化驗室無機類廢棄物的處理
1 前 言
從化驗室排出的廢液，分為無機類和有機類，排放這些廢棄物時，即使數量有限，也會造成環境污染。因此，應避免直接將這些廢棄物排放到自然水域或大氣中去，必須加以適當處理。為此對化驗室廢棄物中無機類廢液提出一些處理方法示例。
2 化驗室無機類廢液的處理方法
2.1 含六價鉻、鎘、鉛廢液
2.1.1 含鉻廢液 采用還原、中和法（亞硫酸氫鈉法）。Cr（Ⅵ）不論在酸性或堿性條件下，總以穩定的鉻酸根離子狀態存在。因此，按下式將Cr（Ⅵ）還原成Cr（Ⅲ）后進行中和，使之生成難溶 的Cr（OH）3沉淀去除：
4H2CrO4+6NaHSO4+3H2SO4→ 2Cr2（SO4）3+3Na2SO4+10H2O
Cr2（SO4）3+6NaOH→2Cr（OH）3+3Na2SO4
操作步驟：
（1）向廢液中加入H2SO4，調整溶液pH值小于3（對鉻酸混合液之類廢液，已是酸性物質，不必調整pH值）。
（2）分次少量邊攪拌邊加入NaHSO3結晶，至溶液由黃色變為綠色為止。
（3）除Cr以外還含有其他金屬時，確定Cr（Ⅵ）轉化后，作重金屬的廢液處理。
（4）廢液只含Cr重金屬時，加入濃度為5%的NaOH溶液，調節pH值在1.5～8.5。
（5）對濾液進行全鉻檢測，確定濾液不含鉻后才可排放。
此外，用強堿性陰離子交換樹脂吸附Cr（Ⅵ），對降低含鉻濃度也很有效。可用作還原鉻化合物的還原劑包括：Te、TeSO4.7H2O、Na2SO3、NaHSO3、SO2。 Ca（OH）2也可用作中和劑。還原1gCrO3理論上需要的藥品量見表1。
表1 還原1gCrO3理論上需要的藥品量 g
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注意事項：
（1）Cr（Ⅵ）還原成Cr（Ⅲ）后，也可以將其與其它重金屬廢液一起處理。處理時需戴防護眼鏡、橡皮手套，并在通風櫥內進行。
（2）鉻酸混合液酸性強，應將其稀釋到約1%的濃度之后再還原。待全部溶液被還原成綠色時，查明確實不含六價鉻后，再按操作步驟中第四點進行處理。
（3）含重金屬兩種以上時，應注意其處理時最適宜的pH值各不相同。
（4）含大量有機物或氰化物的廢液，若含有絡離子時，必須預先將其分解除去。
2.1.2 含鎘、鉛廢液 采用氫氧化物共沉淀法。 用Ca（OH）2將Cd2+ 、Pb2+轉化成難溶于水的Cd（OH）2、Pb（OH）2而分離：
Cd2++Ca（OH）2→Cd（OH）2↓+Ca2+
Pb2++Ca（OH）2→Pb（OH）2↓+ Ca2+
pH值在11附近時，Cd（OH）2的溶解度最小，因此調節pH值很重要。
操作步驟：
（1）在廢液中加入Ca（OH）2，調節pH值至10.6～11.2，充分攪拌后放置。
（2）先過濾上層澄清液，檢查濾液中確實不存在Cd2+離子時，中和后即可排放。
（3）在廢液中加入Ca（OH）2，調整pH值至11。
（4）加入Al2（SO4）3（凝聚劑），用H2SO4調節pH值，使其降到7～8。
（5）將溶液放置，待其充分澄清后過濾。檢查濾液不含Pb2+后即可排放。
2.2 含氰化物廢液
采用氯堿法。用含氮氧化劑將氰基氧化為N2和CO2，反應按以下兩個階段進行：
NaCN+NaOCl→NaOCN+NaCl （1）
2NaOCN+3NaOCl+H2O→N2↑+3NaCl+2NaHCO3 （2）
（1）式反應在pH值大于10的條件下進行，若pH值為10就加入氧化劑，會發生如下反應：
HCN+NaOCl→CNCl↑+NaOH
產生刺激性很大的有害氣體CNCL，處理時應特別注意。
操作步驟：
（1）向廢液中加入NaOH溶液，調節pH值大于10。然后加入約10%的NaOCl溶液。
（2）加入 5%～10%的H2SO4（或HCl），調節pH值至7.5～8.5。
（3）加入Na2SO3溶液，還原剩余的氯（稍微過量時，可用空氣氧化）。
（4）查明廢液確實沒有CN-離子后，才可排放。若有Cu2+、Ni+等離子存在，必須加入過量的氧化劑。
注意事項：
（1）處理時放出有毒氣體，必須在通風櫥內進行。
（2）廢液制成堿時，不要在酸性情況下直接存放。
（3）對難于分解的氰化物（如Zn、Cu、Cd、Ni、Co、Fe等氰的絡合物），以及有機氰化物的廢液，必須另行收集處理。
（4）對含有重金屬的廢液，在分解氰基后，必須進行相應的重金屬處理。
2.3 含砷廢液
采用氫氧化物共沉淀法對含砷廢液進行處理。用中和法不能把As沉淀，通常將其與Ca、Mg、Ba、Fe、Al等氫氧化物共沉淀而分離出去。用Fe（OH）3時，其最適宜的條件是：鐵砷比（Fe/As）為30～50，pH值為7～10。
