August 大 学 化 学 (Daxue Huaxue) Univ. Chem. 2016, 31 (8), 71-75 71 化 学 实 验 doi: 10.3866/PKU.DXHX201510028 www.dxhx.pku.edu.cn 高 校 化 学 实 验 教 学 中 产 生 的 化 学 废 物 的 回 收 及 处 理 * 兰 景 凤 俞 娥 ( 兰 州 大 学 化 学 化 工 学 院, 兰 州 730000) 摘 要 : 针 对 高 校 化 学 实 验 教 学 中 产 生 的 不 能 直 接 排 放 的 废 物 废 液, 在 大 量 工 作 的 基 础 上 归 纳 总 结 出 对 部 分 实 验 室 化 学 废 物 的 回 收 和 处 理 方 法, 并 有 针 对 性 地 提 出 相 应 的 长 效 运 行 措 施 关 键 词 : 化 学 实 验 室 ; 化 学 废 物 ; 化 学 废 液 ; 处 理 方 法 ; 环 境 保 护 中 图 分 类 号 :O6;G64 Chemical Waste Recycle and Disposal Associated with Chemical Laboratory Teaching in Colleges and Universities LAN Jing-Feng * YU-E (College of Chemistry and Chemical Engineering, Lanzhou University, Lanzhou 730000, P. R. China) Abstract: In the process of chemical laboratory teaching, a lot of wastes are produced daily and most of the wastes cannot be directly discharged into environment. The methods of recycling and treatment of some chemical wastes are summarized, and the long term operation rules are put forth. Key Words: Chemical laboratory; Chemical waste; Chemical waste liquid; Treatment method; Environmental protection 随 着 科 技 的 发 展, 化 学 学 科 也 在 不 断 进 步, 随 之 而 来 的 是 化 学 教 学 的 快 速 发 展 由 于 化 学 学 科 的 特 殊 性, 需 要 大 量 的 化 学 实 验 来 进 行 教 学 和 科 研 活 动, 在 化 学 实 验 教 学 中 会 产 生 大 量 的 危 险 化 学 废 物 [1] 和 废 液, 如 果 不 经 过 严 格 的 程 序 进 行 处 理 和 回 收, 将 会 给 社 会 环 境 带 来 影 响 为 了 给 我 们 的 子 孙 后 代 留 一 片 碧 水 蓝 天, 从 事 化 学 实 验 教 学 的 工 作 人 员 应 该 从 自 身 的 规 范 操 作 做 起, 以 合 理 合 法 有 效 利 用 为 准 则, 做 好 化 学 实 验 教 学 过 程 中 产 生 的 化 学 废 弃 物 的 处 理 和 回 收 工 作 2015 年 8 月 12 日 发 生 的 天 津 港 爆 炸 事 件 给 我 们 敲 响 了 警 钟, 化 学 工 作 者 必 须 时 刻 谨 记 化 学 药 品 的 特 殊 性, 不 混 淆 保 存 和 处 理 不 同 性 质 的 化 学 药 品, 认 真 贯 彻 落 实 中 华 人 民 共 和 国 污 染 环 境 防 治 法 等 相 关 法 律 法 规, 切 实 做 好 危 险 废 物 回 收 工 作, 减 小 环 境 污 染 风 险, 最 大 限 度 降 低 突 发 或 非 突 发 事 件 导 致 的 危 险 废 物 泄 露 到 水 体 空 气 或 土 壤 中 的 可 能 性, 避 免 对 师 生 健 康 和 环 境 造 成 危 