宗 營 王岸英 佟麗萍
(1. 空軍勤務學院,江蘇 徐州 221000;2. 空軍后勤部軍需能源質量監督站,北京 100000)
隨著人們環保意識的不斷增強,各行各業都在為推動綠色、循環、低碳發展,形成節約資源、保護環境做出力所能及的行動[1-11]。部隊油料化驗室在日常工作中,經常遇到過期失效的化學藥品試劑以及油品化驗過程中產生的各類化學廢液,由于部分試劑藥品及廢液的毒性及腐蝕性較大,若處理不當將危及環境和人身安全,為此必須采取科學手段對其進行無害化處理。
對于在外包裝上明確注明有效期的化學試劑,超過有效期的即視為過期失效。此外,對于固體試劑應保持其出廠時的狀態,如粉末、顆粒或片狀等,當出現明顯板結(用藥匙難以分散)、析出結晶水等現象時,藥品失效。因為以其為原料配制的溶液將難以保證純度與濃度,相關試驗結果不可靠。對于液體試劑,由于包裝密封不嚴,造成試劑吸收空氣中的水分導致體積增加或者由于試劑本身易揮發致使體積明顯減少的,以及狀態發生改變的相關化學試劑均視為失效。如蒸餾試驗中用到的膠棉液,若容器密封不嚴,試劑狀態將逐漸由液態轉為膠質狀,最終轉變為固態失效。對于個別標簽模糊不清,無法辨別試劑名稱、批號及生產日期的化學試劑,同樣應及時按失效處理,以防止混淆用錯。
目前,市場上有部分化學品回收公司專門針對過期失效的化學試劑藥品及廢液進行分類和科學處理,實現廢物利用,降低環境污染風險。然而基層油料化驗室在一段時期內產生的過期失效化學試劑及廢液往往數量少、品類雜,聯系廠家回收處理成本較高,從經濟角度出發,部隊難以接受,且由于部隊駐地偏遠等因素,往往難以通過這種方式進行處理。因此,應充分發揮油料化驗員專業特長,認真分析待處理化學試劑及廢液的理化特性,并就地取材開展無害化處理,解決實際存在的困難問題。
過期失效化學試劑及廢液的無害化處理主要有氧化還原、酸堿中和以及燃燒分解等方法。
利用化學反應,將有毒有害物質進行無毒害轉化,以消除環境威脅。如對于含有害金屬離子的無機類廢液,加入合適的試劑,使金屬離子轉化為難溶性的沉淀物,然后進行過濾,將濾出的沉淀物妥善保存,檢查濾液,確認其不含有毒物質后,可排放。
Cr(Ⅶ)的化合物毒性較大且有致癌危險,國家規定Cr6+的排放標準為 0.5 mg/L。化驗室日常工作中,試管、燒杯等玻璃儀器清洗常需用到鉻酸洗液,為此對實驗中失效的鉻酸洗液必須認真處理后方可排放。用過的鉻酸洗液如未變為綠色,應倒回原瓶,重復使用。若鉻酸洗液變為綠色,表明已經失去氧化洗滌能力,可濃縮后再生。具體方法為把廢鉻酸洗液倒入燒杯中,放在石棉網上加熱,慢慢地加入高錳酸鉀粉末并不斷攪拌,直到洗液變成橘紅色為止。靜置后,取上層清液裝入瓶中備用。若鉻酸洗液變黑失效,可加入廢鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸鹽等還原劑,在酸性條件下將Cr6+還原成Cr3+,待廢液顏色轉化為灰綠色之后,加廢堿液或生石灰等,為防止沉淀再次溶解應調節溶液的pH值至8~9左右,使Cr3+轉變成低毒的Cr(OH)3沉淀,分離出沉淀后的清液即可直接排放[12]。沉淀物經干燥后可用焙燒法處理,將其與煤渣一起焙燒,處理后可填埋。
鉛和鉛的化合物都有毒,國家規定鉛的排放標準為1.0 mg/L。在航空活塞式發動機燃料的四乙基鉛含量測定過程中,會產生部分含鉛廢液,對于這種含鉛廢液,可先用堿將廢液的pH值調至8~10,使Pb2+生成Pb(OH)2沉淀,再加入FeSO4作為共沉淀劑,沉淀物可與其他無機物混合進行燒結處理,清液可直接排放。
含汞廢液毒性很大,如HgCl2劇毒,致死劑量為0.2~0.4 g,汞蒸氣散布于空氣中被人體吸入會產生慢性中毒。對于含汞廢液,應先用氫氧化鈉調pH至8~10,加過量NaS2或Fe2S3,使其生成HgS沉淀,再加入FeSO4作絮凝劑,與過量的S2-生成FeS沉淀,將懸浮在水中難以沉淀的HgS吸附,并進行共沉淀,經靜置后分離(有條件的可以采用離心機進行分離處理)、過濾,其中清液含汞量可降至0.02 mg/L以下后排放,少量殘渣集中存放。此外,還可采用汞齊提取法對含汞廢液進行處理,即在廢液內加入鋅屑或鋁屑,使廢液中的汞被鋅或鋁置換出來,同時汞生成鋅汞齊或鋁汞齊,從而凈化廢液。注意,若不小心打破玻璃溫度計,造成金屬汞散落在實驗室里(吸入汞蒸氣對人體危害極大),必須立即開窗通風,待數分鐘后收拾碎片和泄漏的水銀。可用紙筒、膠頭滴管(或注射器)將水銀收集并用水液封,貼好標簽后交相關部門處理,切不可隨意丟棄,造成二次污染。
該方法在過期失效試劑藥品及化學廢液處理中經常用到,對于酸堿性未知的廢液,可用pH試紙進行初步判斷,有條件的化驗室也可采用酸度計進行精確測量。對于酸性廢液,可將其與堿廢液中和,使其pH值達到6~8后即可排出,或者采用投藥中和法,常用中和劑為工業用純堿、燒堿、氨水、碳酸鈣。同理,對于堿性廢液,可將其與酸廢液中和,使其pH值達到6~8后即可排出,或者采用投藥中和法,常用中和劑為硫酸、鹽酸或硝酸。
試驗過程中受到污染的以及廢棄的有機溶劑,少部分可以采用燃燒處理的方法,注意采用燃燒處理的有機廢液要保證其充分燃燒,以使反應徹底,生成CO2、H2O等無毒害產物,對于部分在燃燒過程中會產生有害氣體的,必須配備洗滌裝置,與吸附劑一同焚燒。不具備條件的,可考慮采用其它方法處理。
對于過期失效化學試劑藥品及廢液的處理需強調兩點注意事項:隨著廢液組成的不同,在處理過程中,往往伴隨著有毒氣體以及發熱、爆炸等危險,因此,在開始處理工作前,必須充分了解試劑藥品及廢液的性質,然后分別采取小樣進行分步處理,處理過程中密切觀察,確保安全;若廢液中含有絡合離子之類的物質,只加入一種消除藥品,有時不能處理完全,因此,要系統分析,科學處理,以防止部分尚未處理完全的有害物質排出。