魯韶芬
(山東師范大學 化學化工與材料科學學院,山東 濟南 250014)
到現在為止我們國家有近千所高校,每個高校都有化學實驗室及科研室。高校化學實驗室由于進行和科研的需要,特別是近年來學校重視科研的程度的提高,不可避免的產生化學實驗廢液,這些廢液的排放總量雖然不是很大,但是長期實驗室廢液排放具有無組織性、分散性的特點,會對城市用水和污液處理產生影響,還就會直接危害周邊環境,對周邊的環境危害極大[1]。化學實驗室廢液量很大,基本都是有機類廢液,且氣味難聞,如果處理不當而直接排放,不僅會腐蝕下水管道,更會對環境及生態系統造成嚴重的破壞,嚴重威脅人體健康,嚴重的污染不僅帶來人類健康問題,也造成社會問題。因此對化學實驗室廢液的分類進行有效的管理和徹底的無害化處理是十分必要的。
我們國家也早在2004年發現了這個問題的嚴重性,國家環保總局下發了《關于加強實驗室類污染環境監管的通知》,通知中規定:自2005年1月17日起,各類實驗室將被納入到環保部門的監管范圍,這給實驗室廢液的排放提出了新的更高的要求[2]。
為了將有機廢液轉化為無害物質,減少對環境的污染,故處理方法的重點應該放在回收再利用和無害化兩個方面。幾種常用有機溶劑的回收方法。
利用旋轉蒸發儀在恒溫水浴加熱條件下,使四氯化碳在旋轉燒瓶內形成薄膜,增大蒸發面積,加速其擴散蒸發。同時,在高效冷卻器作用下,迅速液化,快速、高效回收。
在分液漏斗中將含有乙酸乙酯的廢液水洗幾次后,用硫代硫酸鈉稀溶液洗滌幾次,使其褪色,再用水洗幾次后,用無水碳酸鉀脫水,靜置幾天后過濾,然后蒸餾,收集76~77℃的餾分。
先將廢液裝于蒸餾燒瓶中, 在水浴上分三個階段恒溫蒸餾,溫度分別為60、75、87℃。各階段控制時間15~20min。餾出液通過內25mm,高750mm 玻璃柱,內裝下層硅膠高600 mm,上面覆蓋50 mm厚氧化鋁(硅膠60~100目,氧化鋁70~120目,于150~160℃活化4h)以除去芳烴等雜質。重復第一個步驟再進行一次分餾,視空白值確定是否進行第二次分離。經空白值(n= 20)和透光率(n=10)測定檢驗,回收分離后石油醚能滿足質控要求,與市售石油醚無顯著性差異。
直接精餾法是在二氯甲烷廢液的水分含量、酸堿度適宜的情況下,將二氯甲烷廢液倒入精餾塔中,加熱至沸騰。二氯甲烷氣化后升至冷凝器中,經充分冷卻為液體后進入分相罐。在分相罐內靜置分層,下層二氯甲烷層重新回流到精餾塔中,上層則保留在分相罐中,充分回流后,觀察分相罐中水層不再增加且塔頂溫度在38.5℃以上時上層水層從分相罐中分出。經小試研究顯示,溫度39℃,在50kPa 壓力下,二氯甲烷回收率可達95%,且耗時較短;溫度為38℃,在50 kPa壓力下,二氯甲烷與水混合濃度為5∶2 時,二氯甲烷回收率可達98%。
用90 mL 無水乙醚(A.R.)分三次萃取30.00 mL 冰醋酸水溶液(1∶19,V/V,配制前冰醋酸密度為1.06 g/mL)中的冰醋酸,進行4 次實驗。水層合并收集待用,貼標簽“水層1”,廢液(乙醚層)合并收集,測其體積為335 mL。將廢液置于冰水浴中,加入固體氫氧化鈉(A.R.)至過量除去廢液中的冰醋酸與少量水,在分液漏斗中用飽和食鹽水洗滌后再轉移至RE-52AAA型旋轉蒸發儀中蒸餾分離出乙醚。
近年來隨著國家對環保的高要求,各類實驗室將被納入到環保部門的監管范圍,這給化學實驗室廢液的排放提出了新的更高的要求。我們學校除了自己回收部分有機廢液外就是把廢液集中管理起來,交給專門處理公司處理。
(1)領導安全總負責、廢液倉庫專人負責制:每次入庫前記錄登記制度,入庫后定期檢查。
(2)實驗室購買試劑的包裝箱試劑瓶及內蓋保存好專門用于的收集各類危廢化學品。收集容器要放在固定地點,不能隨意搬動,要遠離火源、氣源、電源。
(3)禁止把可以相互反應的廢液混裝在同一收集容器內。
(4)收集廢液的容器上必須粘貼標簽,標明其中廢液的化學名稱(中文)、禁忌物和危險情況等內容標簽,上面同時填寫老師和學生的姓名。標簽必須保證文字清晰,粘貼結實不易脫落。
(5)收集廢液的地方應及時通知有關處理公司負責人員進行及時處理。
(6)高溫易爆或易腐敗的特殊有機廢液,應在特殊條件下儲存,如儲存在低溫環境中。我們的儲存危險廢液的倉庫裝有電子監控裝置,一天24h監控。

圖1 儲存危險廢液的倉庫布局
在學校離開教學樓的地方地方蓋了一處倉庫:倉庫總長是:12 m,寬是:3.5 m,分3間房子。第一個房間面積是:7×3.5=24.5 m2、中間的房間面積是:2.5×3.5=8.75 m2,右邊房子的面積是:2.5×3.5=8.75 m2,中間的房子放電腦及監控設備,如圖1所示。
[1]張 鍵,周驥平,周 俊,等.高校實驗室廢液處置體系的初步建構[J].實驗技術與管理,2014,31(8):232-235.
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