害 1 废 物 废 液 来 源 化 学 实 验 室 分 为 化 学 教 学 实 验 室 和 化 学 科 研 实 验 室, 产 生 的 化 学 废 物 废 液 也 有 区 别 从 形 态 上 [2] 看, 化 学 实 验 室 排 放 的 污 染 物 主 要 以 液 体 和 固 体 废 物 为 主, 兼 有 少 量 废 气 我 院 每 学 年 产 生 的 化 学 废 物 中 化 学 废 液 占 70%, 固 体 废 物 占 24%, 化 学 废 气 占 0.9%, 其 他 占 0.1% * 通 讯 作 者,Email: lanjf@lzn.edu.cn

72 Univ. Chem. 2016 Vol.31 根 据 其 危 险 特 性, 化 学 废 物 可 分 为 剧 毒 高 毒 易 燃 易 爆 强 腐 蚀 性 和 无 毒 等 我 院 每 学 年 产 生 的 化 学 废 物 危 险 性 分 布 为 : 易 燃 易 爆 为 70%, 强 腐 蚀 性 为 20%, 高 毒 为 5%, 剧 毒 为 1%, 其 他 为 4% 其 中 剧 毒 高 毒 强 腐 蚀 性 均 需 对 其 进 行 回 收 处 理, 不 可 直 接 排 放 1.1 固 定 的 废 物 及 废 液 来 源 化 学 教 学 实 验 室 化 学 教 学 实 验 室 排 放 污 染 物 的 特 点 是 排 放 量 大 种 类 多 样 成 分 复 杂 以 及 排 放 时 间 和 排 放 量 不 固 定 以 我 院 化 学 实 验 室 为 例, 平 均 年 工 作 量 近 52 万 学 时, 每 学 年 化 学 试 剂 的 人 均 消 耗 量 为 : 有 机 试 剂 500-600 ml 无 机 试 剂 800-1000 ml, 其 中 可 排 放 的 无 害 试 剂 约 占 总 体 实 验 试 剂 的 50%, 另 外 约 50% 的 实 验 试 剂 均 需 要 统 一 回 收 处 理, 具 体 情 况 如 图 1 所 示 从 图 1 可 以 看 出, 在 大 学 生 刚 刚 开 始 进 行 化 学 实 验 的 阶 段, 就 需 要 大 量 的 化 学 试 剂 大 一 阶 段 主 要 以 无 毒 化 学 样 品 为 主, 产 生 的 化 学 废 物 回 收 比 率 不 大 ; 大 二 阶 段 逐 步 涉 及 到 大 量 有 毒 有 害 和 有 腐 蚀 性 试 剂 的 使 用, 化 学 废 物 回 收 比 率 增 大 ; 大 三 和 大 四 阶 段 有 毒 有 害 化 学 试 剂 的 使 用 已 经 非 常 普 遍, 学 生 自 主 回 收 化 学 废 物 的 意 识 增 强, 有 大 量 化 学 废 物 回 收 处 理 图 1 各 教 学 实 验 室 在 不 同 阶 段 的 化 学 废 料 比 例 1.2 不 确 定 性 化 学 废 物 及 废 液 来 源 化 学 科 研 实 验 室 化 学 科 研 实 验 室 的 科 研 人 员 每 天 做 不 同 的 实 验 项 目, 每 天 排 放 的 废 物 是 不 一 样 的, 产 生 的 化 学 废 物 废 液 种 类 繁 多 成 分 复 杂 剧 毒 物 质 和 有 机 溶 剂 排 放 量 较 多, 产 生 的 废 物 废 液 大 部 分 需 要 回 收 处 理 目 前 我 国 有 严 格 的 化 学 实 验 室 废 液 分 类 标 准 : 按 照 废 液 的 酸 碱 性 可 以 分 为 酸 性 废 液 和 碱 性 废 液 ; 按 照 含 重 金 属 成 分 可 分 为 含 铬 废 液 和 含 重 金 属 废 液 ; 含 汞 银 废 液 可 分 为 有 机 汞 银 废 液 和 无 机 汞 银 废 液 ; 有 机 废 液 可 分 为 一 般 有 机 废 液 和 含 氯 有 机 废 液 ; 根 据 废 液 的 反 应 性 可 分 为 氧 化 还 原 废 液 和 其 他 废 液 ; 另 外 有 一 部 分 特 殊 的 可 引 起 重 度 环 境 污 染 的 氰 系 废 液 等 无 论 是 教 学 或 科 研 实 验 中 产 生 的 化 学 废 物 均 可 以 通 过 以 上 方 法 进 行 分 类 处 理 回 收 其 他 特 殊 实 验 废 液, 