小中大3. 处理时一般应注意的事项
1).随着废液的组成不同,在处理过程中,往往伴随着产生有毒气体以及发热、爆炸等危险。因此,处理前必须充分了解废液的性质,然后分别加入少量所需添加的药品。同时,必须边注意观察边进行操作。
2).含有络离子、螯合物之类物质的废液,只加入一种消除药品有时不能把它处理完全。因此,要采取适当的措施,注意防止一部份还未处理的有害物质直接排放出去。
3).对于为了分解氰基而加入次氯酸钠,以致产生游离氯,以及由于用硫化物沉淀法处理废液而生成水溶性的硫化物等情况,其处理后的废水往往有害。因此,必须把它们加以再处理。
4).沾附有有害物质的滤纸、包药纸、棉纸、废活性炭及塑料容器等东西,不要丢入垃圾箱内。要分类收集,加以焚烧或其它适当的处理,然后保管好残渣。
5).处理废液时,为了节约处理所用的药品,可将废铬酸混合液用于分解有机物,以及将废酸、废碱互相中和。要积极考虑废液的利用。
6).尽量利用无害或易于处理的代用品(参照附录表6),代替铬酸混合液之类会排出有害废液的药品。
7).对甲醇、乙醇、丙酮及苯之类用量较大的溶剂,原则上要把它回收利用,而将其残渣加以处理。
4. 无机类实验废液的处理方法
4.1 含六价铬的废液
注意事项
1).要戴防护眼镜、橡皮手套,在通风橱内进行操作。
2).把Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)后,也可以将其与其它的重金属废液一起处理。
3).铬酸混合液系强酸性物质,故要把它稀释到约1%的浓度之后才进行还原。并且,待全部溶液被还原变成绿色时,查明确实不含六价铬后,才按操作步骤中从第四点开始进行处理。
处理方法[还原、中和法( 亚硫酸氢钠法)]
[原理]
Cr(Ⅵ)不管在酸性还是碱性条件下,总以稳定的铬酸根离子状态存在。因此,可按照下式将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)后进行中和,使之生成难溶性的Cr(OH)3沉淀而除去。
4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4→2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+10H2O
………(1)
Cr2(SO4)3+6NaOH→2Cr(OH)3↓+3Na2SO4………(2)
(1)式还原反应,若pH值在3以下,反应在短时间内即进行结束。如果使(2)式中和反应pH值在7.5~8.5范围内进行,则Cr(Ⅲ)即以Cr(OH)3
再溶解。
[操作步骤]
1).于废液中加入H2SO4,充分搅拌,调整溶液pH值在3以下(采用pH试纸或pH计测定。对铬酸混合液之类废液,已是酸性物质,不必调整pH值)。
2).分次少量加入NaHSO3结晶,至溶液由黄色变成绿色为止,要一面搅拌一面加入(如果使用氧化??还原光电计测定,则很方便)。
3).除Cr以外还含有其它金属时,确证Cr(Ⅵ)转化后,作含重金属的废液处理。
4).废液只含Cr重金属时,加入浓度为5%的NaOH溶液,调节pH值至7.5~8.5(注意,pH值过高沉淀会再溶解)。
5).放置一夜,将沉淀滤出并妥善保存(如果滤液为黄色时,要再次进行还原)。
6).对滤液进行全铬检测,确证滤液不含铬后才可排放。
[Cr(Ⅵ)的分析]
定性分析采用二苯基碳酰二肼试纸或检测箱进行检测;定量分析则用二苯基碳酰二肼吸光光度法[详见“日本工业标准规格”(以下简称JIS)
K 0102 51.2.1]和原子吸收光谱分析法进行测定。但要注意Cu、Cd、V、Mo、Hg、Fe等离子的干扰。
[全Cr分析]
用高锰酸钾氧化Cr(Ⅲ)使之变成Cr(Ⅵ),然后进行分析。
[备注]
1).除上述处理方法外,还有用强碱性阴离子交换树脂吸附Cr(Ⅵ)的方法。此法即使废液含铬浓度较低也很有效。
2).用作还原Cr(Ⅵ)的还原剂,有表4?2所列的物质。而作为中和剂,也可以用Ca(OH)2。不过,其泥浆沉淀物较多。
4.2 含氰化物的废液
注意事项
1).因有放出毒性气体的危险,故处理时要慎重。操作时最好在通风橱内进行。
2).废液要制成碱性,不要在酸性情况下直接放置。
3).对难于分解的氰化物(如Zn、Cu、Cd、Ni、Co、Fe等的氰的络合物)以及有机氰化物的废液,必须另行收集处理。
4).对其含有重金属的废液,在分解氰基后,必须进行相应的重金属的处理。
处理方法(氯碱法)
[原理]
用含氮氧化剂将氰基分解为N2和CO2。反应按如下两个阶段进行:
(1)式应在pH值大于10的条件下进行。若pH值在10以下就加入氧化剂,则会发生如下反应:
而产生刺激性很大的有害气体CNCl,因而处理时必须特别注意。对(2)式反应,如果pH值过高,则反应时间过长,故调整pH在8左右进行较好。
[操作步骤]
1).于废液中加入NaOH溶液,调整pH至10以上。然后加入约10%的NaOCl溶液,搅拌约20分钟,再加入NaOCl溶液,搅拌后,放置数小时(如果用氧化??还原光电计检测其反应终点,则较方便)。
2).加入5?10%的H2SO4(或盐酸),调节 pH至7.5~8.5,然后放置一昼夜。
3).加入Na2SO3溶液,还原剩余的氯(稍微过量时,可用空气氧化。每升含1克Na2SO3的溶液1毫升,相当于0.55毫克Cl)。
4).查明废液确实没有CN-离子后,才可排放。
5).废液含有重金属时,再将其作含重金属的废液加以处理。
[分析方法]
定性分析采用氰离子试纸或检测箱进行检测;定量分析则蒸出全部氰后(见JIS K 0102
29.1.2),用硫氰酸汞法(见JIS K 0102 29.3)进行分析。
[备注]
1).除上述处理方法外,还有以下几种方法:电解氧化法(对含氰化物2克/升以上的高浓度废液较为有效,而处理含有Co、Ni、Fe络合物的废液,则较困难);普鲁士蓝法(是以生成铁氰化合物的形式使之沉淀的方法,此法处理含有大量重金属的废液,较为有利。但要彻底处理,则较为困难);以及臭氧氧化法(用Cu、Mn离子加快反应,在pH为11~12下进行反应,即可把废液转变为无害)。
2).其它可用作氰化物氧化剂的,有表4?3所列的物质。
3).对Fe、Ni、Co等的含氰络合物,用上述方法难以分解。因而必须采用下述方法进行处理:
①于废液中加入NaOH溶液,调整 pH至 10以上,接着加入NaOCl溶液,加热2小时左右,冷却后过滤沉淀。
②在废液中加入H2SO4,调整pH至3以下,加热约2小时,冷却后过滤沉淀。
③用阴离子交换树脂吸附。
4).对有机氰化物,分别施行上述无机类废液的处理后,作为有机类废液处理。对难溶于水的有机氰化物,用氢氧化钾酒精溶液使之转变成氰酸盐,然后才进行处理。
4.3 含镉及铅的废液
注意事项
1).含重金属两种以上时,由于其处理的最适宜pH值各不相同,因而,对处理后的废液必须加以注意。
2).含大量有机物或氰化物的废液,以及含有络离子的时候,必须预先把它分解除去(参照含有重金属的有机类废液的处理方法)。
镉的处理方法(氢氧化物沉淀法)
[原理]
用Ca(OH)2将Cd2+转化成难溶于水的Cd(OH)2而分离。
Cd2++Ca(OH)2→Cd(OH)2↓+Ca2+
当pH值在11附近时,Cd(OH)2的溶解度最小,因此调节pH值很重要。但是,若有金属离子共沉淀时,那么,即使pH值较低也会产生沉淀。
[操作步骤]
1).在废液中加入 Ca(OH)2,调节pH至10.6~11.2,充分搅拌后即放置。
2).先过滤上层澄清液,然后才过滤沉淀。保管好沉淀物。
3).检查滤液中确实不存在Cd2+离子时,把它中和后即可排放。
[分析方法]
定性分析用镉试剂试纸法或检测箱进行检测;定量分析则用二苯基硫巴腙(即双硫腙)吸光光度法(见JIS K 0102
40.1)或原子吸收光谱分析法进行测定。
铅的处理方法(氢氧化物共沉淀法)
[原理]
用Ca(OH)2把Pb2+转变成难溶性的Pb(OH)2,然后使其与凝聚剂共沉淀而分离。
Pb2++Ca(OH)2→Pb(OH)2↓+Ca2+
为此,首先把废液的pH值调整到11以上,使之生成Pb(OH)2。然后加入凝聚剂,继而将pH值降到7~8,即产生Pb(OH)2共沉淀。但如果pH值在11以上,则生成HPbO2-而沉淀会再溶解。
[操作步骤]
1).在废液中加入Ca(OH)2,调整pH值至11。
2).加入Al2(SO4)3(凝聚剂),用H2SO4慢慢调节pH值,使其降到7~8。
3).把溶液放置,待其充分澄清后即过滤。检查滤液不含Pb2+后,即可排放。
[分析方法]
定性分析用检测箱进行(注意干扰离子)。定量分析用二苯基硫巴腙(即双硫腙)吸光光度法(见JIS K 0102
39.1)或原子吸收光谱分析法。
[备注]
1).除上述处理方法外,还有硫化物沉淀法(其生成的硫化物溶解度较小,但因形成胶体微粒而难于分离);碳酸盐沉淀法(生成的沉淀微粒细小,分离困难);吸附法(使用强酸性阳离子交换树脂,几乎能把它们完全除去)。
2).碱性药剂也可以用NaOH,但是由于生成微粒状沉淀而难于过滤,故用Ca(OH)2较好。