實驗室廢棄物的處理--化學實驗安全手冊

食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地W第四章 實驗室廢棄物的處理RC1. 前言廢棄物，包含的種類繁多。從實驗室排出的廢棄物，主要為列于附錄中的物質(zhì)。排放這些廢棄物時，受到政府頒布的各項法令的限制。特別是化學物質(zhì)，由于考慮到它會以某種形式危及人們的健康，所以從防止污染環(huán)境的立場出發(fā)，即使數(shù)量甚微，也要避免把它排放到自然水域或大氣中去，而必須加以適當?shù)奶幚怼?通常從實驗室排出的廢液，雖然與工業(yè)廢液相比在數(shù)量上是很少的，但是，由于其種類多，加上組成經(jīng)常變化，因而最好不要把它集中處理，而由各個實驗室根據(jù)廢棄物的性質(zhì)，分別加以處理。為此，廢液的回收及處理自然就需依賴實驗室中每一個工作人員。所以，實驗人員應予足夠的重視，疏忽大意固然不對，而即使由于操作錯誤或發(fā)生事故，也應避免排出有害物質(zhì)。同時，實驗人員還必須加深對防止公害的認識，自覺采取措施，防止污染，以免危害自身或者危及他人。2NO:Z本章所敘述的，是對實驗室的廢棄物中，以列于防止水質(zhì)污染法的有害物質(zhì)為對象，提出一些處理方法示例。然而，這里所敘述的方法不是萬能的，也可能由于廢液的組成不同而不能充分發(fā)揮其應有的效果。并且，隨著各地處理設施或所要求的條件的不同，也可有各自不同的處理方法。因此，對于各有關研究機構來說，若已有確定的處理標準，應按其進行；而若有新的更合理的處理方法，則應將其正確使用，進而自己也必須保持高度的熱情，研究出更合理的處理方法。x9HT2. 收集、貯存一般應注意的事項vZ#lu1).廢液的濃度超過表41所列的濃度時，必須進行處理。但處理設施比較齊全時，往往把廢液的處理濃度限制放寬。pe2).最好先將廢液分別處理，如果是貯存后一并處理時，雖然其處理方法將有所不同，但原則上仍如表41所列的方法，將可以統(tǒng)一處理的各種化合物收集后進行處理。KQON3).處理含有絡離子、螯合物之類的廢液時，如果有干擾成份存在，要把含有這些成份的廢液另外收集。w9#6O4).下面所列的廢液不能互相混合：7l過氧化物與有機物；氰化物、硫化物、次氯酸鹽與酸；鹽酸、氫氟酸等揮發(fā)性酸與不揮發(fā)性酸；濃硫酸、磺酸、羥基酸、聚磷酸等酸類與其它的酸；銨鹽、揮發(fā)性胺與堿。;5).要選擇沒有破損及不會被廢液腐蝕的容器進行收集。將所收集的廢液的成份及含量，貼上明顯的標簽，并置于安全的地點保存。特別是毒性大的廢液，尤要十分注意。WCoFx6).對硫醇、胺等會發(fā)出臭味的廢液和會發(fā)生氰、磷化氫等有毒氣體的廢液，以及易燃性大的二硫化碳、乙醚之類廢液，要把它加以適當?shù)奶幚恚乐剐孤M快進行處理。(_V7).含有過氧化物、硝化甘油之類爆炸性物質(zhì)的廢液，要謹慎地操作，并應盡快處理。8).含有放射性物質(zhì)的廢棄物，用另外的方法收集，并必須嚴格按照有關的規(guī)定，嚴防泄漏，謹慎地進行處理。t表41 必須加以處理的廢液的最低濃度、收集分類及處理方法6oPPrCZV;（續(xù)上表）CmvIl8Df【注】上表所列的濃度為金屬或所標明的化合物的濃度。!Sj雖然是有機類廢液，但也含有列于無機類廢液的物質(zhì)，如果無機物質(zhì)的濃度超過列于無機類該項濃度時，該廢液應另行收集。rG%&有機類廢液的濃度系指含水廢液的濃度。63. 處理時一般應注意的事項jta1).隨著廢液的組成不同，在處理過程中，往往伴隨著產(chǎn)生有毒氣體以及發(fā)熱、爆炸等危險。