淺談水質實驗室廢液的處理方法

程衛習 梁 良 劉 迎

（河南省洛陽水文水資源勘測局 洛陽 471000）

隨著水資源污染的日益加重，水質分析在水資源的開發利用和保護方面，愈來愈發揮著重要的作用。隨著社會經濟的迅速發展，用水量日益增加，廢水量及污染物種類亦相應增多，因此，水質分析的項目也由原來單純的水化學項目監測發展到有機污染、重金屬污染、毒性物質污染以及微生物污染等多方面的監測，水質實驗室在完成大量水質分析工作的同時，也將產生相當數量的有毒有害廢液，這些廢液在排放之前，如何進行有效處理是水質實驗室應該注意的問題。

1 水質實驗室廢液的分類及其危害

目前，水質實驗室的廢液已達60余種，按照其性質和危害大致可分為以下幾類：（1）無機廢液類，主要有銨鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、碳酸根、氯化物和硫化物等。（2）酸堿廢液類，主要硫酸、硝酸、鹽酸、酸性廢水、氫氧化鈉、碳酸鈉、堿性廢水等。（3）有機廢液類，氯仿、四氯化碳、丙酮、乙醚等。（4）重金屬廢液類，主要指含汞、鎘、錳、鉛、銅、鐵、鉻等元素的鹽溶液。（5）有毒廢液類，主要指苯酚、氰化物、氟化物、砷化物、亞硝酸鹽等廢棄溶液。（6）其他廢液類，指混合廢液或成分比較復雜的廢液。這些廢液一般具有量小但濃度大的特點，如果不加處理直接排放進入地表水體或地下水體，會加重水資源的污染，對人體或生態環境均會產生不利影響。酸堿廢液直接排放會改變水體的pH值，破壞水體的緩沖作用，妨礙水體自凈。有機廢液直接排放不但污染環境，而且對人體產生危害，無機廢液直接排放，有的會影響水體功能，有的對人體產生侵害，有的使水體富營養化。重金屬廢液直接排放，不但嚴重污染環境，而且具有生物積累性，對人們的健康有長遠的不良影響，有毒廢液直接排放對環境和人體的危害最大，可使人類及其他生物嚴重中毒，甚至死亡。所以，這些廢液排放之前必須預先處理，否則遺患無窮。

2 廢棄液處理的原則和方法

對于分析室廢棄液的處理，原則上應按照“廢物利用、分別處理、對癥下藥、經濟可行”的原則進行。

2.1 對于能夠重復利用的廢棄液

應注意平時加以積累，定時進行回收處理或再利用，這樣既減輕了對環境的污染又節約了開支。這里僅舉三例：（1）廢棄的酸堿液可以作為洗液，用作洗滌。浸泡玻璃器皿，廢棄的硫酸還可以用來配置鉻酸洗液。（2）廢棄的有機溶劑可用于萃取、蒸餾等方法加以回收。例如：濃度大的苯酚溶液可用乙酸丁酯萃取后，經蒸餾進行回收。（3）廢棄的含銀離子溶液，硝酸銀滴定氯離子后的氯化銀懸浮液，可用下列方法進行金屬銀的回收。

含銀廢棄液 + 硫代硫酸鈉→「Ag（SO3）2」-3+Na2S→AgS↓（坩堝中高溫灼燒）→Ag

2.2 對于回收利用價值不大的廢棄液

可根據其性質分別處理后再排放。大致可采用以下幾種處理辦法：

（1）稀釋處理法：對于一些無機廢棄液，包括酸、堿、鹽類，因其只在濃度高時才對環境和人體產生危害，故排放之前可依據《地表水環境質量標準》中的Ⅲ類標準進行稀釋，然后再排放。

（2）中和處理法：基本反應公式為：H++OH-=H2O

廢棄的酸或酸性廢水可用堿進行中和。分析室可選用石灰（CaO）作為中和劑。廢棄的堿或堿性廢水用酸性物質進行中和。分析室可用廢酸或酸性廢水作為中和劑。

（3）氧化處理法：主要用于處理含酚類、氰化物、硫化物、亞硝酸鹽等的廢棄液。分析室中可用漂白粉（即次氯酸鈣）作為氧化劑，對上述物質進行氧化分解，從而起到解毒作用。其主要反應原理為：漂白粉先進行水解：Ca（ClO）2+2H2O=Ca（OH）2+2HClO，HClO與酚廢液的化學反應方程式為：C6H5OH+8HClO=H2C2（COOH）2+8HCl+2CO2↑+H2O;與含硫廢液反應的方程式為：S2-+4HClO=SO42-+4Cl-+4H+;與氰化物廢液的反應分兩步進行：①CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O；②CNO-+2H2O=CO2+NH3+OH-,2CNO-+3ClO-=CO2+N2+3Cl-+CO32-。

（4）還原處理法：①處理六價鉻廢液時采用硫酸亞鐵-石灰處理法，其原理為：在硫酸酸性條件下，先將毒性較大的六價鉻還原成毒性較小的三價鉻。Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,然后，加入石灰（CaO）調節pH值至8～10，進一步形成Cr（OH）3沉淀。Cr3++3 OH-=Cr（OH）3↓,過濾后，清洗稀釋液排放，Cr（OH）3沉淀即可。②處理含汞廢液可采用醛還原法。其反應原理為：RCHO+Hg2++2OH-=RCOOH+Hg↓+H2O；金屬汞回收后，廢液可排放。

（5）沉淀處理法：主要用于處理含重金屬離子Mn2+、Fe3+、Fe2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Hg+兩性元素砷（+5 價）的廢液和含非金屬元素氟的廢液。

①含氟廢液可加入石灰，形成氟化鈣沉淀，過濾后清液排放，氟化鈣沉淀可根據廢液情況進行回收或按廢渣處理，其發生方程式為：Ca2++2F-=CaF2↓。②對于含重金屬元素和兩性元素砷（+5價）的廢液可采用硫化物沉淀法處理，其方法是：調節適當的pH值，加入硫化物（通常使用硫化銨）使之生成硫化物沉淀。有的通過灼燒可回收相應的金屬，有的可另作他用，價值不大的可按廢渣處理。各種硫化物的形成條件為：錳、鐵、鎘、鉛、銅、汞等元素在pH值等于10左右形成，兩性元素砷在0.3M鹽酸酸性條件下形成。必要時可加入絮凝劑如明礬、硫酸亞鐵等幫助沉淀。

（6）綜合廢液處理：主要用于實驗室中混合廢液的處理。方法是：調節廢水pH值為2～3，加入鐵粉攪拌10min左右加入高分子混凝劑（例如膠體丹寧）進行混凝沉淀。清液可排放，沉淀物可按廢渣處理。

實驗室的廢液通過上述方法處理，基本上都能達到理想的效果。但需要注意以下兩個問題，一是所加處理試劑量要適當，不能過多或過少，過多造成二次污染，過少則處理不完全。二是通過處理后的廢液，有的仍需要做稀釋處理方可排放