高校实验室无机废液的分类和处理方法
高校实验室无机废液的分类和处理方法[20200411154503]
摘要
在无机及分析化学实验中，会产生各种废液，如果直接排放到下水道中，会对环境造成极大的污染，严重威胁人类的生存环境，损害人们的健康。如As、Pb和H克等元素的化合物进入人体后，不易分解和排出，长期积累会引起皮下出血、胃痛、肾功能损伤等；氯仿、四氯化碳、多环芳烃等有致癌作用；CrO3接触皮肤破损处会引起溃烂不止等。因此，必须加大实验室的废液处理力度，对实验过程中产生的废液进行处理。
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关键字:实验室无机废液废液分类废液处理
目录
1.前言 1
1.1课题研究的目的和意义 1
1.1.1国内污水处理现状 1
1.1.2国外污水处理现状 1
1.1.3本校污水处理的问题 1
1.1.4应对方法及意义 1
1.2 实验废水的特点 1
1.3 实验废水常见的处理方法 2
1.3.1含酸、含碱废液的处理 2
1.3.2含铬废水的处理 2
1.3.3含铅、镉废水的处理 2
1.3.4含汞废弃物的处理 3
1.3.5含砷废水的处理 3
1.3.6含氰废水的处理 3
1.3.7含银废液的处理 3
1.3.8常见的其他重金属离子的处理 4
1.3.9有机类实验废液的处理 4
1.3.10综合废水的处理 4
2.实验部分 5
2.1实验材料与仪器 5
2.1.1原料 5
2.1.2试剂 5
2.1.3仪器 5
2.2 实验操作 6
2.2.1溶液配制 6
2.2.2 单一组分废液的处理 6
2.2.3两种或三种组分废液的处理 8
2.2.4多组分废液的处理 10
3.实验分析 14
3.1 消耗药品的量 14
3.2 对实验有影响的因素 14
3.2.1 氯化钙投加量对沉淀的影响 14
3.2.2 温度的影响 15
3.2.3 PH的影响 16
3.2.4时间的影响 16
4.总结 18
参考文献 20
致谢 21
1.前言
1.1课题研究的目的和意义
1.1.1国内污水处理现状
随着我国经济快速增长，资源环境变得越来越差。绝大多数高校三废的排放存在较为严重的问题，导致实验室污染物造成的污染现象越来越严重。由于没有经过资质认证，几乎所有实验室的污染物都没有报告排放量。因为没有相应的完善的法律法规约束废水处理，所以除了非常有毒的废液，一般废液都是直接排放，严重影响周边的环境。即使将废液都送到废水处理厂，也仅仅使用一级处理即通过沉淀池或气浮池去除悬浮的固体物。
1.1.2国外污水处理现状
发达国家的城市污水处理从原始的自然处理、简单的一级处理发展到用微生物降解和转化污染物的二级处理及用氯、紫外辐射或臭氧技术进行消毒深度处理的三级处理。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺，以达到不同的出水要求。平均5000-7000人有一座污水处理厂，其中90%以上是二级生物处理厂，基本控制住了形势，水生物恢复生长，环境得到改善。
1.1.3本校污水处理的问题
有多个无机及分析实验室，每学期大约要做10个实验，每个实验做两周，共计5次，按每个实验30人，人均产生废液300-500毫升，那么每学期要产生450-750L的废液。而江苏省常熟市城北污水处理厂和江苏省常熟东南（古里镇 ）污水处理厂近期不再接受本学校的废水处理，去其他的污水处理厂又会大大的增加污水处理成本，这直接导致学校污水囤积。
1.1.4应对方法及意义
