化學(xué)工程廢液處理及再生技術(shù)分析

郭南荻 鄒途

摘要：近年來(lái)，我國(guó)的化工工程建設(shè)的發(fā)展迅速，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是本科教學(xué)中化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、高分子和材料科學(xué)等多專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都會(huì)產(chǎn)生廢液及固廢，如果在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不能及時(shí)處理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物，將會(huì)對(duì)人體健康和環(huán)境造成危害和污染。目前綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)呼聲漸高，進(jìn)行環(huán)境無(wú)害的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的長(zhǎng)期目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工程;廢液處理;再生技術(shù)分析

1化學(xué)鍍鎳廢液處理的概述

目前我國(guó)工業(yè)所使用的化學(xué)鍍鎳都是以次磷酸鈉為還原劑并且在堿性的環(huán)境中進(jìn)行的。同時(shí)在進(jìn)行化學(xué)鍍鎳作業(yè)時(shí)，通過(guò)使用絡(luò)合物、穩(wěn)定劑已經(jīng)加速劑等來(lái)提高鍍液的穩(wěn)定性、使用壽命以積極鍍層質(zhì)量。此外，還會(huì)添加一些其他的助劑來(lái)減小廢液和廢水處理的難度。化學(xué)鍍鎳的廢液的組成就有較強(qiáng)的復(fù)雜性，包含無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物當(dāng)多種物質(zhì)。現(xiàn)階段，我國(guó)化學(xué)工程廢液處理采用的方法主要有：化學(xué)沉淀法，電解法，離子交換法以及催化還原法等。為了使廢液處理的效果得到進(jìn)一步的提高，往往還會(huì)將2種或者2種以上的方法進(jìn)行綜合，但是這樣的廢水處理操作也會(huì)大大的增加化學(xué)工程在廢液處理上的成本。

2化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液管理中存在的問(wèn)題

一是化學(xué)試劑存儲(chǔ)中的問(wèn)題。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)試劑采購(gòu)源頭多元，無(wú)法全面掌握化學(xué)試劑的總量、使用量等信息，增大了后續(xù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液排放管理的難度。同時(shí)，在化學(xué)試劑存儲(chǔ)的過(guò)程中，由于種類千差萬(wàn)別，存儲(chǔ)要求也不盡相同，當(dāng)前部分存儲(chǔ)化學(xué)試劑的庫(kù)房建設(shè)尚不完善，缺乏良好的通風(fēng)系統(tǒng)、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。二是化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題。隨著化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的增多，化學(xué)試劑使用量和化學(xué)廢液生成量也相應(yīng)增加，部分實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在思想麻痹和僥幸心理，缺乏足夠的安全意識(shí)。還有部分實(shí)驗(yàn)操作人員缺乏對(duì)使用的化學(xué)試劑及其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中危險(xiǎn)性的認(rèn)知，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中發(fā)生事故的幾率增大。三是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液采集和存儲(chǔ)中的問(wèn)題。如果對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中生成的化學(xué)廢液不加以處理，其中的有害組分則會(huì)對(duì)土壤、水體和大氣造成污染，而當(dāng)前的化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液分類采集的難度較大。

3廢液及固廢處理辦法

3.1中和無(wú)毒害處理

對(duì)于產(chǎn)生的干燥劑型、催化劑型、反應(yīng)原料型、洗滌劑型廢液及固廢，可進(jìn)行中和處理，采用堿性廢液固廢和酸性廢液中和;也可采用藥劑中和，即采用Na2CO3、NaOH、石灰乳、碳酸鈣、工業(yè)硫酸、鹽酸等中和，反應(yīng)方程式為：H++OH-→H2O，NaOH+HCl→NaCl+H2O，Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑，經(jīng)過(guò)中和的廢液可直接排放。對(duì)于產(chǎn)生的毒害性固廢，例如溫度計(jì)中水銀，首先監(jiān)督學(xué)生不要直接倒入下水道及垃圾箱，用硫磺粉覆蓋于水銀表面，生成無(wú)毒的硫化汞，然后密封儲(chǔ)存，交給有資質(zhì)的廢物處理企業(yè)進(jìn)行處理。

3.2蒸餾再利用處理

對(duì)于回收原料型廢液，可進(jìn)行再次利用。蒸餾和分餾操作產(chǎn)生的乙醇和丙酮，柱層析中洗脫用的乙醇，均可以收集起來(lái)再次蒸餾使用。蒸餾后的二次乙醇可用于清洗玻璃儀器，進(jìn)行折光率測(cè)定的練習(xí)、蒸餾操作的練習(xí)等實(shí)驗(yàn)使用。使用過(guò)的沸石也可收集起來(lái)，使用二次乙醇浸泡清洗，烘干后可再次使用。

