環(huán)境監(jiān)測實驗室有毒有害廢液的處理分析

岳 麗

(山西省環(huán)境監(jiān)測中心站，山西 太原 030027)

雖然環(huán)境監(jiān)測站在日常環(huán)境監(jiān)測過程中發(fā)揮著重要作用，但受限于其自身局限性，若無法對其使用后的有毒有害廢液進行有效處理，難免會對周邊環(huán)境造成二次污染[3]。本文依據(jù)當前國內(nèi)外對部分有毒、有害物質(zhì)所使用的處理技術(shù)以及處理措施，結(jié)合國內(nèi)部分環(huán)境監(jiān)測站所開展監(jiān)測項目而產(chǎn)生的實際生產(chǎn)廢液，并就其化學(xué)性質(zhì)以及毒性、濃度范圍為標準，選擇科學(xué)、合理的處理方法和處理措施對其進行有效處理。

1 稀釋排放法

這種處理方法主要適用在國家出臺的《污水綜合排放條例》中所列舉的一些濃度值較高的污染物。不過，需注意的一點是這類污染物的濃度值要明顯高于該條例中所規(guī)定的部分二級標準廢液。在環(huán)境監(jiān)測站實驗過程中，因這類廢液量相對較少，所以在對該類有毒、有害廢液進行處理時，可直接使用自來水或者是實驗室涮洗水對其進行稀釋，當然也可使用不含同類污染物質(zhì)的廢水對其進行稀釋。通過這種方法能夠?qū)h(huán)境監(jiān)測試驗站所產(chǎn)生的有毒、有害廢液稀釋，降低其污染濃度，進而達到《污水綜合排放條例》中的規(guī)定排放標準[4]。

2 化學(xué)處理法

對環(huán)境監(jiān)測實驗室所產(chǎn)生的含有強腐蝕、劇毒以及“三致”物質(zhì)的廢液，或者污染物濃度值明顯高于《污水綜合排放條例》中所規(guī)定的二級標準值的廢液，不應(yīng)選擇使用稀釋排放法。要依據(jù)所產(chǎn)生有毒、有害廢液的化學(xué)性質(zhì)以及具體含量而選擇相對應(yīng)的化學(xué)方法進行有效處理，再將其排放到下水道。以下就從處理原理、處理方法、處理條件等幾方面進行詳細介紹。

2.1 對于無機廢酸以及廢堿液的處理

依據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理以及結(jié)果，選擇相應(yīng)的處理方法。中和反應(yīng)作為當前處理無機酸以及無機堿最為基本也最為有效的手段，有著非常重要的作用。在現(xiàn)階段環(huán)境監(jiān)測實驗室中，所使用的各類酸用量要明顯大于對堿的使用量[5]。所以，每個監(jiān)測實驗室都可依據(jù)實際狀況來設(shè)置相應(yīng)的廢酸、廢堿液缸。然后通過廢酸中和廢堿降至pH6～9后，再稀釋排入下水道。

而對于實驗過程中，所產(chǎn)生的無機廢酸液，則可以選擇使用KOH、NaOH或者是Na2CO3等對其進行中和，使其濃度值降至pH6～9范圍內(nèi)，稀釋后排進下水道。此外也可同當?shù)劐仩t或者是管道清潔公司合作，這主要是因為環(huán)境監(jiān)測實驗室所產(chǎn)生的一些無機廢酸液是清洗、清潔作業(yè)中不可或缺的清潔劑。當廢酸缸儲量過大時，則可移送至清潔公司作清潔劑使用。

在對廢堿液進行中和處理時，需對含有砷化物以及氰化物廢液中和反應(yīng)程度特別注意，若在處理中加入過多酸類物質(zhì)，很容易增強廢液中毒性氣體形成，造成更大危害。

2.2 對含氰廢液處理

含氰化物廢液，擁有極大危害性。在環(huán)境監(jiān)測站實驗過程中，不論是使用的離子態(tài)氰化物，還是分子態(tài)HCN，都具備極強的毒性。所以在對含氰廢液進行處理時，只能維持在堿性條件之下實施，以防止、避免處理中氣態(tài)HCN揮發(fā)而對操作人員造成危害。