虽然可以得到国外先进技术和经验，但在低投入，少运费，占地省的原则下，应该从源头解决污水问题。比如在高校化学实验教学中, 须切实绿色化学思想去考虑、解决遇到的实验问题，在开始时就要用科学的方法去确保污染最小化和实验者的身心健康[1]。对于实验项目的选择，要满足教学计划的基础要求，充分考虑试剂、产品的毒性及产物对环境的污染情况，尽量选择毒性低，污染小，后处理简单的实验项目，削减或解除对环境无益、有毒，有污染，废料处理繁琐的实验项目。
1.2 实验废水的特点
实验室三废中的废气可以直接使用校内的气体处理系统处理后排放，固体废弃物可收集统一送到处理厂处理，而废液数量相对较少，但具有成分多、组成复杂、不稳定、间断排放、高危害的特点，可以选择恰当的方式去分类处理，以达到环保的基本要求，和降低污水树立费用的目的。
废液根据成分可分为有机废液和无机废液，有机废液主要有羧酸、酚、醚、油脂、有机磷化物、苯胺、硝基苯等成份。无机废液主要有①含酸含碱废液，②含铬化合物的废液，③含银化合物的废液，④含汞盐的废液，⑤含氰化物的废液，⑥含锌、镉、铜、铅、铁、锰，钴、镍等金属元素化合物的废液。
1.3 实验废水常见的处理方法
1.3.1含酸、含碱废液的处理
无机酸、碱废液通常含有盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾、硝酸钠等，不可以直接排放，否则会使水中的PH值降低或升高。水的PH值小于6.0或大于9.0时，水中的生物生长会受到抑制，致使水体自净化能力受到阻碍，生物物种变异及鱼类减少甚至死亡。水质的PH值过低，对管道设施会造成腐蚀，对于这类废液，一般是在清洗玻璃仪器时产生的，因为大量水清洗，浓度很小，经中和后可以直接排放，浓度较高时，平时可分别贮存，定期混合碱液中和处理，使其PH值在6.0-9.0之间，达到GB8978-1996污水排放标准，这样既处理了废液，又做到以废治废，降低处理费用[15]。
1.3.2含铬废水的处理
虽然铬是一种必需微量，但六价铬是有毒的，容易被人体吸收并在体内积累。 通常先将溶液调到酸性，用二氧化硫或亚硫酸钠等还原剂将将六价铬还原为三价铬，接着用氢氧化钠调节废液至碱性，使三价铬转成毒性低的氢氧化物沉淀，过滤，滤液直接排放。沉淀干燥后可以再次使用。也可以使用焙烧法，掺杂部分煤渣或煤粉焙烧，所得产物直接掩埋[4]。
多次使用后的铬酸洗液，六价铬逐渐被还原为三价铬，洗液总体积增加，PH升高，导致氧化能力减弱。需加热蒸发多余的水分，并缓慢加入高锰酸钾粉末，直到溶液呈深褐色或微紫色，期间会有二氧化锰沉淀产生，冷却抽虑，滤液可再次使用。通常情况下，废液中的铬离子镶嵌到铁氧体中，就可以认为没有污染[5]。
1.3.3含铅、镉废水的处理
常见的有毒废水还有以二价铅离子、二价镉离子形式存在的含铅、镉废水,正常情况下，也是转化为碱性沉淀除去。该废液可以用氢氧化钠或氢氧化钙调节废液的PH=8-10左右，二价铅离子和二价镉离子就会形成沉淀，期间可以加入共沉淀剂硫酸亚铁来提高沉淀效果。所得滤液可以直接排放，沉淀可以混合无机化合物去烧结处理。
1.3.4含汞废弃物的处理
实验室常见的含汞废弃物指的是含汞废水和少量的汞单质。不小心打碎温度计或压力计会将汞撒到实验台上，由于汞的蒸气压很大, 会产生有毒的汞蒸气，所以此时实验室要通风, 用滴管尽可能地把汞珠收集到盛有水的烧杯中, 或用硫磺粉覆盖汞珠，慢慢地清理，汞珠会吸附硫磺生成危害小的HgS。
处理含汞废液与处理含铅废液类似，先用氢氧化钠或氢氧化钙调节PH=8-10，再加入共沉淀剂硫酸亚铁，最后用过量的硫化钠使得汞元素转化为HgS微粒，生成的Fe2S3沉淀，会吸附HgS微粒形成共沉淀。生成的硫化汞沉淀溶解度积极小，只有1.6×10 - 52，所以过滤分离后的滤液中Hg2+浓度将远低于标准，可以直接排放。累积一定量的沉淀，可以焙烧处理，也可以电解回收。
