芻議高校化學實驗室廢水處理分析

劉欣悅

【摘 要】 高校化學實驗室的廢水處理水平，關系著人們的生活環境和身心健康。目前，一些高校在廢水處理過程中采用了較為簡單的處理方法，個別學校甚至將廢水在沒有經過任何處理的情況下直接排放進下水道，造成了嚴重的后果。本文闡述高校化學實驗室廢水處理的有效技術手段，通過比較各種處理技術，研究更為有效的處理方法，為今后高校在處理實驗室廢水中提供可靠依據。

【關鍵詞】 化學實驗室 廢水處理 環境污染 現狀 研究進展

隨著高等教育的普及，許多高校通過擴招，學生人數不斷增加，其中化工類學生也在日益增多。社會要求高校化學人才具有更強的實踐操作能力和創新能力。化學實驗是提高學生能力的重要途徑，但化學實驗中無法避免會產生大量廢水，其成分十分復雜，包括酸、堿、六價鉻、氯化物、砷化物、酚類、甲苯、二甲苯等許多對人類身體有害的物質，有些物質甚至產生劇毒，嚴重危害人們的身體健康。若按照結構將廢水分類可分為有機物廢水、無機物廢水，以及實驗室的病原微生物產生的廢水。廢水的產生量逐漸增多，而有很多高校實驗室在廢水的處理中未采用任何處理方式，甚至直接將其倒入下水道，這種排放將造成環境的嚴重污染，并危害人們健康。

處理廢水的實質是通過各種手段方式，將各種有害物轉變為無害物，使廢水的凈化標準達到國家的相關規定。隨著人們環保意識的不斷增強，已經嚴重意識到其危害性，國家相關部門也在2005年發布通知，要求科研實驗室按污染源管理，加強對實驗室廢水的處理。因此，找到一種既經濟，又高效，同時環保的處理高校實驗室廢水的方法尤為重要。目前，適用于高校實驗室處理廢水的方法，大體可分為以下幾種：沉淀法、電化學法、納米材料光催化法、活性炭吸附和還原法、膜分離法。下面，筆者對這五種處理方法進行分析研究。

1 沉淀法

沉淀法主要可以處理含有多種重金屬離子的實驗室廢水。沉淀法主要包括以下幾種：氧化還原中和沉淀法，主要適用于有還原性的物質，比如六價鉻，該方法可以通過氧化還原反應將毒性較強的物質轉變為毒性較低的物質，而后經過沉淀將污染物除去。絮凝沉淀法，適用于無機實驗室，無機實驗室一般含有較多重金屬離子，可以依據廢水性質的不同，為其選取最適宜的絮凝劑，絮凝劑一般有聚合氯化鐵，聚合氯化鋁，聚合硅酸鹽，絮凝劑能夠促使其生成氫氧化物沉淀，從而除去雜質中的重金屬離子。在近年來的研究中，科學家們研究出了鋁（鐵）鹽-PDMDAAC無機-有機復合絮凝劑，這種絮凝劑有很多優點，它不僅能夠更好的除濁、除藻，還可以實現脫色，除磷的效果。

2 電化學法

高校實驗室廢液完全可以采用電化學的方法，例如通過電滲析法以及電生成試劑法，這種方法能夠有效地去除水中重金屬離子。同時還可以采用微電解法--Fenton試劑氧化法-絮凝沉淀法組合，使得廢水的清除率大大提高。

3 納米材料光催化法

應用納米材料光催化處理廢水的好處是，可以有效解決混凝劑的再生問題，也可以解決在有機物的廢水處理過程中產生的再次污染。目前，在該領域處理廢水的方法中采用較多的是納米TiO2和納米ZnO的催化劑。它的處理原理是電子在受到了光子激發以后，通過躍遷的方法形成了一種電子--空穴對，這種電子--空穴對與羥基在催化劑的表層形成了羥自由基，這種自由基能夠有效的使一些有機污染物在廢水中逐漸被分解，污染物被分解后形成了無毒無害的水和二氧化碳，因此，使用這種方式實現廢水更好的催化處理。

4 活性炭吸附和還原法

利用活性炭處理廢水，對于處理重金屬離子廢水有著很好的效果，也可以處理含氰，鉻廢水。在處理中，活性炭不僅可以看做化學成分，更可以看成吸附劑。在PH<3的酸性條件下，活性炭可以將三價鉻離子還原，說明PH在比較低的狀態下，活性炭有比較強的還原性。根據這一特性，可以等吸附鉻接近飽和時，在活性炭中加入酸性溶液，將鉻解離下來，從而達到目的。當六價鉻離子還原成三價鉻離子之后，使用適當的沉淀劑將沉淀全部清除。應用這種方式也可以處理其他類型的廢水比如含鎘、含氰的廢水。除了上述物質，在化學實驗室廢水中常見的有機烷，有機酸，廢溶劑等也可使用活性炭來進行清理。其步驟為：首先將有機相分離，然后使用活性炭進行徹底吸附。在活性炭吸附方法中，主要用于清除使用其他理化方法不能清除的微量有機物。由于活性炭是常見的吸附劑，操作工藝較為簡單，價格也較為低廉，并且易于維修，所以利用活性炭處理廢水得到廣泛的應用。

5 膜分離法

膜過濾技術是一項自動化程度極高的廢水處理技術。近年來，隨著該技術的日趨成熟，其所體現的高效率性已被社會認可。在我國，多數化學實驗室使用有機膜來處理廢水，不過有機膜的缺點很多，主要有不穩定，壽命短，老化速度快等問題。通過研究發現，無機陶瓷膜較有機膜許多優勢，例如它能夠耐高溫，耐酸堿腐蝕，再生快等等。這些優勢使得無機陶瓷將成為替代有機膜的有效產品。在研究中發現，利用無機陶瓷組件形成的膜反應器處理實驗室的廢水效果明顯，該項研究成果已越來越被社會關注，未來將成為該領域的重點研究方向。

6 結語

在高校化學實驗室中，污水的種類很多，只用單一的方法顯然不能滿足實際要求，必須要多種方式相結合，才達到最佳效果。我們要從高效性，安全性等多種方面考慮，以最少的經濟付出獲得最大的效益回報，使高校化學實驗室廢水的處理水平提升到一個新的高度。

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