃物 处理方法 研究
化学实验过程中经常会产生某些有毒的气体、液体和固体, 都需要及时处理, 特别是某些剧毒物质, 如果直接排放就可能污染周围的环境, 损害人体健康。因此, 对废气、废液和废渣要经过一定的处理后,才能排放。本文根据化学实验产生废弃物的特点,结合实验室处理废弃物的一般原则,主要介绍了常见废弃物的一些处理和回收方法。
一.化学实验产生废弃物的特点
1.废弃物种类繁多。化学实验中使用的试剂品种极多,有毒性较大的离子,如银、铬、汞等;有腐蚀性极强的强酸、强碱、强氧化剂,如H2SO4、HNO3、盐酸、NaOH、KMnO4、K2Cr2O7等,再加上生成的化合物,污染物的种类就会更多。
2.产量小。尽管化学实验中涉及的试剂很多, 但产生的废弃物的量一般都很小。
二、实验室处理废弃物的一般原则
1.在证明废弃物已相当稀少而又安全时,可以排放到大气或排水沟中,尽量浓缩废液,使其体积变小,放在安全处隔离储存,利用蒸馏、过滤、吸附等方法,将危险物分离,而只弃去安全部分。无论液体或固体,凡能安全燃烧的则燃烧,但数量不宜太大,燃烧时切勿残留有害气体或烧余物,如不能焚烧时,要选择安全场所填埋,不使其裸露在地面上。
2.一般有毒气体可通过通风橱或通风管道,经空气稀释后排放,大量的有毒气体必须通过与氧气充分燃烧或吸附处理后才能排放。
3.废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,避光、远离热源,标明废物种类,贮存时间,定期处理。
三、废弃物处理方法的研究
1.无机有毒废气的处理。产生少量有毒气体的实验应在通风橱内进行,通过排风设备将少量毒气排到室外(使其在大量空气中稀释), 以免污染室内空气;产生毒气量大的实验必须备有吸收或处理装置,如SO2、Cl2、H2S、NO2等可用导管通入碱液中, 使其大部分被吸收, 一氧化碳可点燃转化成二氧化碳。
2.无机酸、碱类废液的处理。无机酸、碱废液通常含有盐酸、HNO3、H2SO4、NaOH、KOH、Na2CO3等,当浓度较低时, 可用大量水清洗, 稀释至1%浓度以下后,即可直接从下水道排放;当浓度较高时,原则上将它们分别收集贮存, 在确定酸、碱废液互相混合没有危险后, 可将其互相混合, 需分次少量将其中一种废液加入另一种废液中,使混合后溶液的pH 值在6.0~9.0 之间, 然后用清水稀释, 使溶液的浓度降到5%以下, 达到污水排放标准, 这样既处理了废液, 又做到了以废治废, 降低了处理费用。
3.含氧化剂﹑还原剂废液的处理。对氧化剂﹑还原剂废液的处理常采用氧化还原法,对氧化剂﹑还原剂应分别收集,查明废液的特性,将一种废液分次少量加入另一种废液中。但一些能反应产生有毒物质的废液不能随意混合,如强氧化剂和盐酸﹑硫化物﹑易燃物;硝酸盐和硫酸;有机物和过氧化物;磷和强碱(产生PH3 气体);亚硝酸盐和强酸(产生HNO2);KMnO4﹑KClO3等不能和浓盐酸;挥发性酸和不挥发性酸等 。
4.无机盐类废液的处理
(1)含钡废液的处理。向含钡的废液中加入硫酸镁﹑硫酸钠或稀硫酸,充分搅拌使Ba2+转化为难溶于水的BaSO4沉淀,分离沉淀,检测滤液中无Ba2+后即可排放 。(2)含银废液的处理。测定Cl-浓度采用的是银量法, 实验结束后, 就会产生含银盐废液, 这种物质任意倾倒会对环境造成很大危害。化学实验中对含银废液的处理常使用金属离子置换法,其具体方法是:用金属Fe将Ag+置换为金属Ag而分离。 (3)含镉废液的处理。①氢氧化物沉淀法:在镉废液中加入消石灰,调节pH值至10.6-11.2,充分搅拌后放置,分离Cd(OH)2沉淀,检测滤液中无镉离子时,将其中和后即可排放。②硫化物沉淀法:在含镉废液中加入可溶性硫化物,使Cd2+形成CdS沉淀,分离沉淀,检测滤液中无镉离子时,即可排放。 ③离子交换法:利用Cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,优先交换.(4)含铅废液的处理。①铝盐脱铅法 :在含铅废液中加入消石灰,调节pH至11,使废液中铅生成Pb(OH)2沉淀,然后加入Al2(SO4)3(凝聚剂),将pH降至7-8,则Pb(OH)2与Al(OH)3共沉淀,分离沉淀,检测滤液中不含铅后,排放废液。②硫化物沉淀法:在含铅废液中加入Na2S或通入H2S气体,使废液中铅生成PbS沉淀而分离除去 。