实验室有毒、有害废弃物的处理与回收

朱丽丽

实验室有毒、有害废弃物的处理与回收

朱丽丽

化学实验室废弃物中许多是有毒、有害、致癌、致畸物质，任其随意排放，会造成环境污染，并危害人体健康。为减少对环境造成的危害,通过查阅大量资料，搜集了一些实验室常见废弃物的处理与回收方法，按照这些方法处理，环境、水质、煤质、锅炉等化学实验室的污染可在一定程度减轻。

废弃物；环保；回收；排放

在化验室检测分析中产生的废弃物常含有腐蚀性、剧毒性以及致癌性物质，这类废弃物直接排放于下水管道或大气中，将会污染环境，并危害人体健康。因而，尽管实验中所产生的这类废弃物的量不大，也必须对其进行有效地处理，再行排放。

现在，多数化学实验室没有规范的“三废”处理设施，致使实验室成为一个持续的污染源。随着人们环保意识的增强，实验室也必须严格规范废弃物处理方法，以减少对环境造成的危害。以下汇集一些实验室常见废弃物的处理方法，供环境、水质、煤质等化学实验室参考。

1 有毒、有害废弃物的处理

1.1 处理原则

根据实验室废弃物的特点，分类收集、存放，集中处理。处理方法应遵循简单、易操作的原则，达到处理效率高、投资少的目的。

根据废弃物的性质选择合适的容器和存放点，禁止混合储存，以免发生剧烈化学反应而造成事故。废液应用密闭容器储存，贴上标签，标明种类、贮存时间等，容器应防渗漏、防止挥发性气体逸出而污染环境。同类废液中浓度高的应集中贮存，以便于回收某些组分，浓度低的经适当处理达到排放标准即可排放。保存应避光、远离热源，以免加速其化学反应，且存放时间不宜太长。

剧毒、易燃、易爆、高危废弃物的贮存应按相应规定执行。

1.2 有毒、有害气体及部分有机物的处理

（1）少量的低浓度的有毒、有害气体可以通过安装通风设备排到室外，通风管道应有一定高度，使排出的气体能够被空气稀释。

（2）大量的高浓度有毒、有害气体排放前必须经过吸收处理，如氮、硫、磷等酸性氧化物气体可用导管通入碱液中，使其被吸收后再排出。

（3）对于某些少量的高浓度有毒有机物，可将之置于燃烧炉中，供给充分的氧气使其完全燃烧，还原成二氧化碳和水。

1.3 实验室内少量的废液的处理

1.3.1 酸、碱废液的处理

对于高浓度的废酸、废碱溶液，可以经过中和反应使其接近中性后再排放。

1.3.2 含汞废弃物的处理

若不小心将汞散失在实验室里，如打碎压力计、温度计等，必须及时清除。用滴管或毛笔收集于烧杯中，用水覆盖。散落于地面难于收集的微小汞珠，应尽快撒上硫磺粉，使其化合成毒性较小的硫化汞后清除干净即可；或者喷上用盐酸酸化过的1%高锰酸钾溶液，过1 h~2 h后再清除；也可喷上20%三氯化铁溶液，干后再清除干净。

如果室内汞蒸气浓度超过0.01 mg/m3,可将碘加热或自然升华，碘蒸气与空气中吸附在墙壁、地面、天花板等处的汞反应生成不易挥发的碘化汞，然后清扫干净即可。实验室中产生的含汞废气可用导管通入高锰酸钾吸收液内，经吸收后排到室外。

含汞废液可先调pH至8~10，加入过量硫化钠，使其生成硫化汞沉淀，再加入硫酸亚铁作为共沉淀剂，生成的硫化铁沉淀将悬浮在水中难以沉降的硫化汞微粒吸附而共沉淀，然后静置、分离或经离心过滤，清液可排放，残渣可以用焙烧法来回收汞或制成汞盐。汞及其无机化合物最高允许排放浓度为0.05 mg/L。

1.3.3 含铅、镉废液的处理

铅、镉在pH值高的溶液中能沉淀下来，对含铅、铬废液的处理可采用混凝沉淀法和中和沉淀法。向废液中加碱或者石灰乳，将废液的pH值调到8~10，使废液中的Pb2+、Cd2+生成氢氧化铅和氢氧化镉沉淀，加入硫酸亚铁作为共沉淀剂，清液可排放，沉淀与其他无机物混合，进行烧结处理。铅及其无机化合物最高允许排放浓度为1.0 mg/L，镉及其无机化合物最高允许排放浓度为0.1 mg/L。