因此，處理前必須充分了解廢液的性質(zhì)，然后分別加入少量所需添加的藥品。同時，必須邊注意觀察邊進行操作。_4C i2).含有絡離子、螯合物之類物質(zhì)的廢液，只加入一種消除藥品有時不能把它處理完全。因此，要采取適當?shù)拇胧?，注意防止一部份還未處理的有害物質(zhì)直接排放出去。643).對于為了分解氰基而加入次氯酸鈉，以致產(chǎn)生游離氯，以及由于用硫化物沉淀法處理廢液而生成水溶性的硫化物等情況，其處理后的廢水往往有害。因此，必須把它們加以再處理。#4).沾附有有害物質(zhì)的濾紙、包藥紙、棉紙、廢活性炭及塑料容器等東西，不要丟入垃圾箱內(nèi)。要分類收集，加以焚燒或其它適當?shù)奶幚恚缓蟊９芎脷堅?。ZI5).處理廢液時，為了節(jié)約處理所用的藥品，可將廢鉻酸混合液用于分解有機物，以及將廢酸、廢堿互相中和。要積極考慮廢液的利用。HS6).盡量利用無害或易于處理的代用品（參照附錄表6)，代替鉻酸混合液之類會排出有害廢液的藥品。I7).對甲醇、乙醇、丙酮及苯之類用量較大的溶劑，原則上要把它回收利用，而將其殘渣加以處理。N4. 無機類實驗廢液的處理方法UUwS4.1 含六價鉻的廢液-0=_注意事項+MVq處理方法（氯堿法）?r:原理;NT0s用含氮氧化劑將氰基分解為N2和CO2。反應按如下兩個階段進行：o)Vm|(1)式反應在pH值大于10的條件下進行。若pH值在10以下就加入氧化劑，則會發(fā)生如下反應：hO jf$而產(chǎn)生刺激性很大的有害氣體CNCl，因而處理時必須特別注意。對(2)式反應，如果pH值過高，則反應時間過長，故調(diào)整pH在8左右進行較好。av|U1V操作步驟 gq:T1).于廢液中加入NaOH溶液，調(diào)整pH至10以上。然后加入約10的NaOCl溶液，攪拌約20分鐘，再加入NaOCl溶液，攪拌后，放置數(shù)小時（如果用氧化還原光電計檢測其反應終點，則較方便）。&,2).加入510的H2SO4（或鹽酸），調(diào)節(jié) pH至7.58.5，然后放置一晝夜。i!3).加入Na2SO3溶液，還原剩余的氯（稍微過量時，可用空氣氧化。每升含1克Na2SO3的溶液1毫升，相當于0.55毫克Cl）。I4).查明廢液確實沒有CN-離子后，才可排放。z# j5).廢液含有重金屬時，再將其作含重金屬的廢液加以處理。AWZmN分析方法6/)!定性分析采用氰離子試紙或檢測箱進行檢測；定量分析則蒸出全部氰后（見JIS K原理iIaB用Ca（OH）2把Pb2+轉(zhuǎn)變成難溶性的Pb（OH）2，然后使其與凝聚劑共沉淀而分離。XUzcaPb2+Ca（OH）2Pb（OH）2+Ca2+!為此，首先把廢液的pH值調(diào)整到11以上，使之生成Pb（OH）2。然后加入凝聚劑，繼而將pH值降到78，即產(chǎn)生Pb（OH）2共沉淀。但如果pH值在11以上，則生成HPbO2-而沉淀會再溶解。$,Yp1操作步驟031).在廢液中加入Ca（OH）2，調(diào)整pH值至11。=2).加入Al2（SO4）3（凝聚劑），用H2SO4慢慢調(diào)節(jié)pH值，使其降到78。3).把溶液放置，待其充分澄清后即過濾。檢查濾液不含Pb2+后，即可排放。Cg4分析方法+P9S定性分析用檢測箱進行（注意干擾離子）。定量分析用二苯基硫巴腙（即雙硫腙）吸光光度法（見JIS KbB食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地#W6hx0102 39.1)或原子吸收光譜分析法。f備注 1).