另 以 废 液 桶 单 独 收 集 ( 如 水 玻 璃 COD(Chemical Oxygen Demand) 强 酸 废 液 强 碱 废 液 等 ) 2 处 理 方 法 2.1 化 学 实 验 室 废 物 废 液 的 合 理 分 类 按 照 其 物 理 性 质 化 学 性 质 的 不 同, 分 别 对 化 学 实 验 室 废 物 废 液 进 行 回 收 处 理 化 学 废 物 按 其 物 理 特 点 分 为 废 渣 废 液 废 气 3 类 处 理 原 则 为 : 分 类 回 收 分 别 存 放 集 中 处 理 为 避 免 交 叉 反 应, 废 物 应 单 独 密 封 保 存, 存 放 化 学 废 物 的 地 点 应 选 在 在 避 光 通 风 阴 凉 处, 专 人 看 管, 登 记 在 册, 以 便 后 期 回 收 处 理

No.8 兰 景 凤 等 : 高 校 化 学 实 验 教 学 中 产 生 的 化 学 废 物 的 回 收 及 处 理 73 2.2 加 强 化 学 试 剂 及 污 水 排 放 管 理 [3] 加 强 对 各 个 化 学 实 验 室 排 放 污 水 的 监 察 对 于 污 水 中 有 毒 物 质 含 量 超 标 的 要 严 惩, 可 以 对 污 水 排 放 合 格 的 给 予 奖 励, 加 强 师 生 对 化 学 实 验 室 污 水 排 放 的 警 戒, 督 促 各 化 学 实 验 室 必 须 采 取 化 学 废 物 废 液 治 理 措 施 由 于 废 液 成 分 的 不 确 定 性 及 有 机 溶 剂 混 合 后 带 来 的 潜 在 危 险 性, 会 给 处 理 工 作 带 来 更 大 的 困 难, 所 以 学 校 的 有 关 部 门 应 要 求 各 实 验 室 对 废 液 进 行 分 类 处 理 或 排 放, 并 加 强 对 废 液 管 理 人 员 的 业 务 培 训 2.3 坚 持 化 学 废 液 专 点 专 桶 原 则 要 清 楚 每 一 种 化 学 试 剂 和 药 品 的 危 险 性, 坚 持 化 学 废 液 专 点 专 桶 的 原 则, 做 好 每 次 废 液 回 收 和 标 记 工 作 实 验 室 收 集 的 废 液 不 能 放 置 过 长 时 间, 定 期 检 查, 积 累 到 一 定 量 就 要 及 时 处 理 到 排 放 标 准 以 下 再 进 行 排 放, 某 些 可 以 循 环 利 用 的 物 质 须 加 以 回 收, 不 可 排 放 或 回 收 利 用 的 需 联 系 相 关 部 门 进 行 处 理 一 般 高 校 没 有 相 关 处 理 废 液 的 设 备, 我 校 目 前 与 甘 肃 省 危 险 废 物 处 置 中 心 展 开 长 期 合 作, 我 校 每 年 产 生 的 有 毒 有 害 强 腐 蚀 性 的 化 学 废 物 都 通 过 该 部 门 进 行 回 收 处 理 在 处 理 废 液 前 必 须 了 解 所 处 理 废 液 可 能 给 自 身 带 来 的 危 害, 做 好 相 关 防 护 措 施 图 2 简 明 介 绍 了 各 种 混 合 废 液 倒 入 到 废 液 桶 的 先 后 顺 序 图 2 各 种 混 合 性 废 液 倒 入 废 液 桶 的 先 后 顺 序 从 图 2 可 以 看 出, 废 液 在 回 收 处 理 之 前 需 要 判 断 其 具 体 性 质 如 果 含 有 汞, 需 要 分 别 以 有 机 汞 和 无 机 汞 两 种 方 法 进 行 收 集 处 理 ; 废 液 中 如 果 含 有 氯, 需 按 照 含 氯 有 机 溶 剂 的 处 理 方 法 进 行 回 收 处 理 ; 废 液 中 含 有 有 机 溶 剂 则 按 照 有 机 溶 剂 的 回 收 处 理 方 法 ; 废 液 有 氧 化 还 原 反 应 的 可 能 性, 需 参 考 废 液 处 理 方 法 ; 废 液 中 含 有 重 金 属 的 进 行 分 类 处 理, 含 铬 的 废 液 需 参 考 含 铬 废 液 处 理 办 法, 含 其 他 重 金 属 的 废 液 参 考 不 同 金 属 性 质 进 行 处 理 ; 废 液 中 不 含 有 重 金 属, 可 根 据 其 酸 碱 性 进 行 分 类 处 理 2.4 