1.3.4 含铬废液的处理

铬酸洗液经多次使用后会失效变绿，Cr6+逐渐被还原为Cr3+，同时洗液被稀释，酸度降低，氧化能力逐渐降低至不能使用。此废液可在110度~130度时不断搅拌，加热浓缩，除去水分，冷却至室温。边搅拌边缓慢加入高锰酸钾粉末氧化，直至溶液呈深褐色或微紫色（1 L约加入10%左右高锰酸钾），加热至有二氧化锰沉淀出现，稍冷，用砂芯漏斗过滤，除去二氧化锰沉淀后即可使用。

向含铬废液中加入还原剂，如硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、二氧化硫、水合肼或者废铁屑，在酸性条件下将Cr6＋还原为Cr3+,然后加碱如氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、石灰等，调节pH值，使Cr3+形成低毒的氢氧化铬沉淀，分离沉淀，清液可排放，沉淀经脱水干燥后或综合利用或用焙烧法处理，使其与煤渣或煤粉一起焙烧，处理后的铬渣可填埋。如果将废水中的铬离子形成铁氧体（使铬镶嵌在铁氧体中），则不会产生二次污染。

六价铬无机化合物的最高允许排放浓度为0.5 mg/L，三价铬无机化合物最高允许排放浓度为3.0 mg/L。

1.3.5 含砷废液的处理

在含砷废液中加入氧化钙，调节并控制pH值为8，生成砷酸钙和亚砷酸钙沉淀。有Fe3+存在时可起共沉淀作用。也可将含砷废液pH值调至10以上，加入硫化钠与砷反应生成难溶、低毒的硫化物沉淀。能产生少量含砷气体的实验应在通风橱中进行，使有毒气体及时排于室外，避免污染实验室环境。砷及其无机化合物的最高允许排放浓度为0.5 mg/L。

1.3.6 含酚废液的处理

低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉，使酚氧化为二氧化碳和水。高浓度的含酚废液可用乙酸丁酯萃取，再用少量氢氧化钠反萃取，经调节pH值后，进行重蒸馏回收。挥发性酚类的最高允许排放浓度为1.0 mg/L。

1.3.7 含氰废液的处理

低浓度的氰化物废液可加入氢氧化钠调节pH值大于10，再加入浓度为3%的高锰酸钾溶液，使CN-氧化分解。如果氰化物浓度较高，可用碱氯法处理，即先加入碱调节pH值大于10，再加入次氯酸钠或漂白粉，并充分搅拌，氰化物被氧化分解为二氧化碳和氮气，放置24 h后排放即可。应该特别注意的是，含氰废液切忌与酸混合，否则会发生化学反应，生成剧毒气体氰化氢，造成人员中毒。氰化物最高允许排放浓度为0.5 mg/L。

1.3.8 综合废水的处理

互不作用的废液混合后，可用铁粉处理。用酸调节废水的pH为3~4，加入铁粉，搅拌0.5 h，用碱调节其pH值大约为9，继续搅拌10 min，加入高分子混凝剂，进行混凝沉淀，清液可排放，沉淀按照废渣处理。

2 有机溶剂废液的回收、提纯

2.1 有机溶剂废液的回收、提纯

对于含有少量被测物和其他试剂的高浓度的有机溶剂废液应回收、提纯后再用，用于回收的废液应分类分装于洁净的容器内；某些组分浓度低的应经过适当处理达到排放标准后再排放。

回收有机溶剂通常先在分液漏斗中洗涤，将洗涤后的有机溶剂进行蒸馏或分馏处理，加以精制、纯化，整个回收过程应在通风橱中进行。所得有机溶剂纯度较高，可供试验重复使用。

2.2 三氯甲烷废液的回收和提纯

将三氯甲烷废液顺序用水、浓硫酸（三氯甲烷体积的1/10）、纯水、0.5%盐酸羟胺（分析纯）溶液洗涤，用重蒸馏水洗涤两次，将洗好的三氯甲烷用无水氯化钙脱水，过滤、蒸馏。蒸馏速度为1滴~2滴·S-1,收集沸程为60℃～62℃的馏出液，保存于棕色带磨口试剂瓶中。

