化学实验废液的处理与回收利用 精品.docx
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081
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宁波学习中心
西南大学网络教育学院
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（二号宋体，居中）
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化学实验废液的处理与回收利用
摘要
化学实验废液种类繁多，成分复杂，本文根据化学实验废液的特点及危害性，提出了废液收集的一般方法及废液处理的一般原则，并从保护环境和资源的再利用出发，针对化学实验室常见的无机物、重金属、氰化物、汞、铬、有机溶剂、酚等废液的处理方法以及一些有机溶剂的回收与纯化和贵金属的回收进行了论述，方法具有经济、实用、简便、有效的特点。
关键字：
化学实验，废液，处理，回收利用
目录
摘要1
1．前言1
2．化学实验处理废液的一般原则1
2．1化学实验废液收集的一般方法1
2．1．1分类收集法1
2．1．2量出而入法1
2．1．3相似相近法2
2．2化学实验废液处理一般原则和方法2
2．2．1尽可能控制和减少有害物质的使用原则2
2．2．2直接稀释法2
2．2．3化学处理法2
2．2．4回收利用法2
3．化学实验常见废液的处理方法2
3．1无机废液的处理2
3．1．1酸性废液、碱性废液的处理2
3．1．2重金属废液的处理3
3．1．3含氰（CN）废液的处理4
3．1．4含铬（Cr）废液的处理4
3．2有机废液的处理4
3．2．1一般有机溶剂废液、油脂废液的处理4
3．2．2含N、S及卤素类有机废液的处理5
3．2．3含酚废液的处理5
3．2．4含有机磷废液的处理5
4．化学实验常见废液的回收利用5
4．1有机溶剂的回收与提纯5
4．1．1三氯甲烷废液的回收与提纯5
4．1．2四氯化碳的回收与提纯6
4．1．3乙醚的回收与提纯6
4．1．4石油醚的回收与提纯6
4．2贵金属废液的回收利用6
4．2．1铂的回收6
4．2．2汞的回收6
4．2．3银的回收6
5．结束语7
参考文献7
致谢8
化学实验废液的处理与回收利用
1前言
我国的实验室主要分布在学校、科研机构、检测机构等部门，担负着教学、科研、检测、试验等各种社会职责，数量众多且多分布在城区，其化学实验所产生的废液已成了一种不容忽视的污染源，随着社会的发展和科学的进步，环保问题越来越受到关注，对废液的处理提出了更高的要求，在现有条件下尽力实现对环境的绿色友好是摆在我们面前的重要任务。
因此，在实验室工作的每一位化学工作者必须清醒认识到化学实验废液处理的重要性和迫切性，加强废液的综合利用和无害化处理，以科学的态度和高度的责任心，更好地规范实验室，尽可能减少化学实验废液对环境地污染，实现绿色化学造福人类的目标。
2化学实验处理废液的一般原则
化学实验要用大量的化学药品，且很多化学药品具有毒性，有些甚至是剧毒物和致癌物。
如果在实验完成后。
不妥善处理实验废液，直接从下水道或垃圾道排放，将会对环境造成很大的污染，直接或间接地危害人类的健康。
因此化学工作者应树立绿色化学思想，依据减量化、再利用、再循环的整体思维方式来考虑和解决化学实验中出现的污染问题，在实验始端采用科学手段，确保实验过程和终端均有利于实验者的学习、研究和身心健康，使环境少受或不受污染，从而到达最好的环境效应。
2．1化学实验废液收集的一般方法[1]
2．1．1分类收集法
根据废液的类别性质分门别类，根据其化学特性选择适合的容器和存放地点，统一收集于密闭容器内，贮存容器必须贴上标签、注明种类等。
废液不可混合贮存，以免发生剧烈化学反应而造成事故。
2．1．2量出而入法
1