(5)含氰化物废液的处理①化学氧化法:因氰化物及其衍生物都是剧毒,因此处理时必须在通风橱内进行,可利用漂白粉或次氯酸钠的氧化性将氰根离子转化为无害的气体,即先用碱溶液将溶液pH值调到大于11后,加入次氯酸钠或漂白粉,充分搅拌,氰化物分解为二氧化碳和氮气,放置一天后排放。②活性炭催化氧化法:在活性炭存在下将空气通入含氰化物的废液中,利用空气中的氧将氰化物氧化为氰酸盐,氰酸盐随即水解为无毒物 。(6)含汞废液的处理①硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的pH值调至8-10,然后加入过量的Na2S,使其生成HgS沉淀,再加入FeSO4(共沉淀剂),与过量的S2-生成FeS沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀.然后静置、分离,再经离心、过滤,滤液的含汞量可降至0.05mg/L以下。②还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,直接回收金属汞。
5.含重金属离子废液的处理。最有效和最经济的方法是加碱或加Na2S把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物沉积下来,从而过滤,分离,少量残渣可埋于地下 。
6.放射性废弃物的处理。一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物,将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内,桶的外部标明醒目的标志,根据放射性同位素的半衰期长短,分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。
放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的废弃物,用专门的容器密闭后,放置于专门的贮存室,放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。
放射性同位素的半衰期较长(如:铁59、钴60等)的废弃物,液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩,装入容器集中埋于放射性废物坑内。
参考文献:
[1]庞锡涛.无机化学.第二版,北京:高等教育出版社.
[2]赵清泉 刘廉泉 .分析化学.第二版,北京:高等教育出版社.
[3]徐书绅 金新 孙云鸿. 化学实验分册 .第一版,长春:东北师范大学出版社
化学废液的处理方法篇7
1.1化学沉淀法。
最常见的沉淀剂是石灰乳或氢氧化钠,等到化学镀镍废液的pH值达到12.0的时候,可以将对大部分的镍元素和重金属污染物分离出去,最终废液中镍物质的含量降到1mg/L以下,满足国家规定的废液排放标准。有专家对两种沉淀剂的具体效果进行了比较,发现使用石灰乳作为沉淀剂,沉淀速度较快,尽管产生较大的沉淀体积,但其综合效果是优于氢氧化钠的。而且采用石灰乳做沉淀剂,不仅可以去除废液中的镍物质,也可以通过化学反应去除大部分的磷物质。但这种方法的弊端也是存在的,其产生的大量含镍废渣属于二次污染物,一般采用填埋等方式进行处理,这样会形成二次污染。为了解决这个难题,日本科学家对化学沉淀法进行了改进,首先向废液中投入草酸,草酸与废液中的镍离子产生反映,形成含有草酸镍的沉淀物,将此沉淀物进行高温煅烧,形成含镍的氧化物,可以作为再生资源进行使用。然后再向废液中投入石灰乳,形成含有磷离子的沉淀物,将此沉淀物进行高温煅烧,形成具有使用价值的磷石灰。这种方法不仅大大降低废液中镍、磷等有害物质的含量,达到国家规定的排放标准。同时也减少了废渣等物质的排放,减少了环境污染,又极大的促进了资源回收。
1.2电解法。