如果三氯甲烷中杂质较多，可在用水洗涤后预蒸馏一次，除去大部分杂质，然后按上述方法处理。对蒸馏法仍不能除去的杂质，可用活性炭吸附纯化。

2.3 乙醚废液的回收和提纯

将乙醚废液用水洗涤一次，中和（石蕊试纸检查），用0.5%高锰酸钾洗至紫色不褪，然后用0.5﹪～1﹪硫酸亚铁溶液洗涤，除去过氧化物，再用纯水洗涤两次，将洗好的乙醚用无水氯化钙干燥，静置过夜，过滤，在45℃水浴中加热蒸馏，收集沸程为33.5℃～34.5℃的馏出液，保存于棕色带磨口塞试剂瓶中。蒸馏瓶中残液量不得少于60 mL。如果纯度不够，可重新蒸馏一次。

2.4 石油醚废液的回收和提纯

将石油醚废液用10﹪氢氧化钠溶液洗涤一次，再用纯水洗涤两次,除去水层，用无水氯化钙干燥、过滤，再在水浴中加热，蒸馏收集60℃以上的馏出液保存备用。

2.5 四氯化碳废液的回收与提纯

2.5.1 含双硫腙的四氯化碳废液

先用硫酸洗涤一次，再用纯水洗涤两次，除去水层，用无水氯化钙干燥，过滤，蒸馏。收集沸程为76℃~78℃的馏出液备用。

2.5.2 含铜试剂的四氯化碳废液

用纯水洗涤四氯化碳两次后，用无水氯化钙干燥后即可蒸馏。

2.5.3 含碘的四氯化碳废液

在四氯化碳废液中滴加三氯化钛溶液至溶液呈现无色，用纯水（有机层体积：水层体积=2∶4） 洗涤1次~2次，弃去水层，干燥，过滤，蒸馏。也可以采用活性炭吸附，使之呈现无色，抽滤后再依次洗涤1次~2次，干燥，过滤，蒸馏。

2.6 苯废液的回收和提纯

2.6.1 含结晶紫或其他碱性染料的苯废液

将苯废液先用硫酸洗一次，再用硫酸洗涤两次，除去水层，用生石灰或无水氯化钙干燥，过滤，在水浴中蒸馏，收集80℃~81℃的中段馏出液，保存于棕色带磨口塞的试剂瓶中备用。

2.6.2 -苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑酮-[5]（PMBP）-苯的回收

在废PMBP-苯液中加入盐酸（1+1）（有机层体积：水层体积=3∶1）洗涤2次~3次，再用纯水洗涤3次~4次，弃去水层即可重复使用。

2.7 贵重金属银的回收

含银废液在搅拌下加入过量浓盐酸，加到不再析出白色氯化银沉淀为止，静置至沉淀完全沉降后，倾倒出母液。然后采用倾泻法用纯水洗涤沉淀直至完全除去其中的Fe3+和Cl-。再在1+4硫酸或10%~15%的氯化钠溶液中加入锌粒或插入锌棒，还原氯化银沉淀，直到沉淀内不再有白色的颗粒为止。采用倾泻法用纯水洗涤析出的暗灰色沉淀，干燥后即得到银粉。或者将洗涤干净的沉淀溶于硝酸中，制成硝酸银溶液供实验室使用。

化学实验室的“三废”经过以上方法的处理，基本能够达到无公害排放，降低了对大气、土壤等周围环境的污染。同时，部分废弃物经过回收、提纯可以重复使用，既保护了环境，又节约了资源。

[1]无机化学（下册）[M].北京：高等教育出版社，1989.

[2]刘珍.化验员读本[M].北京：化学工业出版社，1983.

[3]GB 8978-1996，污水综合排放标准[S].北京：中国标准出版社，2000.

[4]刘文君，张丽萍.城镇供水应急技术手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[5]章亚麟.环境水质监测质量保证手册 [M].北京：化学工业出版社，1994.

TQ

B

2010－07－02

朱丽丽，现就职于大同煤矿集团有限责任公司供水分公司.