根据实验过程中排出废液的多少或浓度的高低予以收集，如果废液量大或浓度较高，有一定的回收价值，应集中收集在容器中，如果量小或浓度较低，没有回收价值，倒入废液桶中，一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氯化处理等后排放。
2．1．3相似相近法
性质或处理方式、方法等相似相近的废液应收集在一起，如含贵金属的废液应单独收集在一起，集中处理回收。
2．2化学实验废液处理一般原则和方法
2．2．1尽可能控制和减少有害物质的使用原则[2]
化学实验尽量采用微量化和半微量化操作；以无毒无害的天然植物为原料代替化学试剂，尽可能使前一实验的产物作为下一实验的原料，从源头上尽可能控制和减少有害物质的使用，强化环保意识，培养环保习惯。
2．2．2直接稀释法
适用于浓度较低的酸碱类废液或浓度略高于《污水综合排放标准》中规定的二级标准的废液[3]，可采用直接稀释的办法处理。
2．2．3化学处理法
可根据废液的性质和具体状况，采取不同的方法进行化学处理，如铬、铅、砷、铜等离子浓度较大的废液，必须经过适当的处理，达标后才能排放。
2．2．4回收利用法
化学工作者应树立绿色化学思想，采用蒸馏、过滤、吸附等方法，循环利用，尽量回收，做到物尽其用和以废治废，尽可能地减少污染物的直接排放。
3化学实验常见废液的处理方法
常见废液一般以有机、无机进行分类。
有机废液包括油脂类、含卤素有机溶剂及不含卤素有机溶剂等。
无机废液包括酸性废液、碱性废液、重金属废液、含氰废液、含汞废液、六价铬废液等。
3．1无机废液的处理
3．1．1酸性废液、碱性废液的处理[4]
在无机化学实验中，经常要用到这样或那样的酸、碱，而且用过后便成为废液，回收它们有时没有多大的价值，对于这样的废酸、废碱液，一般是将其倒进废液缸相互中和，溶液PH值达6-8时即可排放。
3．1．2重金属废液的处理
（1）含镉（Cd）废液的处理
镉进入人体后，造成积累性中毒，使人得“骨痛病”，镉及其无机化合物排放标准为0.1mg/L。
实验室用消石灰将二价镉离子转化成难溶于水的Cd（OH）2沉淀，利用氢氧化钠沉淀法处理。
方法是在含镉废液中加入消石灰，调节PH值至10.6-11.2，充分搅拌后即放置，分离沉淀，用原子吸收光谱法检测滤液中镉离子达到排放标准后，把它中和后即可排放废液。
（2）含铅（Pb）废液的处理
铅和铅的化含物都有毒，国家规定铅的排放标准为1.0mg/L。
废液处理的原理是用Ca（OH）2把二价铅转化成难溶的Pb（OH）2，然后采用铝盐脱铅法处理。
方法是在废液中加入消石灰，调节PH值至11，使废液中的铅生成Pb（OH）2沉淀，然后加入凝聚剂硫酸铝，将PH降至7-8，即产生Al（OH）3和Pb（OH）2共沉淀，放置溶液，待其充分澄清后，检查滤液不含铅，分离沉淀，排放废液。
（3）含砷（As）废液的处理
砷和砷的化合物毒性很强，国家规定砷及其无机化合物排放标准为0.5mg/L,As203是砷的重要化合物，使用和处理其废液时要特别小心，其致死量为0.1克。
其处理方法是废液中加入氧化钙，调节PH值至8，使之生成砷酸钙或亚砷酸钙沉淀，有Fe3+作用可起共沉淀作用，也可在PH＞10条件下加入Na2s,使砷离子反应生成难溶、低毒的硫化物沉淀。
[5]
（4）含汞（Hg）废液的处理
汞及其化合物属剧毒金属，通过皮肤接触可引成汞中毒，汞极易挥发，人体吸入将在体内长期积累，给人类健康带来危害。
废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/L（以Hg计），其处理方法为[6]：
先将含汞盐的废液PH值调至8-10，然后加入过量的Na2S,使其生成HgS沉淀，再加入FeSO4（共沉淀剂），与过量的S2-生成FeS沉淀，将悬浮在水中难以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀，然后静置分离，再经离心过滤，滤液的含汞量可降至0.05mg/L排放标准以下。
3．1．3含氰（CN）废液的处理