操作步驟：
（1）廢液中含As量大時，加入Ca（OH）2溶液，調節pH值至9.5，先沉淀分離一部分砷。
（2）在上述濾液中，加入FeCl3，使其鐵砷比達到50，用堿調節pH值7～10之間，并攪拌。
（3）將上述濾液過濾，檢查濾液不含砷后，中和后即可排放。此法可使砷的濃度降到0.05×10-6以下。此外還有硫化物沉淀法（用HCl酸酸化后，然后用H2S或NaHS等試劑使之沉淀）及吸附法（用活性炭、活性礬土作吸附劑）。
注意事項：
（1）As2O3是劇毒物質，若廢液中含量達到0.5×10-6時必須進行處理。
（2）含有機砷化合物時，先將其氧化分解，然后再進行處理。
2.4 含汞廢液
采用硫化物共沉淀法。用Na2S或NaHS將Hg2+轉變為難溶于水的HgS，使其與Fe（OH）3共沉淀而分離除去。應注意，汞易生成絡離子，處理時須考慮汞的存在形式。若用NaHS和ZnCl2代替Na2S+FeSO4，可以將汞清除到極微量的程度。如：對含汞10×10-6的廢液1L，pH值在10.3，加入32mgNaHS和80mg ZnCl2處理后，Hg濃度可降至0.003×10-6。
廢液毒性大，經微生物等的作用后，會變成毒性更大的有機汞。因此，廢液中的濃度超過0.005×10-6時必須作充分安全的處理。烷基汞之類的有機汞廢液，應先將其分解轉變為無機汞，然后再進行處理。
2.5 含重金屬的廢液
將重金屬離子轉變成難溶于水的氫氧化物或硫化物等鹽類，然后進行共沉淀而除去。
2.5.1 氫氧化物沉淀法
（1）在廢液中加入FeCl3或Fe2（SO4）3，充分攪拌。
（2）將Ca（OH）2制成石灰乳，然后加入上述廢液中，調整pH值至9～11（若pH值過高，沉淀會再溶解）。
（3）溶液放置后，過濾沉淀物。檢查濾液中不含重金屬離子后中和排放。
2.5.2 硫化物沉淀法
（1）廢液中重金屬的濃度要用水稀釋到1%以下。
（2）加入Na2S或NaHS溶液，充分攪拌。
（3）加入NaOH溶液，調整pH值至9.0～9.5。
（4）加入FeCl3溶液，調整pH值至8.0以上放置。
（5）用傾析法過濾沉淀，檢查濾液確實不含重金屬離子。
（6）再檢查濾液有無S2-，若有，用H2O2將其氧化，中和后即可排放。
注意事項：
（1）對含有機物、絡離子及螯合物量大的廢液，應先將其分解除去。
（2）含Cr（Ⅲ）CN等物質時，也要進行上述處理。
（3）廢液中含兩種以上重金屬時，處理時所需最適宜的pH值各不相同。
2.6 含鋇、硼、氟廢液
（1）鋇的處理：在廢液中加入Na2SO4溶液，過濾生成的沉淀后，即可排放。
（2）硼的處理：將廢液濃縮，或者用陰離子交換樹脂吸附。對含重金屬的廢液，按重金屬廢液的處理方法處理。
（3）氟的處理：向廢液中加入硝化石灰乳，至廢液完全呈堿性為止，并充分攪拌，放置一段時間后過濾，濾液作含堿廢液處理。
2.7 含氧化劑、還原劑的廢液
（1）若將各氧化劑、還原劑混合沒有危險時，即可邊攪拌邊將其中一種廢液分次少量加入另一種廢液中。
（2）取少量反應液，調成酸性，用碘化鉀—淀粉試紙進行檢驗。
（3）試紙變藍時（氧化劑過量），調整pH值至3，加入Na2SO3（或Na2S2O3、FeSO4）溶液至試紙不變顏色為止。充分攪拌后放置。
（4）試紙不變藍時（還原劑過量），調整pH值至3，加入H2O2使試紙剛剛變色為止，然后加入少量Na2SO3放置。
（5）不管哪一種情況，都要用堿中和至pH值為7，并使其含鹽濃度在5%以下，才可排放。
注意事項：
（1）原則上將含氧化劑、還原劑的廢液分別收集，但當把它們混合沒有危險時，即可將其收集在一起。
（2）含鉻酸鹽時，可作為含Cr（Ⅵ）的廢液處理。
（3）含重金屬物質時，可作為含重金屬的廢液處理。
（4）不含有害物質而濃度在1%以下的廢液，中和后即可排放。
2.8 含酸、堿、鹽類物質的廢液
原則上將酸、堿、鹽類廢液分別收集，但也可將其互相混合，或用其處理其他的廢液。對含重金屬及含氟的廢液，要分別收集處理。對其稀溶液，用大量水稀釋到 1%以下的濃度后，即可排放。當將酸、堿廢液互相混合沒有危險時可分次少量將其中一種廢液加入另一種廢液中。再用pH值試紙檢驗，加入酸或堿性廢液使溶液的pH值約等于7。還可用水稀釋，使溶液的濃度降到5%以下即可排放。
3 結 語
對無機類廢棄物的處理達到了防止污染環境的目的，同時也提高了化驗人員的環境保護意識。
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