(1)廢氣的處理 實驗室排出的廢氣量較少時,一般可由通風裝置直接排出室外,但排氣口必須高于附近屋頂3m。少數實驗室若排放毒性大且量較多的氣體,可參考工業廢氣處理辦法,在排放廢氣之前,采用吸附、吸收、氧化、分解等方法進行預處理。例如:氯化氫、二氧化硫等酸性氣體可用稀堿液吸收,再通過通風柜排出。原子光譜分析儀的原子化器部分產生金屬原子蒸氣,必須有專用的通風罩把原子蒸氣抽出室外。
(2)廢液的處理 實驗室產生的最多的化學廢棄物是廢液,下面介紹幾種常見廢液的處理。
①含氰廢液 氰主要來源于氰化鈉和氰化鉀,氰化物的毒性很強。將含氰廢液倒人廢酸缸中是極其危險的,因為氰化物遇酸產生極毒的氰化氫氣體,瞬時可使人喪命。廢液中氰的最高允許排放濃度(以氰酸根計)為0.5mg/L。正確的處理方法是:對低濃度的含氰廢液,可先加入氫氧化鈉調節pH值為10以上,防止當pH值<8.5時放出化氫,再加入高錳酸鉀粉末(約3%),使氰化物氧化分解。對高濃度的含氰廢液,可先加入氫氧化鈉調節pH值為10以上,再加入次氯酸鈉(或液氯、漂白粉、二氧化氯),充分攪拌調pH值呈弱堿性(pH約為8),使氰化物氧化分解為二氧化碳和氮氣。
②含鉻廢液 鉻主要來源于六價鉻(重鉻酸根離子、鉻酸根離子)和三價鉻(三價鉻離子)。廢液中鉻的最高允許排放濃度(以六價鉻離子計)為0.5mg/L。正確的處理方法是還原沉淀法,即在酸性條件下,加入還原劑,如還原鐵粉、硫酸亞鐵等,將六價鉻離子還原為毒性較低的三價鉻離子,再在pH8～9條件下,將三價鉻離子轉化為氫氧化鉻沉淀,過濾除去。
③含汞廢液 汞是實驗室經常接觸的物質,如實驗室常用的溫度計、壓力計等均含汞,一旦被打碎,汞蒸氣就會揮發出來。汞蒸氣極毒,且毒性為累積性,能聚積于體內,即使少量,若經常接觸,也會引起慢性中毒。此外,汞還來源于汞鹽,汞離子的毒性較大,亞汞離子的毒性較小。廢液中汞的最高允許排放濃度(以汞計)為0.05mg/L。正確的處理方法如下。
(i)硫化物沉淀法:先調節pH值為8～10,加入過量的硫化鈉,生成硫化汞沉淀;再加入硫酸亞鐵作為共沉淀劑,與過量的硫化鈉生成硫化亞鐵沉淀,可吸附懸浮在水中難以沉淀的硫化汞微粒,進行共沉淀;最后靜置、離心、過濾,除去沉淀。
(ii)還原法:用銅屑、鐵屑、鋅粒、硼氫化鈉等作還原劑,還原金屬求。
④含鉛廢液 鉛主要來源于二價鉛鹽,是重金屬污染中最多的一種。廢液中鉛的最高允許排放濃度(以鉛計)為1.0mg/L。正確的處理方法是混凝沉淀法,即先加入消石灰(氫氧化鈣),調節pH值大于11,使鉛生成氫氧化鉛沉淀;再加入硫酸鋁作為凝聚劑,將pH值降至7～8,使氫氧化鉛與氫氧化鋁共沉淀;最后分離除去沉淀。
⑤含鎘廢液 鎘主要來源于二價鎘鹽,有很高的潛在毒性。廢液中鎘的最高允許排放濃度(以鎘計)為0.1mg/L。正確的處理方法如下。
(i)氫氧化物沉淀法:加入石灰,調節pH值為10.5以上,充分攪拌后放置,使鎘離子變為難溶的氫氧化鎘沉淀;分離沉淀,用雙硫腙分光光度法檢測濾液中的鎘離子降至0.1 mg/L以下,將濾液中和至pH值約為7,然后排放。
(ii)離子交換法:鎘離子比水中其他離子與陽離子交換樹脂有更強的結合力,可先交換。
⑥含砷廢液 砷主要來源于亞砷酸根離子和砷酸根離子,前者的毒性比后者大。廢液中砷的最高允許排放濃度(以砷計)為0.5mg/L。正確的處理方法是氫氧化物共沉淀法,即加入三氯化鐵,使鐵/砷達到50,然后用消石灰控制廢液的pH值為8～10。利用新生氫氧化物和砷化合物的共沉淀的吸附作用,除去廢液中的砷。放置一夜,分離除去沉淀。
⑦含鋇廢液 加入硫酸鈉溶液,過濾除去生成的沉淀。
⑧含銀廢液 加入鹽酸調節pH為1~2,過濾除去生成的氯化銀白色沉淀。
⑨含硼廢液 濃縮,或用陰離子交換樹脂吸附。
