乔 丽
(西安市曲江第一中学 陕西 西安 710061)
浅谈中学化学实验室废水无害化处理方法
乔 丽
(西安市曲江第一中学 陕西 西安 710061)
中学化学实验室的废水处理长期以来一直不为学校教师和学生所重视,本文对中学化学实验室的几大种类废水和与之相对应的处理方法,进行了一些探讨,特提出几种容易操作的综合处理方法。
中学化学实验;废水处理;污染
化学实验室废水长期以来不为人们所重视,但其对环境所造成的污染以及对人体产生的危害却是客观存在的。
化学是一门以实验为基础的学科,随着课程的改革,中学化学教学增加了很多实验课(趣味实验、校本课程、研究性学习),实验后产生的废水也越来越多。如何处理好实验室废水使其达标排放对环境尽可能减少污染是学校的化学实验室面临的一项重要任务。本人就此谈谈自己的工作中的一些经验和体会。
化学实验室废水的排放周期不定,排放量也无规律,排放的废水量虽然少但实验废水中成分较为复杂,除了常含的有洗衣粉、洗涤剂等、还会产生较多的有毒有害物和酸性、碱性、重金属离子的废水。中学化学实验室废水常用的分类方法
2.1 按废水中所含主要污染物性质,大体可以分为有机和无机两大类。无机废水主要含有重金属、重金属络合物(〔Cu(NH3)〕2+、〔Ag(NH3)〕+、〔Fe(CN)6〕3-)、酸碱、氰化物(硫氰化钾)、硫化物(硫化钠)、卤素离子以及其他无机离子等。有机废水含有常用的有机溶剂(如四氯化碳、苯、甲苯)、有机酸(甲酸、乙酸、草酸、苯甲酸等)、酚类(苯酚)、石油类、油脂类(乙酸乙酯)物质。
2.2 按照废水中含污染物的成分来分,可以分为含重金属、氰化物、酚类、酸类、碱碱、卤素类废水。
通常情况下,稀释后的氯化钠、碳酸钠、碳酸钾、酸类、碱类物质等都可直接降解为无毒物质,可以直接排入下水道。
如果是有毒有害物质则应根据废水的化学特性,选择合适的处理方法。先通过特制废液桶密闭容器进行存放,切不可混合存放,并贴上标签,注明废液种类、存放时间,做到定期处理。一般中学化学实验室对实验废水常见的处理方法有以下几种:
3.1 实验室产生的废酸液、废碱液,集中收集到指定废液桶中,通常采用相互中和法处理:
(1)定期将酸性废液与碱废液混合让酸碱充分反应后用PH计测混合液的PH使其接近7
(2)如果废液中酸、碱浓度较大采用投药中和法,化学实验室常用的酸性中和剂为硫酸、盐酸或硝酸、碱性中和剂为纯碱、烧碱、氨水、碳酸钙。
3.2 实验中用到硫氰化钾等含氰废液,集中收集到指定的废液桶,通常采用氧化还原使有毒物变为无毒物的方法处理:
含氰化物废液的稀溶液可加入氢氧化钠试液调至PH=10以上使溶液呈碱性后,再加一定的氧化剂使氰离子氧化分解,含铬(VI)废液一般采用还原剂使Cr6+还原成Cr3+。
3.3 含钡、钙、铅、汞等重金属离子的废液,通常加入试剂后使重金属离子沉淀后和溶液分离:
含汞、铅、铬等等离子的废液,控制酸度,使其转化成为硫化物沉淀。含铬(VI)废液一般采用还原沉淀法。基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂(FeSO4、Na2SO3、Fe等),将Cr6+还原成Cr3+,然后再加入碱性物质后生成氢氧化铬沉淀,从而去除铬离子。有毒的Ba2+废液要加入一定量的含SO42+溶液,使Ba2+生成不溶的BaSO4分离后才可排放。实验室产生的铜离子废水,一般是将金属离子以氢氧化物的形式沉淀分离,当铜离子浓度较大时也可用电解的方法处理,废水中的Ca2+,SO42-,Cl-等离子也常用沉淀的方法处理。
以沉淀为主的处理方法,对各种有毒或者有害的金属离子可加入沉淀剂与其反应,生成氢氧化物、碳酸盐、硫化物等难溶物质分离同时需要根据废水所含离子的成分分批处理。
3.4 有机废液:中学化学实验室有机废液产生量不大,但受中学化学实验室条件限制,一般根据废液类别采取投放石灰或废酸中和,用木炭吸附等方法处理。
(1)对数量较少,浓度较高的某些有毒有机物(苯、二甲苯、甲苯),要将其充分燃烧,生成二氧化碳和水。
(2)对有机酸或无机酸的酯类,可加入氢氧化钠或氢氧化钙,在室温或加热下进行水解后,若废液无毒害时,再把它中和、稀释后可排放。
(3)含苯酚废液的处理,浓度低的酚废液可以加入氧化剂(漂白粉)使其氧化为无毒的二氧化碳和水,达到排放标准从而减少对环境的危害。
实验室响应建设节约型社会的倡议,合理利用有效回收化学实验室废液,将会大量节约实验经费,减少有毒、有害物质对环境的危害。
做为中学化学中常用的有机溶剂(如苯、四氯化碳)一般用酸和水洗后,再用碱石灰干燥过滤后蒸发收集。含碘的四氯化碳,则用活性碳吸附成无色抽滤后再洗涤。
4.2 贵金属银的回收利用
化学实验室的含银废液主要来自银量分析法和银镜反应,主要以氯化银和银氨溶液等形式存在,处理时氯化银是先洗涤过滤沉淀后加足量的浓氨水使其溶解,再用价廉的锌棒还原后加硫酸使锌溶解,即可得到块状的金属银,溶于硝酸后制成硝酸银溶液可重复使用。
中学化学实验室废水中常含有一些无机盐,经过实验室处理后还可以做为浇灌花卉绿地的肥料(如实验室常用到的碳酸铵、氨水、氯化铵等废水经处理、稀释后可以作为氮肥使用,实验室常用的到氯化钾、硝酸钾、硫酸钾等废水经处理后可作为钾肥使用、废水中还有植物所需的一些微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu)均可以以离子的形式(铁是二价)被植物吸收。这样可以避免资源浪费。
中学化学实验室应该配备一套有专门的水处理装置,对有危害的实验液体进行吸附、沉淀、过滤。这样既节约了水资源,使废物资源化,又提高了下水管道的使用寿命,减少了污水处理的费用,还能在广大学生中树立环保节约意识。中学化学尽量选做无害实验,尽可能为环保考虑。中学化学实验是给学生展示一个过程,可以用生活用品代替或更换化学药品避免纯化学的东西(如选择有白醋代替盐酸、用鸡蛋壳代替碳酸钙、用小苏打代替碳酸氢钠,用花茶和果自制酸碱指示剂等),这样也增加了实验的安全性和有趣性。
化学实验室废水处理是一项长期而又艰巨的工作,实验室产生的废液种类繁多,成分复杂,单次污染数量少,但累计排放量大,我们应本着对环境负责的态度积极应对,通过对这些实验室废液的行之有效的处理,减少化学实验室废水对环境的危害,同时还可以回收有用化学物质节省资源。科学地处理实验室废水废液,既可以培养学生的环保意识,又可以实现环境友好,减少有害排放。
X703 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624(2018)01-0126-02