加 强 师 生 对 化 学 废 物 环 境 污 染 方 面 的 认 识 治 理 环 境 污 染 是 目 前 全 球 面 临 的 重 大 挑 战, 是 人 类 社 会 得 以 延 续 发 展 的 关 键 加 强 对 师 生 环 境 保 护 知 识 的 教 育, 将 从 根 本 上 减 少 对 化 学 废 物 的 随 意 排 放 我 校 的 化 学 废 物 大 部 分 都 是 通 过 学 生 实 验 产 生 的, 应 让 学 生 意 识 到 化 学 废 物 对 环 境 和 人 体 的 危 害, 尽 量 减 少 化 学 废 物 的 排 放 在 实 验 过 程 中, 尽 量 采 用 一 些 无 毒 或 微 毒 样 品, 一 些 有 毒 有 害 的 试 剂 尽 量 少 用 或 不 用, 能 达 到 实 验 效 果 就 可 以 了 ; 每 次 药 品 不 宜 取 过 多 量, 不 仅 达 不 到 实 验 效 果, 还 会 造 成 浪 费 增 加 化 学 废 物 量, 给 环 境 带 来 污 染 ; 取 出 来 又 没 有 用 完 的 试 剂 或 药 品 在 没 有 影 响 其 性 质 的 情 况 下 请 放 回 原 处, 以 备 回 收 利 用 一 些 必 须 产 生 的 废 液 则 应 按 照 相 关 规 定, 将 废 液 归 类 收 集 2.5 掌 握 化 学 废 液 的 简 单 处 理 办 法 2.5.1 有 毒 有 害 离 子 废 液 处 理 方 法 [4-22] 含 铬 废 液 的 处 理 : 一 般 采 用 亚 硫 酸 氢 钠 还 原 - 中 和 法, 将 六 价 铬 (Cr 6+ ) 还 原 成 三 价 铬 (Cr 3+ ) 后, 加 入 5% 的 氢 氧 化 钠 溶 液, 使 其 生 成 低 毒 的 氢 氧 化 铬 沉 淀, 调 节 ph 至 7.5-8.5, 放 置 一 夜, 将 沉 淀 滤

74 Univ. Chem. 2016 Vol.31 出 回 收 再 利 用 处 理 含 Cr 废 液 的 方 法 还 有 SO 2 还 原 法 铁 氧 体 法 铁 屑 铁 粉 处 理 法 钡 盐 法 电 解 还 原 法 离 子 交 换 法 等, 可 根 据 不 同 情 况 采 用 经 济 实 惠 的 处 理 方 法 [23-26] 含 砷 废 液 的 处 理 : 采 用 氢 氧 化 物 共 沉 淀, 如 Ca Mg Ba Fe Al 等 在 废 液 中 加 入 氢 氧 化 钙 溶 液, 调 节 ph 至 8-9.5 附 近, 通 过 生 成 砷 酸 钙 或 亚 砷 酸 钙 沉 淀 先 分 离 一 部 分 砷, 然 后 再 加 入 氯 化 铁 可 起 到 共 沉 淀 作 用, 放 置 一 夜, 然 后 过 滤, 保 管 好 沉 淀 物 集 中 统 一 处 置 [26] 含 铅 镉 废 液 的 处 理 : 采 用 羟 基 磷 灰 石 法, 用 石 灰 调 节 废 液 ph 至 10-11, 使 铅 镉 离 子 生 成 氢 氧 化 铅 或 氢 氧 化 镉 沉 淀, 加 入 硫 酸 亚 铁 作 为 共 沉 淀 剂 使 沉 淀 完 全 然 后 过 滤, 保 管 好 沉 淀 物 集 中 统 一 处 置 [27,28] 含 汞 废 液 的 处 理 : 活 性 炭 吸 附 法, 先 稀 释 废 液, 然 后 加 入 氯 化 钠, 调 节 ph 至 6 附 近, 加 入 过 量 的 活 性 炭, 搅 拌 约 2 小 时 后 过 滤, 保 管 好 滤 渣 此 外 还 有 硫 化 物 共 沉 淀 法 离 子 交 换 树 脂 法 等, 残 渣 可 用 凝 固 剂 固 化 处 理 后 送 危 险 废 物 处 置 中 心 统 一 处 理 2.5.2 有 机 废 液 的 处 理 方 法 [29-31] 处 理 有 机 废 液 最 常 采 用 的 方 法 是 回 收 再 利 用, 其 次 是 焚 烧 法 处 理, 定 期 以 废 燃 料 烧 毁 氯 仿 四 氯 化 碳 等 有 机 溶 剂 易 挥 发, 毒 性 大, 用 瓶 收 集 后 在 其 上 面 盖 上 一 层 水, 以 减 少 挥 发, 并 暂 存 于 实 验 室 阴 凉 处, 定 期 处 置 2.5.3 危 险 