除上述處理方法外，還有硫化物沉淀法（其生成的硫化物溶解度較小，但因形成膠體微粒而難于分離）；碳酸鹽沉淀法（生成的沉淀微粒細小，分離困難）；吸附法（使用強酸性陽離子交換樹脂，幾乎能把它們完全除去）。Wo42).堿性藥劑也可以用NaOH，但是由于生成微粒狀沉淀而難于過濾，故用Ca（OH）2較好。Uf1y4.4 含砷廢液&;注意事項311).As2O3是劇毒物質(zhì)，其致命劑量為0.1克。因此，處理時必須十分謹慎。w2).含有機砷化合物時，先將其氧化分解，然后才進行處理（參照含重金屬有機類廢液的處理方法）。t2d處理方法（氫氧化物共沉淀法）XT原理YZoAp用中和法處理不能把 As沉淀。通常使它與Ca、Mg、Ba、Fe、Al等的氫氧化物共沉淀而分離除去。用Fe（OH）3時，其最適宜的操作條件是：鐵砷比（Fe/As）為3050；pH為710。,q)操作步驟=t|*X1).廢液中含砷量大時，加入Ca（OH）2溶液，調(diào)節(jié)pH至9.5附近，充分攪拌，先沉淀分離一部份砷。Z1Ht2).在上述濾液中，加入FeCl3，使其鐵砷比達到50，然后用堿調(diào)整pH至710之間，并進行攪拌。wse3).把上述溶液放置一夜，然后過濾，保管好沉淀物。檢查濾液不含As后，加以中和即可排放。此法可使砷的濃度降到0.05ppm以下。分析方法1定量分析有鐵共沉淀、濃縮溶劑萃取鉬藍法（見JIS Km食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地9iY0102 48.1)；或鐵共沉淀、濃縮分離砷化氫二乙基氨荒酸銀法進行測定（見JIS K,c.!食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地P;RvGb0102 48.2)。;?Vr備注wm除上述處理方法外，還有硫化物沉淀法（用鹽酸酸化，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）。Kh%O4.5 含汞廢液;4%*6注意事項,Z_1).廢液毒性大，經(jīng)微生物等的作用后，會變成毒性更大的有機汞。因此，處理時必須做到充分安全。AP2).含烷基汞之類的有機汞廢液，要先把它分解轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機汞，然后才進行處理（參照有機汞的處理方法）。63).再用活性炭吸附法或離子交換樹脂等方法，進一步處理濾液。EE4).在處理后的廢液中，確證檢不出Hg后，才可排放。wR處理方法之二（活性炭吸附法）uy?fx先稀釋廢液，使 Hg濃度在1ppm以下。然后加入NaCl，再調(diào)整pH值至6附近，加入過量的活性炭，攪拌約2小時，然后過濾，保管好濾渣。此法也可以直接除去有機汞。jwFlc處理方法之三（離子交換樹脂法）(XVw+t于含汞廢液中加入NaCl，使之生成HgCl42-絡離子而被陰離子交換樹脂所吸附。但隨著汞的形態(tài)不同，有時此法效果不夠理想。并且，當有有機溶劑存在時，此法也不適用。k:&;分析方法4_全汞的定量分析，用高錳酸鉀分解二苯基硫巴腙吸光光度法（見JIS Kx5d(q食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地:pkh0102 44.1.1)或用原子吸收光譜分析法。定性分析雖然也可以用檢測箱進行，但若從其檢出限度考慮，用它不能檢測達到排放標準那樣低濃度的廢液。vRL備注syh1).因為汞容易形成絡離子，故處理時必須考慮汞的存在形態(tài)。*VAqa2).若用NaHS和ZnCl2代替Na2S+FeSO4，可以把汞清除到極微量的程度。