宗 营 王岸英 佟丽萍
(1. 空军勤务学院,江苏 徐州 221000;2. 空军后勤部军需能源质量监督站,北京 100000)
随着人们环保意识的不断增强,各行各业都在为推动绿色、循环、低碳发展,形成节约资源、保护环境做出力所能及的行动[1-11]。部队油料化验室在日常工作中,经常遇到过期失效的化学药品试剂以及油品化验过程中产生的各类化学废液,由于部分试剂药品及废液的毒性及腐蚀性较大,若处理不当将危及环境和人身安全,为此必须采取科学手段对其进行无害化处理。
对于在外包装上明确注明有效期的化学试剂,超过有效期的即视为过期失效。此外,对于固体试剂应保持其出厂时的状态,如粉末、颗粒或片状等,当出现明显板结(用药匙难以分散)、析出结晶水等现象时,药品失效。因为以其为原料配制的溶液将难以保证纯度与浓度,相关试验结果不可靠。对于液体试剂,由于包装密封不严,造成试剂吸收空气中的水分导致体积增加或者由于试剂本身易挥发致使体积明显减少的,以及状态发生改变的相关化学试剂均视为失效。如蒸馏试验中用到的胶棉液,若容器密封不严,试剂状态将逐渐由液态转为胶质状,最终转变为固态失效。对于个别标签模糊不清,无法辨别试剂名称、批号及生产日期的化学试剂,同样应及时按失效处理,以防止混淆用错。
目前,市场上有部分化学品回收公司专门针对过期失效的化学试剂药品及废液进行分类和科学处理,实现废物利用,降低环境污染风险。然而基层油料化验室在一段时期内产生的过期失效化学试剂及废液往往数量少、品类杂,联系厂家回收处理成本较高,从经济角度出发,部队难以接受,且由于部队驻地偏远等因素,往往难以通过这种方式进行处理。因此,应充分发挥油料化验员专业特长,认真分析待处理化学试剂及废液的理化特性,并就地取材开展无害化处理,解决实际存在的困难问题。
过期失效化学试剂及废液的无害化处理主要有氧化还原、酸碱中和以及燃烧分解等方法。
利用化学反应,将有毒有害物质进行无毒害转化,以消除环境威胁。如对于含有害金属离子的无机类废液,加入合适的试剂,使金属离子转化为难溶性的沉淀物,然后进行过滤,将滤出的沉淀物妥善保存,检查滤液,确认其不含有毒物质后,可排放。
Cr(Ⅶ)的化合物毒性较大且有致癌危险,国家规定Cr6+的排放标准为 0.5 mg/L。化验室日常工作中,试管、烧杯等玻璃仪器清洗常需用到铬酸洗液,为此对实验中失效的铬酸洗液必须认真处理后方可排放。用过的铬酸洗液如未变为绿色,应倒回原瓶,重复使用。若铬酸洗液变为绿色,表明已经失去氧化洗涤能力,可浓缩后再生。具体方法为把废铬酸洗液倒入烧杯中,放在石棉网上加热,慢慢地加入高锰酸钾粉末并不断搅拌,直到洗液变成橘红色为止。静置后,取上层清液装入瓶中备用。若铬酸洗液变黑失效,可加入废铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸盐等还原剂,在酸性条件下将Cr6+还原成Cr3+,待废液颜色转化为灰绿色之后,加废碱液或生石灰等,为防止沉淀再次溶解应调节溶液的pH值至8~9左右,使Cr3+转变成低毒的Cr(OH)3沉淀,分离出沉淀后的清液即可直接排放[12]。沉淀物经干燥后可用焙烧法处理,将其与煤渣一起焙烧,处理后可填埋。
铅和铅的化合物都有毒,国家规定铅的排放标准为1.0 mg/L。在航空活塞式发动机燃料的四乙基铅含量测定过程中,会产生部分含铅废液,对于这种含铅废液,可先用碱将废液的pH值调至8~10,使Pb2+生成Pb(OH)2沉淀,再加入FeSO4作为共沉淀剂,沉淀物可与其他无机物混合进行烧结处理,清液可直接排放。
含汞废液毒性很大,如HgCl2剧毒,致死剂量为0.2~0.4 g,汞蒸气散布于空气中被人体吸入会产生慢性中毒。对于含汞废液,应先用氢氧化钠调pH至8~10,加过量NaS2或Fe2S3,使其生成HgS沉淀,再加入FeSO4作絮凝剂,与过量的S2-生成FeS沉淀,将悬浮在水中难以沉淀的HgS吸附,并进行共沉淀,经静置后分离(有条件的可以采用离心机进行分离处理)、过滤,其中清液含汞量可降至0.02 mg/L以下后排放,少量残渣集中存放。此外,还可采用汞齐提取法对含汞废液进行处理,即在废液内加入锌屑或铝屑,使废液中的汞被锌或铝置换出来,同时汞生成锌汞齐或铝汞齐,从而净化废液。注意,若不小心打破玻璃温度计,造成金属汞散落在实验室里(吸入汞蒸气对人体危害极大),必须立即开窗通风,待数分钟后收拾碎片和泄漏的水银。可用纸筒、胶头滴管(或注射器)将水银收集并用水液封,贴好标签后交相关部门处理,切不可随意丢弃,造成二次污染。
该方法在过期失效试剂药品及化学废液处理中经常用到,对于酸碱性未知的废液,可用pH试纸进行初步判断,有条件的化验室也可采用酸度计进行精确测量。对于酸性废液,可将其与碱废液中和,使其pH值达到6~8后即可排出,或者采用投药中和法,常用中和剂为工业用纯碱、烧碱、氨水、碳酸钙。同理,对于碱性废液,可将其与酸废液中和,使其pH值达到6~8后即可排出,或者采用投药中和法,常用中和剂为硫酸、盐酸或硝酸。
试验过程中受到污染的以及废弃的有机溶剂,少部分可以采用燃烧处理的方法,注意采用燃烧处理的有机废液要保证其充分燃烧,以使反应彻底,生成CO2、H2O等无毒害产物,对于部分在燃烧过程中会产生有害气体的,必须配备洗涤装置,与吸附剂一同焚烧。不具备条件的,可考虑采用其它方法处理。
对于过期失效化学试剂药品及废液的处理需强调两点注意事项:随着废液组成的不同,在处理过程中,往往伴随着有毒气体以及发热、爆炸等危险,因此,在开始处理工作前,必须充分了解试剂药品及废液的性质,然后分别采取小样进行分步处理,处理过程中密切观察,确保安全;若废液中含有络合离子之类的物质,只加入一种消除药品,有时不能处理完全,因此,要系统分析,科学处理,以防止部分尚未处理完全的有害物质排出。