摘要
在无机及分析化学实验中，会产生各种废液，如果直接排放到下水道中，会对环境造成极大的污染，严重威胁人类的生存环境，损害人们的健康。如As、Pb和H克等元素的化合物进入人体后，不易分解和排出，长期积累会引起皮下出血、胃痛、肾功能损伤等；氯仿、四氯化碳、多环芳烃等有致癌作用；CrO3接触皮肤破损处会引起溃烂不止等。因此，必须加大实验室的废液处理力度，对实验过程中产生的废液进行处理。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:实验室无机废液废液分类废液处理
目录
1.前言 1
1.1课题研究的目的和意义 1
1.1.1国内污水处理现状 1
1.1.2国外污水处理现状 1
1.1.3本校污水处理的问题 1
1.1.4应对方法及意义 1
1.2 实验废水的特点 1
1.3 实验废水常见的处理方法 2
1.3.1含酸、含碱废液的处理 2
1.3.2含铬废水的处理 2
1.3.3含铅、镉废水的处理 2
1.3.4含汞废弃物的处理 3
1.3.5含砷废水的处理 3
1.3.6含氰废水的处理 3
1.3.7含银废液的处理 3
1.3.8常见的其他重金属离子的处理 4
1.3.9有机类实验废液的处理 4
1.3.10综合废水的处理 4
2.实验部分 5
2.1实验材料与仪器 5
2.1.1原料 5
2.1.2试剂 5
2.1.3仪器 5
2.2 实验操作 6
2.2.1溶液配制 6
2.2.2 单一组分废液的处理 6
2.2.3两种或三种组分废液的处理 8
2.2.4多组分废液的处理 10
3.实验分析 14
3.1 消耗药品的量 14
3.2 对实验有影响的因素 14
3.2.1 氯化钙投加量对沉淀的影响 14
3.2.2 温度的影响 15
3.2.3 PH的影响 16
3.2.4时间的影响 16
4.总结 18
参考文献 20
致谢 21
1.前言
1.1课题研究的目的和意义
1.1.1国内污水处理现状
随着我国经济快速增长，资源环境变得越来越差。绝大多数高校三废的排放存在较为严重的问题，导致实验室污染物造成的污染现象越来越严重。由于没有经过资质认证，几乎所有实验室的污染物都没有报告排放量。因为没有相应的完善的法律法规约束废水处理，所以除了非常有毒的废液，一般废液都是直接排放，严重影响周边的环境。即使将废液都送到废水处理厂，也仅仅使用一级处理即通过沉淀池或气浮池去除悬浮的固体物。
1.1.2国外污水处理现状
发达国家的城市污水处理从原始的自然处理、简单的一级处理发展到用微生物降解和转化污染物的二级处理及用氯、紫外辐射或臭氧技术进行消毒深度处理的三级处理。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺，以达到不同的出水要求。平均5000-7000人有一座污水处理厂，其中90%以上是二级生物处理厂，基本控制住了形势，水生物恢复生长，环境得到改善。
1.1.3本校污水处理的问题
有多个无机及分析实验室，每学期大约要做10个实验，每个实验做两周，共计5次，按每个实验30人，人均产生废液300-500毫升，那么每学期要产生450-750L的废液。而江苏省常熟市城北污水处理厂和江苏省常熟
1.1.4应对方法及意义
虽然可以得到国外先进技术和经验，但在低投入，少运费，占地省的原则下，应该从源头解决污水问题。比如在高校化学实验教学中, 须切实绿色化学思想去考虑、解决遇到的实验问题，在开始时就要用科学的方法去确保污染最小化和实验者的身心健康[1]。对于实验项目的选择，要满足教学计划的基础要求，充分考虑试剂、产品的毒性及产物对环境的污染情况，尽量选择毒性低，污染小，后处理简单的实验项目，削减或解除对环境无益、有毒，有污染，废料处理繁琐的实验项目。