⑩含氟廢液 加入消化石灰乳,至廢液呈堿性,充分攪拌,放置一段時間后過濾,濾液按含堿廢液處理。但此法不能把氟含量降到8ppm以下,若要進一步降低氟的濃度,需用陰離子交換樹脂進行處理。
?含無機酸、堿類廢液 用酸或堿調節廢液pH為3～4,加入鐵粉,攪拌30min,再用堿調節pH為9左右,繼續攪拌10min,加入硫酸鋁或堿式氯化鋁等高分子混凝劑進行沉淀,上清液可直接排放,沉淀按廢渣處理。
?含無機鹵化物的廢液 無機鹵化物是指三溴化鋁、三氯化鋁、四氯化錫、四氯化鈦等。將廢液放入大號蒸發皿中,撒上高嶺土—碳酸鈉(1:1)的干燥混合物;將其充分混合后,噴灑1:1的氨水至沒有氯化銨白煙放出為止;將其中和后,靜置過夜,過濾沉淀物。檢驗濾液有無重金屬離子,若無,可用大量水稀釋后排放。
?含一般有機溶劑的廢液 一般有機溶劑是指醇類、酯類、有機酸、酮及醚等由碳、氫、氧元素構成的物質。若有回收價值,可蒸餾回收。若無回收價值,對可燃性物質,可用焚燒法處理;對難燃燒的物質和低濃度廢液,可用溶劑萃取法、吸附法及氧化分解法處理。
?含石油、動植物性油脂的廢液 石油、動植物性油脂是指苯、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、液體和固體脂肪酸等。對可燃性物質,可用焚燒法處理;對難燃燒的物質和低濃度廢液,可用溶劑萃取法或吸附法處理。
?含氮、硫及鹵素的有機廢液 主要包括吡啶、喹啉、甲基吡啶、氨基酸、酰胺、二甲基甲酰胺、二硫化碳、硫醇、烷基硫、硫脲、硫酰胺、噻吩、二甲亞砜、三氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯類、氯苯類、酰鹵化物和含氮、硫、鹵素的染料、農藥、顏料及其中間體等。對可燃性物質,可用焚燒法處理,但必須除去燃燒產生的有害氣體(如二氧化硫、氯化氫、二氧化氮等);對難燃燒的物質和低濃度廢液,可用溶劑萃取法、吸附法及水解法處理;對氨基酸等易被微生物分解的物質,用水稀釋后即可排放。
?含有機磷的廢液 有機磷是指磷酸、亞磷酸、硫代磷酸、磷酸酯類,磷化氫類、磷系農藥等。對高濃度的廢液,可用焚燒法處理,因含難燃燒的物質多,故可與可燃性物質混合進行焚燒;對低濃度廢液,可經水解或溶劑萃取后,用吸附法處理。
(3)廢渣的處理 根據《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》(主席令[2005]第31號),實驗室產生的有害廢渣通常量不多,但也不能倒在生活垃圾處,必須按規定進行處理,方法有化學穩定,土地填埋、焚燒處理、生物處理等。若為可燃性廢渣,應及時焚燒;若為非可燃性廢渣,應加漂白粉進行氯化消毒后,以深坑埋掉的處理方法為好;一次性使用制品,如手套,帽子、工作服、口罩等,使用后應放入污物袋內集中燒毀;可重復利用的玻璃器材,可先用1～3g/L有效氯溶液浸泡2～6h,再清洗后重新使用或廢棄;盛標本的玻璃、塑料、搪瓷容器,可煮沸15min,或用1g/L有效氯漂白粉澄清液浸泡2～6h消毒后,再用洗滌劑及流水刷洗、瀝干;若曾用于微生物培養,可用壓力蒸氣滅菌后使用。
(4)放射性廢棄物的處理 采用一般的物理、化學及生物學方法不能將放射性廢棄物消滅或破壞,只有通過其自身的衰變才能使放射性衰減到一定的水平,如碘131、磷32等半衰期短的放射性廢棄物,通常放置十個半衰期后可進行排放或焚燒處理。但許多放射性廢棄物的半衰期十分長,如鐵59、鉆60等,且有些放射性廢棄物衰變的產物又是新的放射物,因此需經過專門的處理后,裝入容器集中埋于放射性廢棄物坑內。
①放射性廢氣通常先進行預過濾,再通過高效過濾后排出。
②放射性廢液處理方法主要有稀釋排放法、放置衰變法、混凝沉降法、離子變換法、蒸發法、瀝青固化法、水泥固化法、塑料固化法、玻璃固化法等。
③放射性廢渣主要是指被放射性物質污染而不能再用的各種物體。處理方法主要有焚燒、壓縮、去污、包裝等。