汕尾无机实验室污水处理设备

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化学实验室污水处理
长期以来,化学实验室废水处理不为人们所重视,化学实验室废水对环境造成了一定的污染。  

   化学实验室废水危害很大,随着高校的扩招,学生人数的激增及经济的发展,科研的进行,化学实验室废水日益增多,很多实验室对废水不加任何处理就排入下水道,因实验废水的成分相当复杂,含有较多的酸、碱、氰化物、六价铬、砷化物、酚、苯等有毒有害的物质,直接排放对人们的生活用水和居住环境势必造成污染,寻找一种经济、高效、节能、环保,适用的化学实验室废水处理工艺已经刻不容缓。

随着人们对生活环境的要求越来越高,人类保护环境的意识越来越强,国家环保总局发出通知,要求自2005年元月l日起,对科研、监测(检测) 、试验等实验室、化验室、试验场按照污染源进行管理,纳入环境监管范围。作为环保工作者,我们有必要在保护环境的具体行动中,体现科研技术的力量，为环保事业做出实际的贡献。

1 　化学实验室废水的产生和状况

1. 1 化学实验室废水的产生

化学实验室废水的产生,主要来自高校化学实验和科研实验,实验废水量的不确定性、多变性、复杂性是其自身的特点,实验废水分为高浓度和低浓度的废水,高浓度废水主要是标签脱落后的不明潮解试剂,失效的液态试剂,科研和实验中的衍生物及副产品,剧毒的药品实验后的洗涤水,高浓度废水对环境污染严重,应当引起人们的足够重视,低浓度废水主要是化学实验器皿的洗涤水,一般酸、碱、盐的化学反应产物,低毒的化学废试液和实验用水。

1. 2 化学实验室废水的状况

据化学实验室废水的主要成分,可分为无机废水、有机废水和综合废水。无机废水主要含有重金属的汞、铅、铬及氰化物、砷化物、氟化物等,有机废水主要含有酚、苯、硝基化合物、多环芳烃、多氯联苯等致癌物质,综合废水是指废水中既含有机污染物,又含无机污染物,并且两者含量都很大。大多数实验废水是综合废水,处理这些废水,要因水而宜。

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2 化学实验室废水处理

化学实验室使用的试剂和药品,少则近百种,多则上千种。目前我校开设有多门实验课,实验内容包括物质性质验证实验、定量分析实验、有机合成实验和有机物提取实验等,所用化学试剂包括常见酸、碱、重金属盐和酚及其它有机物等,其中大多数都能对环境产生严重污染,许多试剂及其反应废弃物如各种酸碱、重金属盐及有机物等对环境和人体健康是有害的。它们之中有些可以在环境中长期存在,很难降解;有些通过食物链富集进入人体而造成毒害作用;有些甚至在降解的过程中又造成了二次污染[ 1 ] 。

2. 1. 酸、碱废液

酸、碱废液在化学实验室内**常见。一般的清洗玻璃器皿的废液,因经大量水洗涮,浓度极小,故可直接排放。浓度较高的酸碱废液,平时分开贮存,定期混合再中处理,做到以废治废,使其PH值在6. 5—8. 5之间,达到排放标准。

2. 2. 汞及含汞废液[ 2 ]

如打碎温度计,或极谱分析操作失误等,必须及时清除散装的汞,用滴管、棉花或用在硝酸的酸性溶液中浸过的薄铜片、粗铜丝收集于烧杯中,用水覆盖。散落于地面难以收集的微小汞珠,应尽快撒上**粉,使其化合成毒性较小的硫化汞后清除干净;或喷上20%三氯化铁的水溶液,干后再清除干净。含汞溶液包括有机汞和无机汞,有机汞的废液中加入适当的氧化剂分解为无机汞,无机汞的废液调节PH为8 - 10,因硫化汞溶度积很小,为4×10- 53。因此,常用H2 S、Na2 S、NaHS、

(NH4 )S作为药剂来沉淀汞, Hg+ 、Hg2 + 离子转化为难溶的Hg2 S和HgS沉淀,由于汞有较大毒,滤液用活性碳处理后再过滤排放。

2. 3. 含铬废液的处理[ 3 ]

含铬废液主要来源是氧化废水、电镀废水、铬酸洗液及制备有机化合物等,一般这种废液中含有铬( Ⅲ)和铬( Ⅵ)两种价态的重金属,毒性较大。可以向含铬废液中加入还原剂,如硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、二氧化硫、**或者废铁屑,在酸性条件下将Cr ( Ⅵ)还原为Cr ( Ⅲ) ,然后加碱如NaOH、Ca(OH) 2、Na2CO3 等,调节pH值,使Cr ( Ⅲ)形成低毒的Cr (OH) 3 沉淀,清液可排放,沉淀经脱水干燥后或综合利用,或用焙烧法处理,使其与煤渣或煤粉一起焙烧,处理后的铬渣可填埋。

2. 4. 含氰废液的处理[ 4 ]

含氰废液主要来自于电镀实验和冶金实验,低浓度的氰化物废液可以加入NaOH调节PH值至10以上,再加入HClO (约3% ) ,充分搅拌,使CN-被氧化分解,使有毒的CN- 变成无毒的CO2 和N2。