氰化物及其衍生物是剧毒的，氰化物最高允许排放浓度为0.5mg/L,有皮肤吸收，伤口侵入、经呼吸系统侵入等途经。
处理必须十分小心，含有氰化物的废液，可先加入混合碱液，使金属离子沉淀而分离，调节滤液的PH到6-8后，再往滤液中加入过量的次氧酸钠溶液或漂白粉，充分搅拌，静置12小时以上，使氰化物分解[7]。
其反应如下：
CIOˉ+CNˉ=OCNˉ+CIˉ
2OCNˉ+3CIOˉ+2OHˉ=2CO32-+N2+3CIˉ+H2O
3．1．4含铬（Cr）废液的处理
铬Cr（Ⅵ）化合物的毒性大于Cr（Ⅲ）的化合物的毒性，国家规定Cr（Ⅵ）的排放标准为0.5mg/L，所以实验中使用过的铬的化合物以及失效的铬酸溶液必须认真处理方可排放。
一般的含铬废液[8]用硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、二氧化硫和水合肼等还原剂，在酸性条件下将六价铬还原成三价铬，然后用碱调节PH至12，使三价铬形成低毒的氢氧化铬沉淀，静置、沉淀分离，上清液可直接排放，沉淀与煤粉进行焙烧处理。
铬酸溶液失效变绿，可以浓缩冷却后用高锰酸钾粉末氧化，直至溶液呈深褐色或微紫色后用砂芯漏斗滤去二氧化锰沉淀后再用，变黑的废洗液可用废铁屑还原残留的六价铬成三价，再用废碱液或石灰使其生成低毒的氢氧化铬沉淀。
3．2有机废液的处理
对此类废液尽量回收，在对实验没有妨碍的情况下，应反复使用，对于无法使用的废液应进行分类收集，按可燃性、难燃性等进行收集处理。
处理此类废液所用的主要方法有焚烧法、溶剂萃取法、吸附法、氧化分解法、水解法和生物化学处理法等。
[9]
3．2．1一般有机溶剂废液、油脂废液的处理
对此类废液中的可燃性物质，用焚烧法处理，对其难燃的物质和低浓度的溶液，则用溶剂萃取法或吸附法处理，对于甲醇、乙酸乙酯、苯等用量较大的溶剂应尽量回收，反复使用。
3．2．2含N、S及卤素类有机废液的处理
此类废液包含吡啶、硫醇、氯仿、氨基酸、农药、中间体等。
对其可燃性物质，用焚烧法处理，但必须采取措施（配备气体洗涤器）除去燃烧产生的有害气体，对难于燃烧及低浓度的废液，用溶剂萃取法、吸附及水解法进行处理，氨基酸等易被微生物分解的物质，经用水大量稀释后，即可排放。
3．2．3含酚废液的处理
酚，属剧毒类细胞原浆毒物。
可以通过皮肤、呼吸道黏膜、口腔等多种途径进入人体，由于渗透性强，可以进入到人体内部组织，侵犯神经中枢，刺激骨髓，严重时可导致全身中毒，它还是一种促癌剂。
低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉，使酚氧化成邻苯二酚，邻苯二醌等，然后将此废液作为一般有机废液处理，高浓度的含酚废液可用乙酸丁酯萃取，再用少量氢氯化钠溶液反萃取。
经调节PH值后，进行重蒸馏回收，即可使用[10]。
3．2．4含有机磷废液的处理
此类废液包括磷酸、亚磷酸、磷化氢类及磷系农药等物质废液，对其浓度高的废液进行焚烧处理，（因难燃物质多，可与可燃性物质一起焚烧），对浓度低的废液，经水解或溶剂萃取后，用吸附法进行处理。
4化学实验常见废液的回收利用
响应建设节约型社会的倡议，合理利用和有效回收化学实验废液，将会大量节约实验经费，减少有毒，有害物质对环境的危害。
4．1有机溶剂的回收与提纯
实验用过的有机溶剂有些可以回收，回收有机溶剂通常先在分液漏斗中洗涤，将洗涤后的有机溶剂进行蒸馏或分馏处理加以精制提纯，所得有机溶剂纯度较高，可重复使用，整个回收过程应在通风橱中进行[11]。
4．1．1三氯甲烷废液的回收与提纯[12]
将三氯甲烷废液按顺序用水、浓硫酸（三氯甲烷量的1／10）、纯水、0.5％盐酸羟胺溶液洗涤，再用重蒸水洗涤2次，然后用无水氯化钙脱水，放置数日，过滤、蒸馏，蒸馏速度为1-2滴／s,收集沸程为60-60℃的馏出液，保存于棕色带磨口试剂瓶中。
对于蒸馏法仍不能除去的有机杂质可用活性炭吸附纯化。
4．1．2四氯化碳的回收与提纯[13]