例如，對含Hg 10ppm的廢液1升，pH值在10.3，加入32毫克NaHS及80毫克ZnCl2進行處理。處理后，Hg的濃度降至0.003ppm。S&4.6 含有機汞的廢液VI:a注意事項A含烷基汞之類廢液，毒性特別大，處理時必須十分注意。0NU處理方法（氧化分解法）H用下述處理方法，先將有機汞轉(zhuǎn)變成無機汞，然后再進行處理。Tg操作步驟z在500毫升廢液（含汞0.025毫克以下）中，加入濃硝酸60毫升及 6的KMnO4水溶液20毫升，加熱回流二小時。待KMnO4溶液的顏色消失時，把溫度降到60以下，然后加入2毫升KMnO4溶液，再加熱溶液。5 1V分析方法df5B以烷基汞為對象的定量分析方法有：氣相色譜法（見JISKu食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地Y*0102 44.2.1)和薄層色譜分離二苯基硫巴腙吸光光度法（見JIS K1 06Hy食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地W0102 44.2.2)。全汞的定量分析方法，與上述JIS KBL1食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地v9c0102 44.1.1所述方法相同。#q&備注LGP&I2除上述的處理方法外，還有用NaOCl和NaOH或KMnO4和H2SO4進行氧化，以及用活性炭吸附等方法。74.7 含重金屬的廢液注意事項GzRP1).對含有機物、絡離子及螯合物量大的廢液，要先把它們分解除去（參照含重金屬的有機類廢液的處理方法）。2).含Cr（）、CN等物質(zhì)時，也要預先進行上述處理。6:3).廢液中含有兩種以上的重金屬時，因其處理的最適宜的pH值各不相同，必須加以注意。W食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地/處理方法bMWkO3原理N! U把重金屬離子轉(zhuǎn)變成難溶于水的氫氧化物或硫化物等的鹽類，然后進行共沉淀而除去。071).氫氧化物共沉淀法5Z= 操作步驟_ LdQ在廢液中加入FeCl3或Fe2（SO4）3，并加以充分攪拌。1將Ca（OH）2制成石灰乳，然后加入上述廢液中，調(diào)整 pH至 911（如果pH值過高，沉淀會再溶解）。U 溶液經(jīng)放置后，過濾沉淀物。檢查濾液確實不含重金屬離子后，才把它中和排放。WEs備注B如果含有螯合物時，往往不產(chǎn)生沉淀。但是，本法可以除去少量的螯合物。ATN按照本法處理，可使Ca、Zn、Fe、Mn、Ni、Cr（）、As、Sb、Al、Co、Ag、Sn、Bi、及其它很多重金屬生成氫氧化物沉淀而除去。)Fg5ca共沉劑也可以用Al2（SO4）3或ZnCl2等物質(zhì)。 =a因在強堿性下，兩性金屬的沉淀會發(fā)生溶解。故要注意其最適宜的pH值（兩性金屬沉淀溶解的pH值為：Al3+：8.5；Cr3+：9.2；Sn2+：10.6；Zn2+：11；Pb2+：11。但是，用共沉淀法處理時，由于產(chǎn)生沉淀的 pH值范圍相當寬，因而，在pH值為911的條件下，全都能完全沉淀）。!+(XTZ中和劑與其用HaOH，不如用Ca（OH）2為好。因Ca（OH）2可防止兩性金屬的沉淀再溶解，且其沉降性能也較好。D如果用碳酸鈉作中和劑，還可使Ca2+、Sr2+、Ba2+等離子生成難溶性的碳酸鹽而除去（pH1011)。32).硫化物共沉淀法操作步驟$fm廢液中重金屬的濃度要用水稀釋至1以下。7加入Na2S或NaHS溶液，并充分攪拌。