化学工程废液处理及再生技术分析

郭南荻 邹途

摘要：近年来，我国的化工工程建设的发展迅速，有机化学实验是本科教学中化学、生物、医学、高分子和材料科学等多专业的专业基础课，在有机化学实验中大多数实验都会产生废液及固废，如果在实验结束后不能及时处理实验产生的废弃物，将会对人体健康和环境造成危害和污染。目前绿色化学实验呼声渐高，进行环境无害的化学实验是化学实验教学领域的长期目标。

关键词：化学工程;废液处理;再生技术分析

1化学镀镍废液处理的概述

目前我国工业所使用的化学镀镍都是以次磷酸钠为还原剂并且在碱性的环境中进行的。同时在进行化学镀镍作业时，通过使用络合物、稳定剂已经加速剂等来提高镀液的稳定性、使用寿命以积极镀层质量。此外，还会添加一些其他的助剂来减小废液和废水处理的难度。化学镀镍的废液的组成就有较强的复杂性，包含无机盐、有机物当多种物质。现阶段，我国化学工程废液处理采用的方法主要有：化学沉淀法，电解法，离子交换法以及催化还原法等。为了使废液处理的效果得到进一步的提高，往往还会将2种或者2种以上的方法进行综合，但是这样的废水处理操作也会大大的增加化學工程在废液处理上的成本。

2化学实验室废液管理中存在的问题

一是化学试剂存储中的问题。化学实验室中的实验试剂采购源头多元，无法全面掌握化学试剂的总量、使用量等信息，增大了后续化学实验室废液排放管理的难度。同时，在化学试剂存储的过程中，由于种类千差万别，存储要求也不尽相同，当前部分存储化学试剂的库房建设尚不完善，缺乏良好的通风系统、自动监控系统和火灾报警系统。二是化学实验过程中的问题。随着化学实验项目的增多，化学试剂使用量和化学废液生成量也相应增加，部分实验人员在实验过程中存在思想麻痹和侥幸心理，缺乏足够的安全意识。还有部分实验操作人员缺乏对使用的化学试剂及其实验过程中危险性的认知，导致实验中发生事故的几率增大。三是化学实验室废液采集和存储中的问题。如果对化学实验室中生成的化学废液不加以处理，其中的有害组分则会对土壤、水体和大气造成污染，而当前的化学实验废液分类采集的难度较大。

3废液及固废处理办法

3.1中和无毒害处理

对于产生的干燥剂型、催化剂型、反应原料型、洗涤剂型废液及固废，可进行中和处理，采用碱性废液固废和酸性废液中和;也可采用药剂中和，即采用Na2CO3、NaOH、石灰乳、碳酸钙、工业硫酸、盐酸等中和，反应方程式为：H++OH-→H2O，NaOH+HCl→NaCl+H2O，Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑，经过中和的废液可直接排放。对于产生的毒害性固废，例如温度计中水银，首先监督学生不要直接倒入下水道及垃圾箱，用硫磺粉覆盖于水银表面，生成无毒的硫化汞，然后密封储存，交给有资质的废物处理企业进行处理。

3.2蒸馏再利用处理

对于回收原料型废液，可进行再次利用。蒸馏和分馏操作产生的乙醇和丙酮，柱层析中洗脱用的乙醇，均可以收集起来再次蒸馏使用。蒸馏后的二次乙醇可用于清洗玻璃仪器，进行折光率测定的练习、蒸馏操作的练习等实验使用。使用过的沸石也可收集起来，使用二次乙醇浸泡清洗，烘干后可再次使用。

3.3安全储存作为其它实验的反应原料

反应产物型废液及固废较难处理，反应产物无法直接作为成品化学试剂使用。对于此类废液及固废，应选用合适的容器安全储存，一部分可作为其它实验的实验原料。例如合成的肉桂酸，可以在下一届学生进行熔点测定实验时作为待测样品使用;学生合成的乙酰苯胺，由于苯胺氧化，变为粉红色，可以利用其进行重结晶基础操作;合成的阿司匹林，可以作为样品进行分析化学实验，测定其产品纯度;实验中合成的乙酸正丁酯可储存起来，作为减压蒸馏实验的原材料，让学生练习减压蒸馏实验操作;学生合成的洗涤灵进一步处理，制成成品洗涤灵，用以洗刷实验室的玻璃仪器。对于环己烯、溴乙烷、咖啡因、甲基橙等反应产物固废处理，将一部分交给有相关科研项目的教师，其通过柱色谱等方法将固废提纯后使用，可减少这些教师的科研开支;剩余的部分进行安全储存，然后交给有废物处理资质的企业进行安全处理。

3.4碱液法处理

碱液处理法一般来说，通过化学方式进行镀镍需要通过高温来获得，因此化学镀镍废液在未冷却的时候，可以加入氢氧化钠溶液对其进行处理，但是这只能够回收处理其中的镍元素，随后还需要在废液中加入漂白粉，这样才能够保障镍元素和磷元素全部得到回收与处理。为了验证该方案的合理性，通过2组不同的实验可以看出氢氧化钠溶液与漂白粉对镍和磷的回收处理情况。一是在不同温度下，NaOH容易对镍的处理情况有所不同，以48g/L为分界，当NaOH溶液的加入量高于此量时，溶液中会有沉淀出现，当该氢氧化钠的加入量低于此量时，溶液中并无沉淀出现。从该实验可以看出，在温度为80℃时，加入48g/LNaOH溶液时废液中的镍被处理的更为彻底。在探究漂泊粉对于磷的处理情况时，可以发现漂白粉的在废液中的含量越高，磷的处理效果就越好。但是在实验过程中需要注意的是，在进行漂白粉加入的过程中还需要考虑废液处在适宜的温度，并且需要进行搅拌处理，这样才能够保障废液处理的最佳效果。

3.5完善化学实验室废液处理的市场机制

要建立合理的废液处理价格体系，依照危险废物的最高等级进行处置，不能单纯采用简便易行的焚烧处置方法，还要考虑化学实验室废液的重新提纯、分离和再利用，要给予相关有资质的处置单位一定的减税优惠政策，降低化学实验室废液处置的价格，提高产废单位处置废液的积极性。同时，还要做好化学试剂生产、购买和使用的登记管理，要转变化学试剂“末端管理”的传统模式，加大对化学试剂的前端管控，通过电子信息管理系统登记化学试剂的销售、使用、处置等信息，并通过信息管理系统监督化学废液的生成、排放情况，较好地优化实验室废液处理业务流程，提高化学实验室废液处理的效率。

4结语

综上所述，实际上化学工程废液处理与再生对于资源的循环利用、生态环境的保护等都有着十分重要的意义，面对日新月异的废液处理与再生技术的出现，需要工作者不断通过废液处理与再生工作实践提高废液处理与再生效果。目前相关废液处理与再生技术也不是十分完善的，所以相关技术手段的创新工作任重而道远，行业工作者应该结合实践工作经验，不断推陈出新，提高化学工程废液处理能力，提升化学工作的环保能力。

参考文献：

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[3]陆婉芳，吴美芳，黄良保，等.“绿色化”有机化学实验教学实践和探讨[J].实验室研究与探索，2002（3）：14-15.

（作者单位：沈阳科创化学品有限公司）