含有双硫腙的四氯化碳，先用硫酸洗一次，再用水洗2次，除去水层，用无水氯化钙干燥，过滤后蒸馏，收集76℃-78℃的馏出液,含有铜试剂的四氯化碳用水洗2次后，用无水氯化钙干燥，过滤后蒸馏。
含碘的四氯化碳，则可先用活性炭吸附，使无色，抽滤后再洗涤。
4．1．3乙醚的回收与提纯[14]
废乙醚用水洗涤，中和后（用石蕊试纸检查）用5g/L的高锰酸钾溶液洗至紫色不退，然后用体积分数为0.5％-10％硫酸亚铁铵溶液洗涤，除去过氧化物，再用水洗2次，将洗好的乙醚用无水氯化钙干燥，放置过夜。
过滤后在45％水浴中加热蒸馏，收集33.5-34.5℃馏出液，蒸馏瓶中的残液量不得少于60m1,所得乙醚如果纯度不够，可重新蒸馏一次。
4．1．4石油醚的回收与提纯[15]
用体积分数10％的氢氧化钠溶液洗涤一次，再用纯水洗涤两次，除去水层后用无水氯化钙干燥，过滤、蒸馏、收集60℃以上的蒸馏液。
4．2贵金属废液的回收利用
4．2．1铂的回收
含铂的废液加热溶于王水，过滤、水洗滤渣，滤液与洗液合并蒸干，加水及等体积的盐酸再蒸干。
4．2．2汞的回收
将极谱分析后的汞和收集散落的汞置于1L烧杯中，用水漂洗几次后，再用纱布过滤于800ml烧杯中，用水漂洗几次，加入2mol·L-1H2SO4500ml,控制电压2.8-3.0V输出电流150-200mA,在不断剧烈搅拌下电解至汞盐析出，反复电解三次，即能得到阴极所需之纯汞。
4．2．3银的回收
将定量分析中产生的含银废液在搅拌下加入工业级浓盐酸，直到不再析出白色乳状的氯化银沉淀为止。
在沉淀沉降完毕后倾泻出母液，用蒸馏水以倾泻法充分洗涤沉淀至完全除去Fe3+和Cl-，在适当的容器内用硫酸（1：
4）或10％-15％氯化钠溶液及价廉的金属锌棒还原处理氯化银沉淀，直到沉淀中不再含有白色的AgCl粒子时，还原才算彻底，此时析出的是暗灰色粉末金属银沉淀，再用蒸馏水以倾泻法洗涤除去沉淀中的游离酸和锌粒子，然后将洗涤干净的粉末状银烘干，并在石墨坩埚中熔融，即可得到块状金属银，或者将之溶于硝酸后制成硝酸银溶液重复使用。
[16]
5结束语
化学实验产生的废液种类繁多，成分复杂，单次污染数量少，但累积排放量大，我们应本着对环境负责任的态度积极应对，应用本文所介绍的处理与回收方法，具有科学性和代表性，操作简单，处理效果好，通过对这些化学实验废液的简单处理，既可大大减少甚至消除其对环境的危害，同时回收部分有用物质，变废为宝。
总之，只要我们具有绿色化学的思想，提倡绿色教育，养成良好的实验习惯，规范操作应用，就可以防止污染的发生，保护好环境。
参考文献
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致谢
本文从拟定题目到定稿，历时一月有余。
在本论文完成之际，首先要向我的导师李青老师致以诚挚的谢意。
在论文的写作过程中，李青老师给了我许许多多的帮助和关怀。
李青老师学识渊博、治学严谨，在李青老师的悉心指导中，我不仅学到了扎实的专业知识，也在怎样处人处事等方面收益很多；同时她对工作的积极热情、认真负责、有条不紊、实事求是的态度，给我留下了深刻的印象，使我受益非浅。
在此我谨向李青老师表示衷心的感谢和深深的敬意。
同时，我要感谢西南大学网上给我们授课的各位老师，正是由于他们的传道、授业、解惑，让我学到了专业知识，并从他们身上学到了如何求知治学、如何为人处事。
我也要感谢宁波工程学院学习中心，是她提供了良好的学习环境，让我的大学生活丰富多姿，为我的人生留下精彩的一笔。
另外，衷心感谢我的同学们和班主任蔡老师，在我毕业论文写作中，与他们的探讨交流使我受益颇多；同时，她们也给了我很多无私的帮助和支持，我在次深表谢意。
最后，向我的父母和亲爱的家人表示深深的谢意，他们给予我的爱、理解、关心和支持是我不断前进的动力。
学无止境。
明天，将是我终身学习另一天的开始。
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