电解法就是以二氧化铅等不溶的材料作为阳极,对化学镀镍的废液进行电解处理。在阳极上产生氧化反应,放出氧气。在阴极上分离出镍物质,附着在阴极上,然后用化学手段将镍分离出来,将其进行回收再利用。可以做阴极的材料有很多,例如一些特殊的涂层电极、旋转电极或者不锈钢网等等。与化学沉淀法相比,电解法具有操作方便、处理效率高等优点,而且在整个废液处理过程中没有废渣的产生,防止了二次污染问题的出现,这种方法在欧美等发达国家得到了广泛的应用。但其缺点也是存在的,随着化学镀镍废液电解时间的延长,废液中镍元素的浓度开始降低,导致电流效率降低,能耗开始增加,运营成本居高不下。因此,如果想将废液中镍元素的含量降到国家标准以下,就不能仅仅采用这一种方法,还要搭配其他方法来使用。电极所用材料不用,镍物质的回收效率相差很大。一直以来,为了提高镍的回收率,很多研究人员尝试了各种可以作为阴阳极的材料。例如有的研究人员用钛基二氧化钌涂层电极当做阳极,以多孔性泡沫镍作为阴极,在80℃的恒温下进行废液电解实验,结果在2个小时的时间内,化学镀镍废液中镍的回收率超过97%,碳等有机物的去除率也超过97%,回收效率高。而且这种电极材料可以联系使用40多个小时,降低了能耗。
1.3膜分离方法。
膜分离技术是利用高分子膜所具有的选择性来进行物质分离的一种技术,包括:电渗析、扩散渗析、反渗透等技术。其最常见的是电渗析技术,在阳极和阴极电场力的作用下,化学镀镍废液中的阴、阳离子分别透过阴、阳离子交换膜,最终将有害物质去除掉。膜分离技术最先进的国家是日本,早在1990年,日本科学家就尝试使用电渗析法来对化学镀镍溶液进行处理,通过实验,可以有针对性的将亚磷酸盐从化学镀镍溶液中分离出来,进行有效去除,从而有效延长了化学镀镍溶液的使用寿命。除了亚磷酸根离子外,电渗析法还可有有效的去除钠离子和硫酸根离子等,大大节约了镍、磷等资源,降低了化学镀镍成本,经济效益显著。国内科学家也进行了相应的研究工作,实验表明,在电压40~60V、电流5~6A的环境下,对化学镀镍废液进行连续一小时的电渗析处理,可以将溶液中的硫酸根离子和亚磷酸根离子浓度降低20%左右。而且与电解法类似,膜分离法也不产生废渣,降低了对环境的破坏作用。但这种方法对设备的要求比较高,维护管理费用较高,通常在废液中有较高浓度亚磷酸盐时才可以使用。随着这项技术的不断研发,可以预见,膜分离法在未来将得到更加广泛的使用。
1.4离子交换法。
利用离子交换法处理化学镀镍废液是一种深度处理方法,可回收贵重金属或分离重金属。该法的关键在于树脂的选择、工艺的设计及操作管理,由于化学镀镍废液中含有的大量的络合剂和钠离子,给处理带来了较多困难。采用离子交换工艺对原有化学镀镍废液预处理工艺进行改造,改造后降低了废液预处理成本,节约了大量化工原材料,在减轻环境污染的同时可提高镍资源的回收利用率,达到综合利用目的,具有很高的环境效益及经济效益。改造后采用大孔隙苯乙烯系列螯合型离子交换树脂吸附,该树脂对金属离子的选择性高于强酸性或弱酸性阳离子交换树脂,对二价金属离子具有高的亲和力和强的选择吸附性,经过对比实验证明,该树脂非常适合回收化学镀镍废液中的二价镍离子。离子交换法处理化学镀镍废液,自动化程度高,回收的镍质量高,可作为化学镀镍槽的补充液,且消耗药剂较少,可明显地提高镀液的使用周期;缺点是一次性投资高,操作要求及管理严格,存在树脂再生、中毒、老化等问题。
2结语
总之,由于化学镀镍废液成分复杂,单一的处理方法很难满足环保要求。国外在化学镀镍废液处理上有着成熟的经验和技术,但其成本较高,不适合我国的基本情况。近年来,国内相关行业的专家学者也一直在致力对化学镀镍废液处理技术的改进和完善,通过组合使用几种处理技术对废液进行综合处理,才能得到良好的处理效果和经济效果。
化学废液的处理方法篇8
关键词:废液 危险 处理
在实验室的检验检定过程中,经常会因为检验产生各种含有酸、碱、有机等有毒有害实验废液。如果随意排放或处理必将会对水质和环境产生危害,属于国家规定的危险废物。实验室里产生的有毒有害废液虽然在数量和危害的程度上比不上工业废液,但是危害成分复杂,必须制定实验室废液处理制度,加强管理,采取有效措施减少有毒有害废液对人体、环境的伤害。本文主要针对化学重金属废液和有机废液的处理方法进行探讨。
一、化学类实验废液处理
实验室化学类废液应根据其化学特性选择合适的处理方式。应通过密闭容器进行贮放,切不可混合存放,并贴示标签,标明废物种类、存放时间,做到定期处理。
1、含汞废液:
排放标准:废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/L。
处理方法:一般选择硫化物沉淀法跟还原剂还原法,此处选择硫化物沉淀法。先将含汞盐的废液pH值调至8-10,然后加入过量的Na2S,使其产生HgS沉淀。再加入适量FeSO4,这样与过量的S2―生成的FeS沉淀就会吸附难以沉淀的HgS共沉淀,然后经过一段时间的静置,再经过离心、过滤,就会将废液中的含汞量将会降至0.05mg/L。