O$j加入NaOH溶液，調(diào)整pH值至9.09.5。zZb|加入FeCl3溶液，調(diào)節(jié)pH值至8.0以上，然后放置一夜。C9$zz用傾析法過濾沉淀，檢查濾液確實不含重金屬。D再檢查濾液有無S2-離子。如果含有S2-離子時，用H2O2將其氧化，中和后即可排放。/分析方法z.食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地;1B0102)。.備注0E7除上述的處理方法外，還有碳酸鹽法（可用含碳酸鈉的堿灰漿）、離子交換樹脂法及吸附法（用活性炭）等。Y4.8 含重金屬的有機類廢液W(sh處理方法MuQ-先將妨礙處理重金屬的有機物質(zhì)，用氧化、吸附等適當?shù)奶幚矸椒ò阉ァＨ缓蟛虐阉鳠o機類廢液處理。L,1).焚燒法8(cXp將含大量有機溶劑廢液及有機物的溶液，進行焚燒處理，保管好殘渣。Fu2).氧化分解法sL參照含有機汞廢液的處理方法。53).活性炭吸附法y/;調(diào)整pH值至5左右，加入活性炭粉末，經(jīng)常加以攪拌，經(jīng)23小時后進行過濾（此法適用于處理稀溶液）。iPvu4.9 含鋇廢液qO處理方法4C?在廢液中加入Na2SO4溶液，過濾生成的沉淀后，即可排放。*|QY*4.10 含硼廢液uLYX處理方法?RU把廢液濃縮，或者用陰離子交換樹脂吸附。對含有重金屬的廢液，按含重金屬廢液的處理方法進行處理。Dy184.11 含氟廢液|M*z處理方法1HI于廢液中加入消化石灰乳，至廢液充分呈堿性為止，并加以充分攪拌，放置一夜后進行過濾。濾液作含堿廢液處理。此法不能把氟含量降到8ppm以下。要進一步降低氟的濃度時，需用陰離子交換樹脂進行處理。S4.12 含氧化劑、還原劑的廢液注意事項bpp1).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性時，也可以把它們收集在一起。K3G2).含鉻酸鹽時可作為含Cr（）的廢液處理。B3).含重金屬物質(zhì)時，可作為含重金屬的廢液處理。2b2)H34).不含有害物質(zhì)而其濃度在1以下的廢液，把它中和后即可排放。nR處理方法C&s9操作步驟1).查明各氧化劑和還原劑，如果將其混合也沒有危險性時，即可一面攪拌，一面將其中一種廢液分次少量加入另一種廢液中，使之反應。n42).取出少量反應液，調(diào)成酸性，用碘化鉀淀粉試紙進行檢驗。53).試紙變藍時（氧化劑過量）：調(diào)整pH值至3，加入Na2SO3（用Na2S2O3、FeSO4也可以）溶液，至試紙不變顏色為止。充分攪拌，然后把它放置一夜。%Kx4).試紙不變色時（還原劑過量）：調(diào)整pH值至3，加入H2O2使試紙剛剛變色為止。然后加入少量Na2SO3，把它放置一夜。A%q05).不管哪一種情況，都要用堿將其中和至 pH為 7，并使其含鹽濃度在5以下，才可排放。t4.13 含酸、堿、鹽類物質(zhì)的廢液Z注意事項.1).原則上將酸、堿、鹽類廢液分別收集。但如果沒有妨礙，可將其互相中和，或用其處理其它的廢液。 .2).對含重金屬及含氟的廢液，要另外收集處理。Vu3).對黃磷、磷化氫、鹵氧化磷、鹵化磷、硫化磷等的廢液，在堿性情況下，用H2O2將其氧化后，作為磷酸鹽廢液處理。對縮聚磷酸鹽的廢液，用硫酸酸化，然后將其煮沸23小時進行水解處理。4).對其稀溶液，用大量水把它稀釋到1以下的濃度后，即可排放。V9XzXZ處理方法u5. 有機類實驗廢液的處理方法fA注意事項)SvW 1).盡量回收溶劑，在對實驗沒有妨礙的情況下，把它反復使用。tpsF=h2).