实验室废液的处理万融实验

实验室产生的废液包括一般洗涤废水和化学实验废液，对一般洗涤废水，采取循环用水系统，使废水在一定的实验过程中多次重复利用，既可节约用水，又能把废水排放量控制在最少的程度。对化学实验废液，需要进一步处理，达标后才能排放。

实验室废液的净化方法一般可分为物理法、化学法、物理化学法、生物化学法四类。物理法有：沉降、过滤、离心分离、蒸发结晶（浓缩）、萃取、吹脱等。化学法有：沉淀、中和、氧化还原、电解、离子交换等。物理化学法有：絮凝沉淀、吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤及超吸附等。生物化学法有：活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘等。

在实际废液处理中，往往要通过实验、比较，确定出有效、经济合理的处理方法，对于成分复杂、数量较多的实验室废水，常联合运用几种方法进行系统处理，最终达到排放标准。

下面介绍几种实验室废液处理的常用方法。

①硫化物沉淀法　此沉淀法主要针对组成成分中含有汞、铅、镉等重金属较多的无机废弃液，具体方法一般是采用Na2S或者NaHS把废弃液中的此类重金属转化为难溶于水的金属硫化物，随后与Fe（OH）3共同沉淀而使其得以分离。或者可以先将废弃液的pH值调平至8.0～10.0，然后向废弃液中逐步加入硫化钠至过量，直到生成硫化物的沉淀，此时再加入FeSO4作为共同沉淀剂，促使其生成FeS以吸附废弃液中的悬浮硫化汞、硫化镉、硫化铅和微粒进而共沉淀，通过静置、过滤达到分离的目的。

②絮凝沉淀法　此方法主要适用于含有重金属离子比较多的无机废弃液。在初步确定了废弃液的性质，并探究了各种离子的沉降特性以后，通过选择合适的絮凝剂（如石灰、铁盐或铝盐等），让其在弱碱条件下形成含有Fe（OH）3和Al（OH）3成分的絮凝状沉淀，此絮凝沉淀物具有一定的吸附作用，既可以去除废弃液中的重金属离子，还可以一并除去废弃液中的部分其他有机污染物，达到降低废弃液中化学需氧量（COD）的目的。

③氧化还原中和沉淀法　此方法通常适用于处理含有六价铬（Cr6+）或是具有还原性的有毒的物质，如氰根离子（CN-）等，还有一些含有金属元素的有机化合物。常见的工艺过程可概括为：先让废弃液经历一系列的氧化还原反应，从而将高毒性的污染物转化为低毒性的污染物质，随后，再经过絮凝和沉淀将已转化得到的低毒性污染物质从当前的反应体系中分离出去；而对于含有六价铬的废弃液，则需要首先把六价铬由氧化还原反应还原成为三价铬（Cr3+），再用合适的沉淀剂使其沉淀，达到分离的目的，或者可以将其与其他种类的重金属废弃液一并处理。

在上述反应中所用的还原剂通常是铁粉、二氧化硫、亚铁盐或者亚硫酸氢盐等，同时需要在pH值低于3.0的条件下进行，再通过中和沉淀作用，将铬元素转化成为难溶于水的盐除去。当溶液中含有氰根离子的时候，则一般需要首先在碱性的条件下使用氧化剂，将其氧化成为N2和CO2，通常的方法有氯碱法、普鲁士蓝法（即以生成铁氰化合物的方法使其发生沉淀）、臭氧氧化法、电解氧化法及铁屑内电解法等。

④活性炭吸附法　此方法通常用在去除生物法或物理法、化学法都不能去除的微量并且呈溶解状态的一类有机物。实验室里的有机废弃液通常都含有大量的实验残液和废弃溶剂，它的主要成分是烷烃类、芳香类或表面活性剂，而且废弃液的浓度很高，非常适合用活性炭进行吸附处理。处理的工艺流程通常为首先经过一系列简单的分离手段把废弃液里的有机相分离出来，然后再经过活性炭的二级吸附，有效去除废液中的COD，与此同时活性炭还可以一并吸附一部分的无机重金属离子。

⑤铁氧体沉淀法　此方法主要适用于含有多种重金属离子的无机废弃液。铁氧体指的是一类复合的金属氧化物，它的化学通式为M2FeO4或者是MOFe2O3（其中M代表的是其他金属），一般呈现尖晶石状的立方结晶构造。铁氧体的形成最佳条件一般是要提供给其足量的Fe2+和Fe3+，其Fe2+∶Fe3+=1∶2（摩尔比），此时最理想的pH值条件为8.0～9.0；而铁氧体特有的包裹和夹带作用，则可以使重金属离子在进入铁氧体的晶格后形成复合的铁氧体。复合的铁氧体一般会具备很强的稳定性，只要在一般的酸碱条件下，就能一次性脱除废弃液中的各种金属离子，如对Cr3+、Fe3+、Pb2+、As3+、Zn2+、Hg2+、Cd2+、Mn2+、Cu2+等都有不错的脱除效果，使那些包含在废弃液中的有害的重金属都不会浸出。

