高校化學實驗廢棄物的處理

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高校化學實驗廢棄物的處理

【摘要】

高校實驗室廢棄物的特點和類型進行了分析,并分別介紹了實驗室廢氣、廢渣與廢液的處理方法,最后從實驗教學項目的編排上探討了從源頭上減少實驗廢棄物的可能性。

【關鍵詞】

高校實驗室實驗廢棄物實驗編排

隨著社會對大學生的實踐能力日益重視,高校加大了實踐教學力度,實驗室成為大學生實踐教學的重要場所之一。化學實驗室是廣大學子以及師生從事化學實驗和科研的重要場所,實驗過程中使用大量的化學藥品,由此產生了大量的各種化學廢液、廢渣等廢棄物。如若不經有效的處理,必定會影響實驗室的教學環境,損害師生的身體健康,同時也會給學校周邊的環境造成很大的危害。加強化學實驗管理,研究化學實驗廢棄物綜合處理的方法勢在必行。

1實驗室廢棄物的特點

高?;瘜W實驗室產生的實驗廢棄物一般具有如下特點:產量小,雖然化學實驗室中涉及的試劑很多,但產生的廢棄物的量一般都很小。種類多,實驗室所使用的試劑品種非常多,實驗過程中所生成的物質及污染物的種類同樣也是非常多。我校化學實驗室產生的廢棄物類型,按性質可分為有機物、無機物及生物三類;按廢棄物狀態可分為氣體、液體、固體三類。其中有機廢棄物常含有的有機溶劑,揮發性大,處理難度大。

2實驗室廢棄物處理方法

2.1增強學生的環保意識

高校學生在實驗室廢棄物處理方面的認識有待提升,多數同學對實驗室廢棄物的處理了解甚少,沒有充分意識到廢棄物任意排放對環境造成的危害。因此需要增強學生的環保意識,從源頭方面減少廢棄物的產生。

2.2廢棄物的收集、處理

化學實驗室產生的廢棄物收集的方法一般有:分類收集法:按廢棄物的類別、性質和狀態的不同,分門別類收集;按量收集法;根據實驗過程中產生的廢棄物量的多少以及廢液濃度的高低進行收集;單獨收集:對于危害性或毒害性大的廢棄物應該單獨收集進行特殊處理?;瘜W實驗過程中經常會產生一些有毒有害的氣體、液體、固體,都需要進行及時的處理。下面將從氣體、固體、液體三個方面研究其處理方法。

2.2.1廢氣的處理

我校化學實驗室進行的實驗中產生的氣體一般為無機氣體,如SO2、Cl2、H2S、NO2等。對于產量少的有毒氣體的實驗應該在通風櫥內進行,通過排氣設備將少量毒氣排到室外使其在大量空氣中稀釋。產生毒氣量大的實驗必須鏈接尾氣吸收或處理裝置,使其大部分被吸收。

2.2.2廢渣的處理

實驗室中產生的固體廢棄物很多可再次利用,如廢氣的玻璃導管可制作成膠頭滴管;底部有洞的試管和燒杯可組合作為簡易的啟普發生器。實驗中的沸石也可經過簡單處理后再次利用等等。而一些實驗遺留物也可以成為其他實驗的原料,如硫酸銅晶體結晶水含量的測定實驗中得到的硫酸銅粉末可用于檢測酒精中是否含水等;至于對環境危害較大的如含重金屬鹽的固體殘渣要轉變成難溶的氧化物或氫氧化物等后再集中掩埋。實驗所剩下的易燃物、氧化劑如鈉、鉀、白磷;高錳酸鉀、過氧化鈉等不能隨便丟棄、應妥善保管,防止發生著火事件。

