基础化学实验教程(第二版)
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1.5 化学实验室“三废”处理

化学实验室的“三废”种类繁多,实验过程产生的有毒气体和废水排放到空气中或下水槽,同样对环境造成污染,威胁人们的健康,如SO2、NO、Cl2等气体对人的呼吸道有强烈的刺激作用,对植物也有伤害作用;As、Pb和Hg等化合物进入人体后,不易分解和排出,长期积累会引起胃出血、肾功能损伤等;氯仿、四氯化碳等能致肝癌;多环芳烃能致膀胱癌和皮肤癌;CrO接触皮肤破损处会引起溃烂等。故须对实验过程中产生的有毒有害物质进行必要的处理。

1.5.1 常用的废气处理方法

(1)溶液吸收法 溶液吸收法即用适当的液体吸收剂处理气体混合物,除去其中有害气体的方法。常用的液体吸收剂有水、碱性溶液、酸性溶液、氧化剂溶液和有机溶液,它们可用于净化含有SO2、HF、SiF4、HCl、Cl2、NH3、汞蒸气、酸雾、沥青烟和各种组分有机物蒸气的废气。

(2)固体吸收法 固体吸收法是使废气与固体吸收剂接触,废气中的污染物(吸收质)吸附在固体表面从而被分离出来。此法主要用于净化废气中低浓度的污染物质,常用的吸附剂及其用途见表1-1。

表1-1 常用吸附剂及处理的吸附质

1.5.2 常用的废水处理方法

(1)中和法 对于酸含量小于3%~5%的酸性废水或碱含量小于1%~3%的碱性废水,常采用中和处理方法。无硫化物的酸性废水,可用浓度相当的碱性废水中和;含重金属离子较多的酸性废水,可通过加入碱性试剂(如NaOH、Na2CO3)进行中和。

(2)萃取法 采用与水不互溶但能良好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充分混合,提取污染物,达到净化废水的目的。例如含酚废水就可采用二甲苯作萃取剂。

(3)化学沉淀法 在废水中加入某种化学试剂,使之与其中的污染物发生化学反应,生成沉淀,然后进行分离。此法适用于除去废水中的重金属离子(如汞、镉、铜、铅、锌、镍、铬等)、碱土金属离子(钙、镁)及某些非金属(砷、氟、硫、硼等)。如氢氧化物沉淀法可用NaOH作沉淀剂处理含重金属离子的废水;硫化物沉淀法是用Na2S、H2S、CaS2、(NH4)2S等作沉淀剂除汞、砷;铬酸盐法是用BaCO3或BaCl2作沉淀剂除去废水中的CrO等。

(4)氧化还原法 水中溶解的有害无机物或有机物,可通过化学反应将其氧化或还原,转化成无害的新物质或易从水中分离除去的形态。常用的氧化剂主要是漂白粉,用于含氮废水、含硫废水、含酚废水及含氨氮废水的处理。常用的还原剂有FeSO4或Na2SO3,用于还原六价铬;还有活泼金属如铁屑、锌粒等,用于除去废水中的汞。

此外,还有活性炭吸附法、离子交换法、电化学净化法等。

1.5.3 常用的废渣处理方法

废渣主要采用掩埋法。有毒的废渣必须先进行化学处理后深埋在远离居民区的指定地点,以免毒物溶于地下水而混入饮用水中;无毒废渣可直接掩埋,掩埋地点应有记录。