⑥焚烧法　因为有机物一般会具有非常好的可燃性质，因此对于这些有机溶剂、有机残液或废料液等通常采取焚烧法来进行处理。采用焚烧法处理有机废弃液指的就是在高温的条件下对有机物进行氧化分解，促使其生成水、CO2等对环境无害的产物，然后将这些产物排入大气中，此时COD的去除率通常可以达到99%及以上。值得一提的是，用焚烧法来处理有机废弃液是在高温的条件下利用空气对废弃液中的有机物进行深度氧化处理的一种有效手段，也是最容易实现工业化的方法之一。

通常化工行业排放的有机废弃液都采用焚烧法来进行最终的处置，尤其是对一些浓度高且组分复杂，或者污染物没有回收利用的价值且热值比较高的废弃液，可以考虑直接来采用焚烧法进行处理。对于那些难以燃烧的污染物质，就可以将其与可燃性高的物质混合后再燃烧。但是在此操作过程中就要特别注意，防止燃烧不完全产生新的毒性物质或燃烧产生的毒气逸出，从而造成对环境的二次污染，而燃烧是否完全，要视燃烧的温度、燃烧时区域的停留时间和物质的混合状况来决定。

⑦溶剂萃取法　溶剂萃取法指的是利用化合物的溶解度或分配系数在两种互不相溶的溶剂中的不同，使化合物可以从一种溶剂中被转移到另外一种溶剂中，这样经过反复多次的萃取，就可以将该化合物萃取出来；一般来说，有机溶剂的亲水性愈大，其与水做两相萃取的效果就愈不好，这是因为其能使比较多的亲水性的杂质随之而出，这样对有效成分的进一步精制有很大的影响。对于那些低浓度有机物的水溶液废弃液，可采用与其互不相容的具有挥发性质的溶剂来进行萃取和分离，然后再焚烧。

⑧生物化学处理法　通常适用于对高浓度的有机废弃液的初步处理，一般是让微生物利用污染物质作为营养物质进行生长，使废弃液中呈现溶解或胶体状态的有机污染物质转化成为无害的污染物质，从而使废液得到净化。生物化学处理法可以分为需氧的生物处理法和厌氧的生物处理法两种。其中需氧的生物处理法指的是在采用好氧微生物分解废弃液中的有机污染物质，对废弃液进行无害化的处理的方法；而厌氧的生物处理方法则是利用厌氧的微生物的生物作用来降解废弃液中的有机污染物质，达到废弃液净化目的的方法。对于形成了乳浊液酯类的废弃液不能用生物化学处理方法处理，而是要用焚烧法来处理。

一般来说，化学实验室产生的危险废液主要包括无机废酸废碱液、有机废溶剂、含氰废液、含重金属废液、含汞废液、含铬废液和含砷废液等，针对不同的废液有不同的处理方法。

①无机废酸废碱　可以采取酸碱中和的方法将废酸与废碱中和至pH呈中性，既达到处理的目的，也节约成本。

②有机废溶剂　有机实验室对有机溶剂的用量一般都较大，实验室废液也以有机溶剂为主，对于含有较多醇类、有机酸、酯类、酮和醚等有机溶剂的废液应该尽量回收再利用，比如使用蒸馏、分馏等回收方法加以回收利用。对于高浓度的有机废弃液的处理方法主要有焚烧法、氧化分解法、生物化学处理法及溶剂萃取法等。

③含氰废液　含氰废液的处理主要是消除其毒性，常用氯气氧化、过氧化氢氧化或铁盐沉淀法进行处理。

④含重金属废液　含重金属废液可以加入碱或硫化钠，使之沉淀，过滤分离，并收集残渣统一处理。

⑤含汞废液　金属汞易挥发，不小心洒落应尽快收集，可以用硫黄粉覆盖并使之与汞充分接触转化为不挥发的硫化汞。含汞盐废液可在pH8.0～10.0的条件下，加适当过量的硫化钠生成硫化汞沉淀，静置、离心、过滤，收集沉淀，统一处理。

⑥含铬废液　废的铬酸洗液可用高锰酸钾氧化后重复使用。低浓度的含铬废液可加入铁屑还原成三价铬，再加碱生成低毒的氢氧化铬并集中处理。

⑦含砷废液　含砷废液可加入氧化钙，调节pH为8.0左右，使之生成砷酸钙、亚砷酸钙而形成沉淀。