2.2.3廢液的處理

2.2.3.1無機廢液的處理

①酸、堿類廢液的處理化學實驗過程中產生的無機酸、堿廢液一般有HCL、HNO3、H2SO4、NaOH、KOH、Na2CO3等。對于無機酸堿類廢液,當濃度較低時可用大量水清洗,經充分稀釋后可直接排放。當濃度較高時,應分別收集貯存。在確定酸堿廢液可互相混合的情況下,將其混合中和,后用清水稀釋降低濃度到5%以下,再進行排放。這樣既處理了廢液又做到了以廢治廢,降低處理費用。②氧化劑、還原劑廢液的處理對氧化劑、還原劑廢液的處理常采用氧化還原法。對氧化劑、還原劑應分別收集,查明廢液的特性,將一種廢液分次少量加入另一種廢液中。但一些能反應產生有毒物質的廢液不能隨意混合,如強氧化劑與鹽酸、硫化物、易燃物;硝酸鹽和硫酸;有機物和過氧化物等。③無機鹽類廢液的處理無機鹽類廢液的處理可根據無機鹽的種類分別采用沉淀法、離子交換法、氧化還原法、吸附法等進行無毒化處理或回收利用。如含鉛廢液的處理可用鋁鹽脫鉛法:在含鉛廢液中加入消石灰,調節pH至11,使廢液中鉛生成Pb(OH)2沉淀,然后加入Al2(SO4)3(凝聚劑),將pH降至7-8,則Pb(OH)2與Al(OH)3共沉淀,分離沉淀,檢測濾液中不含鉛后,排放廢液。

2.2.3.2有機廢棄物的處理

針對有機廢棄物的特點,可分別采用稀釋法、蒸餾回收法、轉化法、吸附法、萃取法等進行回收再利用、無毒化處理后排放。如含酚廢液的處理,可將低濃度含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉,使酚氧化為水和二氧化碳;高濃度可使用丁酸乙脂萃取,再用少量氫氧化鈉溶液反復萃取,調節pH后,進行重蒸餾,提純后使用。利用二氧化氯(ClO2,強氧化消毒劑)水溶液對酚廢水進行處理,不僅方便、安全,操作也十分簡單,直接將其按一定量加入酚廢水中,攪拌均勻,維持一定的處理時間,即可達到良好的處理效果,不存在二次污染。

2.3完善實驗室規劃

2.3.1完善收集桶的設置

收集桶是收集實驗室廢棄物的主要設備,完善收集桶將有利于更好的處理廢棄物。在實驗室中一般應設置固、液兩種收集器。固體收集器用來收集實驗中產生的固體廢棄物,如破碎的儀器等等。而液體的收集器(有稱廢液桶)應根據實驗室具體的實驗安排情況設置對應的廢液收集裝置,如含重金屬的廢液收集桶;酸、堿廢液收集桶;油脂類有機廢液等等。每個實驗室應結合具體的實際情況設置不同收集類型的廢液收集器,以便后期的廢棄物處理。

2.3.2完善實驗編排方案

經研究分析我校所開設的實驗室項目發現,在我校開設的實驗中有些實驗的產物時可以作為下一實驗的原材料,還有一些實驗中的廢棄物可作為其他實驗的資源等等。例如:①用濃硫酸和氯化鈉制備氯化氫時,產生的濃硫酸廢液可用工業廢鐵渣制備硫酸亞鐵銨實驗中產生的洗滌堿廢液中和;②然而工業廢鐵渣制備硫酸亞鐵銨的產物硫酸亞鐵銨可作為三草酸合鐵酸鉀的制備實驗的原料;③物理化學實驗室中實驗所利用過后的氯化鈉飽和冷凍液可作為基礎互學實驗中氯化鈉的提純及制備試劑級氯化鈉等實驗的原料。在編排實驗項目時根據實驗之間的聯系更合理的編排實驗流程,使實驗與實驗之間、實驗室與實驗室之間的實驗得到良好的銜接,充分利用好實驗室的各種試劑。

2.3.3強化宣傳、教育力度

學校及老師應加大對學生在實驗室廢棄物處理方面的教育,多開設相關講座等加深學生在環保方面的意識。督促學生更好、高效的在學到知識的基礎上減少污染、避免污染。

作者:周攀登 齊風佩 單位:湖南城市學院化學與環境工程學院

參考文獻:

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