2、含铅废液:
排放标准:实验室废液中铅含量的最大允许排放浓度为1mg/L。
处理方法:较为普遍的是采用化学沉淀法来处理废液中的铅,本文主要是采用氢氧化物沉淀法。重金属离子与OH ―离子产生难容的氢氧化物沉淀最为有效的pH值浓度在9.2-9.5,此pH值范围内处理的废水铅含量会降至0.01-0.03mg/L。但是如果pH值选的太高会出现反溶现象形成的氢氧化物沉淀也会急速减少。所以该方法的关键在于PH值的控制。
3、含镉废液:
排放标准:废液中镉含量的最高排浓度为0.1mg/L。
处理方法:本文主要是谈一下氢氧化物沉淀的处理方法。在含镉的废液中投加石灰,调节pH值到10.5以上,然后经过充分的搅拌,放置分离。等到镉离子以难容的Cd(OH) 2沉淀。分离沉淀物,采用双硫腙分光光度法检测滤液中Cd离子含量,待pH值为7,Cd离子含量达标后排放。
4、含银废液:
含银废液主要是对废液中银的回收利用,本文介绍两种方法来处理:
(1)化学法:在搅拌中加入工业级浓盐酸,直到不再析出白色乳状的氯化银沉淀为止,分离滤液,用蒸馏水以倾泻法充分洗涤沉淀至完全除去Fe2―和CI―。在适当的容器内用硫酸(1:4)或10%-15%氯化钠溶液及价廉的金属锌棒还原处理氯化银沉淀,直到沉淀中不再含有白色的AgCl时。此时析出的是暗灰色粉末状金属银沉淀,再仔细用蒸馏水以倾泻法洗涤除去沉淀中的游离酸和锌离子,然后将洗涤干净的粉末状银烘干,并在石墨增锅中熔融,即可得到块状的金属银。
(2)电解法:将含银废液用4 ml的HCl处理,待银完全沉淀后弃去上层清液,再用3 ml的HNO3,溶解生成的氯化银沉淀并稀释1000倍后,电解1h,即可回收废液中96.7%的金属银。
二、实验室有机废液处理
实验室里有机废液的处理主要以回收利用为主,但是对于存在一定危害的废液需经过有效处理,然后排放。本文主要是探讨有机废液处理的注意事项和简单有效的几种处理方法。
1、注意事项:
为了方便处理,在收集废液的时候往往进行分类:可燃性物质、难燃性物质、含水废液、固体物质等。我们要尽量回收溶剂,在对实验没有妨碍的情况下,做到反复使用。对于含有重金属的废液,我们要对其进行有机分解,然后作为无机废液进行处理。对于溶于水的物质,因为容易成为水溶液而流失,回收时需加注意。
2、处理方法:
1)对于可燃性物质可采用焚烧法来做处理。将可燃性物质的废液至于燃烧炉中燃烧。但如果数量不是很多,可通过铁质或是陶制容器,在室外安全的地方焚烧。点火时需注意,可用沾有油类的破布在上风方向点火焚烧,监视完全燃烧殆尽并做清理后离开。
2)对于难燃物质可把它与可燃性物质混合燃烧,或者是把它喷入配备有助燃器的焚烧炉中燃烧。对于多氯联苯类难于燃烧的物质,往往会排出一部分不完全烧尽的物质,在做处理时要多加注意。
3)溶剂萃取法。对于含水的低浓度废液,用与水不相混合的正己烷之类挥发性溶剂进行萃取,把分离出溶剂层进行焚烧。再用吹入空气的方法,将水层中溶剂吹出,完成处理。
4)氧化分解法。针对含水的低浓度有机类废液中易氧化分解的废液,可以用KMnO4、H2O2、NaOCl等物质将其氧化分解,然后再按上述的无极类实验废液处理方法进行处理。
5)对于有机酸或是无机酸的酯类、一部分有机磷化合物等容易发生水解的物质,可以加入NaOH或是Ca(OH) 2,在室温或加热的情况下水解。水解后若废液没有毒害性,经过中和、稀释就可以排放;如果存在有害物质,要用吸附的方法加以处理后排放。
结语:目前实验室废液处理未能够得到足够的重视,并且部分检验室没能采取切实有效的处理方法来对实验废液处理,实现达标排放。我们在处理实验室废液的时候要遵循分类收集存放、定时集中处理的原则,保证所处理后的废液有害物质得到有效控制,不会对人体和自然环境造成破害。本文的目的在于介绍几种简单有效的处理方法,希望能引起检验人员对实验废液处理的重视。
参考文献:
【1】张吉才、事晓辉等.化学实验室常见无机废液净化处理方法研究《辽宁师范大学学报(自然科学版)》
【2】黄美荣、李振宇、李新贵. 含银废液来源及其回收方法《工业用水与废水》
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化学废液的处理方法范文
本文2023-11-13 17:38:05发表“文库百科”栏目。
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