1.2 实验废水的特点
实验室三废中的废气可以直接使用校内的气体处理系统处理后排放，固体废弃物可收集统一送到处理厂处理，而废液数量相对较少，但具有成分多、组成复杂、不稳定、间断排放、高危害的特点，可以选择恰当的方式去分类处理，以达到环保的基本要求，和降低污水树立费用的目的。
废液根据成分可分为有机废液和无机废液，有机废液主要有羧酸、酚、醚、油脂、有机磷化物、苯胺、硝基苯等成份。无机废液主要有①含酸含碱废液，②含铬化合物的废液，③含银化合物的废液，④含汞盐的废液，⑤含氰化物的废液，⑥含锌、镉、铜、铅、铁、锰，钴、镍等金属元素化合物的废液。
1.3 实验废水常见的处理方法
1.3.1含酸、含碱废液的处理
无机酸、碱废液通常含有盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾、硝酸钠等，不可以直接排放，否则会使水中的PH值降低或升高。水的PH值小于6.0或大于9.0时，水中的生物生长会受到抑制，致使水体自净化能力受到阻碍，生物物种变异及鱼类减少甚至死亡。水质的PH值过低，对管道设施会造成腐蚀，对于这类废液，一般是在清洗玻璃仪器时产生的，因为大量水清洗，浓度很小，经中和后可以直接排放，浓度较高时，平时可分别贮存，定期混合碱液中和处理，使其PH值在6.0-9.0之间，达到GB8978-1996污水排放标准，这样既处理了废液，又做到以废治废，降低处理费用[15]。
1.3.2含铬废水的处理
虽然铬是一种必需微量，但六价铬是有毒的，容易被人体吸收并在体内积累。 通常先将溶液调到酸性，用二氧化硫或亚硫酸钠等还原剂将将六价铬还原为三价铬，接着用氢氧化钠调节废液至碱性，使三价铬转成毒性低的氢氧化物沉淀，过滤，滤液直接排放。沉淀干燥后可以再次使用。也可以使用焙烧法，掺杂部分煤渣或煤粉焙烧，所得产物直接掩埋[4]。
多次使用后的铬酸洗液，六价铬逐渐被还原为三价铬，洗液总体积增加，PH升高，导致氧化能力减弱。需加热蒸发多余的水分，并缓慢加入高锰酸钾粉末，直到溶液呈深褐色或微紫色，期间会有二氧化锰沉淀产生，冷却抽虑，滤液可再次使用。通常情况下，废液中的铬离子镶嵌到铁氧体中，就可以认为没有污染[5]。
1.3.3含铅、镉废水的处理
常见的有毒废水还有以二价铅离子、二价镉离子形式存在的含铅、镉废水,正常情况下，也是转化为碱性沉淀除去。该废液可以用氢氧化钠或氢氧化钙调节废液的PH=8-10左右，二价铅离子和二价镉离子就会形成沉淀，期间可以加入共沉淀剂硫酸亚铁来提高沉淀效果。所得滤液可以直接排放，沉淀可以混合无机化合物去烧结处理。
1.3.4含汞废弃物的处理
实验室常见的含汞废弃物指的是含汞废水和少量的汞单质。不小心打碎温度计或压力计会将汞撒到实验台上，由于汞的蒸气压很大, 会产生有毒的汞蒸气，所以此时实验室要通风, 用滴管尽可能地把汞珠收集到盛有水的烧杯中, 或用硫磺粉覆盖汞珠，慢慢地清理，汞珠会吸附硫磺生成危害小的HgS。
处理含汞废液与处理含铅废液类似，先用氢氧化钠或氢氧化钙调节PH=8-10，再加入共沉淀剂硫酸亚铁，最后用过量的硫化钠使得汞元素转化为HgS微粒，生成的Fe2S3沉淀，会吸附HgS微粒形成共沉淀。生成的硫化汞沉淀溶解度积极小，只有1.6×10 - 52，所以过滤分离后的滤液中Hg2+浓度将远低于标准，可以直接排放。累积一定量的沉淀，可以焙烧处理，也可以电解回收。
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