NaCN +NaOH +HClO =NaCNO +NaCl +H2O

2NaCNO + 2HClO = 2CO2 ↑ + N2 ↑ + H2 ↑ +2NaCl

含氰化物废液一定不能与酸混合,以免生成剧毒的HCN气体而造成中毒。

2. 5. 含银废液的处理

化学实验室的含银废液主要来自银量分析法和银镜反应和电镀等, 主要以AgNO3 和Ag(NH3)2+ 等形式存在。回收银的方法很多,我们通过实验筛选出了操作简便、回收银纯度高的方法。在废液中通过HCl调节PH值,加NaCl沉淀,得到

的白色固体用硝酸洗涤后过滤回收。

2. 6. 含磷废液的处理

含磷废液主要来源于电镀、表面活性剂实验及清洗废液。污染严重、残留时间长,不易降解,对人体健康造成极大危害且难以处理。累托石[ 5 ]是一种由类云母层和类蒙皂石层形成规则间层的粘土矿物,遇水膨胀崩解、水中粒度一般为1 - 2μm,累托石具有较大的亲水表面,在水溶液中显示出良好的亲水性、分散性和膨胀性,含磷废液用累托石进行吸附,达到排放标准。同时累托石可冲洗后再生利用。

2. 7. 芳烃硝化废水的处理

芳烃硝化废水主要来源于芳基硝化实验,芳基硝化实验一般采用的是混酸硝化方法,过程中产生的污染物主要包括2 - 硝基酚、4 - 硝基酚、4. 6 -二硝基甲酚、2. 4 - 二硝基酚、2. 6 - 二硝基甲苯、2.6 - 二硝基甲酚和硝基苯等数十种污染物,毒性大,处理难。废水呈深酱色,气味难闻,含酚浓度高达0. 004mg/L 以上, COD 达1100mg/L,属于高浓度有机废水,实验室处理包括活性炭、磺化煤等吸附法,络和萃取剂萃取法和化学氧化法等,特别是吸附法处理硝基废水具有工艺流程短,操作简单,处理效率高的特点,适合实验室操作。

2. 8. 含胺类有机废液的处理

含胺类有机废液主要来自于染(颜) 料中间体,药物中间体等实验。用络合萃取法[ 6 ]对含胺类有机废液进行萃取,具有相当高的COD去除率,废水的各项指标均达到了实验室排放要求,并且工艺简单,设备投资少,运行成本低、操作方便。

2. 9. 高浓度有机废液的处理

高浓度有机废水主要来自对天然植物、动物的冲洗、粉碎、提取有效成分等工序,还有部分来自于失效的有机试剂,具有有机物浓度高, SS高, pH值低,水质变化大等特点。采用以水解酸化+接触氧化[ 7 ]为主体的生化处理工艺,不仅能有效去除水中有机物、悬浮物,而且运行可靠,处理费用低,处理效果好,出水水质满足要求。

3. 小结

废水处理,实质上就是采用各种手段和技术,将废水中的污染物分离出来或将其转化为无害物,从而使废水得到净化,达到国家下水道(CJl8 - 86) 排放标准。每种废水处理方法都是一种单元操作,由于化学实验室废水污染物是多种多样的,不可能预期只用一种方法就能把所有污染物去除殆尽,因此处理废水往往需要几种方法组合,综合作用,才能取得较好的处理效果。目前国内外有许多处理方法,如混凝沉淀法、半透膜法、反渗透法等,我们在实际应用中,要从经济性、安全性和处理效果入手,以**少的投资处理获得**的环境效益,致力于废水污染治理保护环境。
 

　　④在杀菌和杀灭病毒的同时，可除嗅、除味;

　　⑤臭氧化有助于絮凝，可以改善沉淀效果。

　　3.2.4折点加氯工艺

　　废水中含有氨和各种有机氮化物,大多数污水处理厂排水中含有相当量的氮。如果在二级处理中完成了硝化阶段,则氮通常以氨或硝酸盐的形式存在。投氯或者次氯酸钠后次氯酸极易与废水中的氨进行反应,在反应中依次形成三种氯胺:

　　NH3+HOCl→NH2Cl(一氯胺)+H2O

　　NH2Cl+HOCl→NHCl2(二氯胺)+H2O

　　NHCl2+HOCl→NCl3(三氯化氮)+H2O

　　上述反应与pH值、温度和接触时间有关,也与氨和氯的初始比值有关,大多数情况下,以一氯胺和二氯胺两种形式为主。其中的氯称为有效化合氯。

　　在含氨水中投入氯的研究中发现,当投氯量达到氯与氨的摩尔比值1∶1时,化合余氯即增加,当摩尔比达到115∶1时,(质量比716∶1),余氯下降到**点,此即“折点”。在折点处,基本上全部氧化性的氯都被还原,全部氨都被氧化,进一步加氯就都产生自由余氯。在废水处理中,达到折点所需氯总是超过质量比7.6∶1,当污水的预处理程度提高时,到达折点所需氯量就减少。

　　加氯法因加氯量大,费用高,所以一般不在脱氮中以主要工艺使用，所以，本工艺在污水处理末端使用该工艺，即可对出水氨氮浓度起到把关的作用，又可和臭氧一起，起到杀菌杀灭病毒的作用，确保出水氨氮和大肠菌群数量的达标。

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