為了方便處理，其收集分類往往分為：a)可燃性物質(zhì)；b)難燃性物質(zhì)；c)含水廢液；d)固體物質(zhì)等。_N5V3).可溶于水的物質(zhì)，容易成為水溶液流失。因此，回收時要加以注意。但是，對甲醇、乙醇及醋酸之類溶劑，能被細菌作用而易于分解。故對這類溶劑的稀溶液，經(jīng)用大量水稀釋后，即可排放。n&S%4).含重金屬等的廢液，將其有機質(zhì)分解后，作無機類廢液進行處理。1s食界論壇 - 我們的食界論壇，互相交流的天地|V-處理方法CMix*V1).焚燒法hP5in將可燃性物質(zhì)的廢液，置于燃燒爐中燃燒。如果數(shù)量很少，可把它裝入鐵制或瓷制容器，選擇室外安全的地方把它燃燒。點火時，取一長棒，在其一端扎上沾有油類的破布，或用木片等東西，站在上風方向進行點火燃燒。并且，必須監(jiān)視至燒完為止。xaY&3=對難于燃燒的物質(zhì)，可把它與可燃性物質(zhì)混合燃燒，或者把它噴入配備有助燃器的焚燒爐中燃燒。對多氯聯(lián)苯之類難于燃燒的物質(zhì)，往往會排出一部份還未焚燒的物質(zhì)，要加以注意。對含水的高濃度有機類廢液，此法亦能進行焚燒。F Gy對由于燃燒而產(chǎn)生NO2、SO2或HCl之類有害氣體的廢液，必須用配備有洗滌器的焚燒爐燃燒。此時，必須用堿液洗滌燃燒廢氣，除去其中的有害氣體。8gEa對固體物質(zhì)，亦可將其溶解于可燃性溶劑中，然后使之燃燒。oK8Kk2).溶劑萃取法o對含水的低濃度廢液，用與水不相混合的正己烷之類揮發(fā)性溶劑進行萃取，分離出溶劑層后，把它進行焚燒。再用吹入空氣的方法，將水層中的溶劑吹出。rPRH對形成乳濁液之類的廢液，不能用此法處理。要用焚燒法處理。mm3).吸附法K5YvTo用活性炭、硅藻土、礬土、層片狀織物、聚丙烯、聚酯片、氨基甲酸乙酯泡沫塑料、稻草屑及鋸末之類能良好吸附溶劑的物質(zhì)，使其充分吸附后，與吸附劑一起焚燒。qX4).氧化分解法（參照含重金屬有機類廢液的處理方法）MK4Ne-在含水的低濃度有機類廢液中，對其易氧化分解的廢液，用H2O2、KMnO4、NaOCl、H2SO4+HNO3、HNO3+HClO4、H2SO4+HClO4及廢鉻酸混合液等物質(zhì)，將其氧化分解。然后，按上述無機類實驗廢液的處理方法加以處理。M:Q,*i5).水解法9dl對有機酸或無機酸的酯類，以及一部份有機磷化合物等容易發(fā)生水解的物質(zhì)，可加入NaOH或Ca（OH）2，在室溫或加熱下進行水解。水解后，若廢液無毒害時，把它中和、稀釋后，即可排放。如果含有有害物質(zhì)時，用吸附等適當?shù)姆椒右蕴幚怼?!H6).生物化學處理法VYfk用活性污泥之類東西并吹入空氣進行處理。例如，對含有乙醇、乙酸、動植物性油脂、蛋白質(zhì)及淀粉等的稀溶液，可用此法進行處理。t5.1 含一般有機溶劑的廢液ci一般有機溶劑是指醇類、酯類、有機酸、酮及醚等由C、H、O元素構成的物質(zhì)。+m_對此類物質(zhì)的廢液中的可燃性物質(zhì)，用焚燒法處理。對難于燃燒的物質(zhì)及可燃性物質(zhì)的低濃度廢液，則用溶劑萃取法、吸附法及氧化分解法處理。再者，廢液中含有重金屬時，要保管好焚燒殘渣。但是，對其易被生物分解的物質(zhì)（即通過微生物的作用而容易分解的物質(zhì)），其稀溶液經(jīng)用水稀釋后，即可排放。K)5.2 含石油、動植物性油脂的廢液,#NcW此類廢液包括：苯、已烷、二甲苯、甲苯、煤油、輕油、重油、潤滑油、切削油、機器油、動植物性油脂及液體和固體脂肪酸等物質(zhì)的廢液。/v5對其可燃性物質(zhì)，用焚燒法處理。對其難于燃燒