3.3安全儲(chǔ)存作為其它實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原料

反應(yīng)產(chǎn)物型廢液及固廢較難處理，反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)法直接作為成品化學(xué)試劑使用。對(duì)于此類廢液及固廢，應(yīng)選用合適的容器安全儲(chǔ)存，一部分可作為其它實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原料。例如合成的肉桂酸，可以在下一屆學(xué)生進(jìn)行熔點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)作為待測(cè)樣品使用;學(xué)生合成的乙酰苯胺，由于苯胺氧化，變?yōu)榉奂t色，可以利用其進(jìn)行重結(jié)晶基礎(chǔ)操作;合成的阿司匹林，可以作為樣品進(jìn)行分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定其產(chǎn)品純度;實(shí)驗(yàn)中合成的乙酸正丁酯可儲(chǔ)存起來(lái)，作為減壓蒸餾實(shí)驗(yàn)的原材料，讓學(xué)生練習(xí)減壓蒸餾實(shí)驗(yàn)操作;學(xué)生合成的洗滌靈進(jìn)一步處理，制成成品洗滌靈，用以洗刷實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器。對(duì)于環(huán)己烯、溴乙烷、咖啡因、甲基橙等反應(yīng)產(chǎn)物固廢處理，將一部分交給有相關(guān)科研項(xiàng)目的教師，其通過(guò)柱色譜等方法將固廢提純后使用，可減少這些教師的科研開(kāi)支;剩余的部分進(jìn)行安全儲(chǔ)存，然后交給有廢物處理資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行安全處理。

3.4堿液法處理

堿液處理法一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)化學(xué)方式進(jìn)行鍍鎳需要通過(guò)高溫來(lái)獲得，因此化學(xué)鍍鎳廢液在未冷卻的時(shí)候，可以加入氫氧化鈉溶液對(duì)其進(jìn)行處理，但是這只能夠回收處理其中的鎳元素，隨后還需要在廢液中加入漂白粉，這樣才能夠保障鎳元素和磷元素全部得到回收與處理。為了驗(yàn)證該方案的合理性，通過(guò)2組不同的實(shí)驗(yàn)可以看出氫氧化鈉溶液與漂白粉對(duì)鎳和磷的回收處理情況。一是在不同溫度下，NaOH容易對(duì)鎳的處理情況有所不同，以48g/L為分界，當(dāng)NaOH溶液的加入量高于此量時(shí)，溶液中會(huì)有沉淀出現(xiàn)，當(dāng)該氫氧化鈉的加入量低于此量時(shí)，溶液中并無(wú)沉淀出現(xiàn)。從該實(shí)驗(yàn)可以看出，在溫度為80℃時(shí)，加入48g/LNaOH溶液時(shí)廢液中的鎳被處理的更為徹底。在探究漂泊粉對(duì)于磷的處理情況時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)漂白粉的在廢液中的含量越高，磷的處理效果就越好。但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的是，在進(jìn)行漂白粉加入的過(guò)程中還需要考慮廢液處在適宜的溫度，并且需要進(jìn)行攪拌處理，這樣才能夠保障廢液處理的最佳效果。

3.5完善化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處理的市場(chǎng)機(jī)制

要建立合理的廢液處理價(jià)格體系，依照危險(xiǎn)廢物的最高等級(jí)進(jìn)行處置，不能單純采用簡(jiǎn)便易行的焚燒處置方法，還要考慮化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液的重新提純、分離和再利用，要給予相關(guān)有資質(zhì)的處置單位一定的減稅優(yōu)惠政策，降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處置的價(jià)格，提高產(chǎn)廢單位處置廢液的積極性。同時(shí)，還要做好化學(xué)試劑生產(chǎn)、購(gòu)買和使用的登記管理，要轉(zhuǎn)變化學(xué)試劑“末端管理”的傳統(tǒng)模式，加大對(duì)化學(xué)試劑的前端管控，通過(guò)電子信息管理系統(tǒng)登記化學(xué)試劑的銷售、使用、處置等信息，并通過(guò)信息管理系統(tǒng)監(jiān)督化學(xué)廢液的生成、排放情況，較好地優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室廢液處理業(yè)務(wù)流程，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液處理的效率。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，實(shí)際上化學(xué)工程廢液處理與再生對(duì)于資源的循環(huán)利用、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)等都有著十分重要的意義，面對(duì)日新月異的廢液處理與再生技術(shù)的出現(xiàn)，需要工作者不斷通過(guò)廢液處理與再生工作實(shí)踐提高廢液處理與再生效果。目前相關(guān)廢液處理與再生技術(shù)也不是十分完善的，所以相關(guān)技術(shù)手段的創(chuàng)新工作任重而道遠(yuǎn)，行業(yè)工作者應(yīng)該結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，不斷推陳出新，提高化學(xué)工程廢液處理能力，提升化學(xué)工作的環(huán)保能力。

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（作者單位：沈陽(yáng)科創(chuàng)化學(xué)品有限公司）