在實際處理操作中，一般選擇使用堿性氯化法、硫代硫酸鈉氧化法以及高錳酸鉀氧化法，使廢液中氰化物逐漸轉(zhuǎn)變成為毒性較小或者無毒性質(zhì)的氰酸鹽，即CNO-，又或硫氰酸鹽即CNS-，從而實現(xiàn)對氰化物的有效無害化處理。

2.2.1 堿性氯化法

處理中，對于pH≥10的堿性介質(zhì)，加入高于廢液中氰化物10倍量的漂白粉，并以活性氯計，經(jīng)過混合攪拌均勻后靜止放置2～4h左右，待其完全反應(yīng)。反應(yīng)方程式為：

2NaCN+Ca(OH)2+4HClO→CaCl2+2NaCl+2CO2↑+N2↑+H2↑+2H2O

通過上述所列方程式可以得出，氰化物在經(jīng)過一定量漂白粉氧化反應(yīng)之后，依序分解成為CO2、N2，從而對其實現(xiàn)有效的無害化處理[6]。

另外，在實際操作處理過程中，要特別注意一點，需對pH≥10反應(yīng)介質(zhì)進行控制，以防止氰化物反應(yīng)之后轉(zhuǎn)變成劇毒氯化氫。

2.2.2 堿性高錳酸鉀氧化法

處理中，對于pH≥10堿性介質(zhì)，加入約為5%KMnO4氧化劑。反應(yīng)后將廢液中氰化物逐漸氧化轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒氰酸鹽，即CNO-，其方程式如下：

3KCN+2KMnO4+H2O→3KCNO+2MnO2+2KOH

實際操作過程中，要一直維持反應(yīng)介質(zhì)具備弱堿性，并通過不斷攪拌、混合，使其5%KMnO4粉紅色消褪[7]。

2.2.3 硫代硫酸鈉氧化法

弱堿性介質(zhì)中，通過加入一定量硫代硫酸鈉溶液，以實現(xiàn)監(jiān)測站所產(chǎn)生廢液中所含硫代硫酸鈉值大于2%，再混合攪拌均勻，靜止放置約2～4h，待其完全反應(yīng)。其具體反應(yīng)方程式如下：

CN-+Na2S2O3→CNS-+Na2SO3

通過所列方程式看出，廢液中氰化物反應(yīng)后逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘暂^小的硫氰酸根，進而對環(huán)境監(jiān)測站所排除的有害、有毒廢液實現(xiàn)有效無害化處理。

上述所介紹的幾種氰化物處理法，對于氰化物濃度值較高的有毒、有害廢液，應(yīng)選擇使用堿性氯化法以及堿性高猛酸鉀氧化法進行有效化處理；而對于氰化物濃度值較高，且含量較大的廢液則可使用硫代硫酸鈉氧化法對其進行有效無害化處理。

2.3 含酚廢液處理

環(huán)境監(jiān)測站在進行日常監(jiān)測實驗過程中，所產(chǎn)生、排出的含酚廢液不大，且多為過期酚標液以及酚標液廢液[8]。依據(jù)以往酚類化合物于特定堿性條件下易被氧化轉(zhuǎn)化為無毒馬來等酸類物質(zhì)原理，監(jiān)測站實驗室在操作中可選擇使用氧化劑，像KMnO4以及漂白粉等，在堿性條件之下對產(chǎn)生的含酚廢液進行有效無害化處理。

下面以漂白粉為例，其實際反應(yīng)方程如下：

實際處理操作過程中，將反應(yīng)介質(zhì)控制在pH7～9范圍內(nèi)，再加入約為10倍實際含酚量的漂白粉作氧化劑，以活性氯計，同時加入一定量KMnO4以維持化學(xué)反應(yīng)后顏色，而其顏色則以粉紅色為佳。當對顏色無法進行有效判斷時，則需對KMnO4進行有效控制。

2.4 含汞廢液處理

環(huán)境監(jiān)測站所產(chǎn)生的含汞廢液主要來源為測定二氧化硫時所使用的四氯汞鉀吸收液以及測汞時所使用的標準溶液、測定極譜時所需的單質(zhì)汞。但因各種價態(tài)汞都具備較強毒性，所以在對各種含汞廢液進行相應(yīng)處理時，不宜將其簡單處理后直接排入下水管道。最好選用將離子態(tài)汞轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)汞后，再加以純化再用法。

對測定極譜后所使用到的單質(zhì)汞，可收集集中之后，利用特定裝置將其進行空氣爆氣氧化以及置換還有三級真空蒸餾處理之后，進行回收使用。

而對于所產(chǎn)生的含有離子態(tài)汞廢液，則可在pH7～9介質(zhì)中，添加一定量硼氫化鈉，通過將汞離子逐漸還原成單質(zhì)汞之后進行集中回收，再以單質(zhì)汞法對其進行有效處理，經(jīng)純化之后再度使用[9]。

其實際反應(yīng)方程如下所示：

2.5 對含砷廢液處理

環(huán)境監(jiān)測實驗室中，所產(chǎn)生含砷的有毒、有害廢液主要來自于對砷測定過程中所產(chǎn)生的砷標準溶液，但因其廢液量相對較小，而且濃度值較低，所以大都選擇使用直接稀釋法對其進行處理。

相對于濃度較高的含砷廢液，則可選擇pH9～10介質(zhì)中添加一定量鎂鹽以及亞鐵鹽或者是鈣鹽等方法，使該種砷類化合物逐漸生成相應(yīng)砷酸鹽或者是亞砷酸鹽沉淀，再經(jīng)離心分離后，將所產(chǎn)生的沉淀物進行集中收集處理，最后將其滲入煤堆或者是送往特定廢物庫進行儲藏處理。

反應(yīng)方程如下：

2Na3AsO4+3Ca(OH)2→Ca3(AsO4)2+6NaOH

As2O3+Ca(OH)2→Ca(AsO2)2+H2O

在對該種砷廢液進行處理時，因氣態(tài)砷化合物擁有極強危害性，所以應(yīng)采取相關(guān)措施對廢液進行貯存控制處理，其整個反應(yīng)過程則呈堿性[10]。

2.6 鉛、鎘等重金屬處理

在對該類重金屬進行處理時，應(yīng)將介質(zhì)控制在pH8～10范圍內(nèi)，添加一定量消石灰，再經(jīng)相應(yīng)調(diào)劑后，將其以金屬氫氧化物方式沉淀存在。不過需注意一點，在使用該種方法對其廢液進行處理時，易產(chǎn)生殘液，需在排放中再度中和，直至達到規(guī)定排放標準后再將廢液排放至下水道。

2.7 對有機廢液進行處理

當前環(huán)境監(jiān)測實驗室中所產(chǎn)生的有機廢液其來源主要為實驗所使用到的有機萃取劑以及有機物標液還有溶劑。因此在對其進行有效無害化處理過程中，應(yīng)依據(jù)其有機物自身易燃燒性、易發(fā)揮性等特點，選擇焚燒或者是蒸餾以及精餾回收等方法處理。在實際操作處理過程中，則需要根據(jù)有機廢液的不同分類選用回收法以及焚燒法。

實驗室中，對于用量較大的萃取劑，像氯仿以及石油醚還有丙酮等，若等萃取后所使用萃取劑中并未檢測出差異性，或者是儀器顯示值以及純?nèi)軇﹥x器顯示值中并不存在差異性時，則可將該類使用的萃取劑進行集中收集處理，然后依據(jù)其自身沸點以及性質(zhì)，選擇蒸餾以及精餾處理，再經(jīng)純化處理加以回收使用，從而實現(xiàn)在對環(huán)境監(jiān)測實驗室所產(chǎn)生有毒、有害廢液的有效無害化處理以及資源節(jié)約目的。

但對于所產(chǎn)生的其他一些有機廢液，像過期標液、含有機萃取劑濃度較高的污染物以及試劑等，則依據(jù)其特點及性質(zhì)，選擇焚燒、蒸餾、精餾等相應(yīng)方法進行有效處理。具體操作中，則可將這些產(chǎn)生的有機廢液送至鍋爐房滲入煤堆，再進行爐堂焚燒。

3 結(jié)語

環(huán)境監(jiān)測實驗室的有毒、有害廢液處理、排放工作，不僅事關(guān)操作人員人身安全，更對周圍環(huán)境造成一定影響。隨著社會不斷進步以及綠色環(huán)保理念的盛行，更要求我們采取科學(xué)、合理措施，切實做好對環(huán)境監(jiān)測實驗室所產(chǎn)生的有毒、有害廢液的有效無害化處理工作。

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