废 液 固 体 废 物 等 应 根 据 危 险 废 液 固 体 废 物 等 的 化 学 性 质 选 择 合 适 的 容 器 和 存 放 地 点, 以 密 闭 容 器 存 放, 不 可 混 合 贮 存, 容 器 标 签 必 须 标 明 废 物 的 种 类 贮 存 时 间 等 确 保 贮 存 废 液 容 器 不 泄 漏 不 倒 塌 不 坠 落 不 损 坏 2.5.4 一 般 废 液 可 以 通 过 酸 碱 中 和 混 凝 沉 淀 次 氯 酸 钠 氧 化 处 理 后 排 放, 有 机 溶 剂 废 液 及 包 含 重 金 属 元 素 ( 如 Cr Cd Ag Hg 等 ) 的 废 液 应 根 据 化 学 性 质 进 行 回 收 2.5.5 废 液 收 集 处 应 准 备 应 急 处 理 设 备 废 液 收 集 处 应 具 备 灭 火 器 铲 具 防 化 服 防 毒 面 具 备 用 容 器 急 救 药 品 等 设 备 设 施 3 总 结 目 前 我 国 正 在 加 快 修 改 大 气 污 染 防 治 法 环 境 保 护 法 以 及 环 境 影 响 评 价 法 等 关 于 环 境 保 护 的 基 本 法 律, 力 求 在 法 律 层 面 对 环 境 进 行 治 理 及 保 护 与 化 学 化 工 相 关 的 企 事 业 单 位 必 须 要 在 法 律 的 保 护 和 监 管 下 从 事 相 关 的 生 产 和 教 学 等 工 作 化 学 实 验 教 学 是 对 大 学 生 在 走 向 社 会 之 前 的 系 统 培 训, 不 仅 是 化 学 实 验 技 能 的 培 养 也 是 对 化 学 工 作 全 方 面 的 学 习 现 代 生 活 与 化 学 科 学 息 息 相 关, 从 日 常 生 活 的 吃 穿 住 行 到 工 业 的 快 速 发 展, 多 与 化 学 紧 密 相 连 如 何 处 理 好 二 者 的 关 系, 保 留 化 学 对 生 产 生 活 的 正 面 作 用 降 低 化 学 的 负 面 影 响 就 落 实 到 化 学 废 物 的 合 理 有 效 回 收 及 利 用 了 准 确 掌 握 化 学 实 验 教 学 科 研 产 生 的 化 学 废 物 的 处 理 方 法, 加 强 化 学 废 物 的 监 督 管 理, 合 理 回 收 处 理 化 学 废 物, 通 过 不 断 完 善 的 化 学 废 物 回 收 处 理 机 制, 提 高 化 学 科 学 为 社 会 服 务 的 水 平, 重 视 化 学 废 物 的 回 收 对 建 设 绿 色 环 保 可 持 续 性 发 展 的 和 谐 社 会 具 有 非 常 重 要 的 意 义 致 谢 : 感 谢 兰 州 大 学 化 学 化 工 学 院 大 化 中 心 沈 永 雯 老 师 马 兆 荣 老 师 聂 明 老 师 杨 柳 老 师 卢 正 丹 老 师 及 兰 州 大 学 资 产 与 实 验 室 管 理 处 程 世 红 老 师 化 学 化 工 学 院 路 远 老 师 对 本 文 的 指 导 和 帮 助

No.8 兰 景 凤 等 : 高 校 化 学 实 验 教 学 中 产 生 的 化 学 废 物 的 回 收 及 处 理 75 参 考 文 献 [1] 孙 英 杰, 赵 由 才. 危 险 废 物 处 理 技 术. 北 京 : 化 学 工 业 出 版 社, 2006. [2] 李 冬, 徐 晓 峰. 发 展, 2013, 271 (5), 85. [3] 刘 晓 晴. 资 源 节 约 与 环 保, 2015, No. 5, 60. [4] 瓮 珍. 化 学 世 界, 1994, 35 (1), 50. [5] 张 帆, 方 旭. 环 境 保 护 科 学, 1997, 83 (5), 1. [6] 唐 乃 红. 信 阳 师 范 学 院 学 报 ( 自 然 科 学 版 ), 1997, 10 (2), 41. [7] 蒋 海 明, 张 敏. 零 陵 学 院 学 报, 2004, 25 (3), 56. [8] 魏 振 枢, 路 振 国, 李 赜. 中 州 大 学 学 报, 1997, No. 4, 78. [9] 覃 奇 贤. 电 镀 与 精 饰, 2005, 27 (1), 53. [10] 陈 俊 平, 杨 昌 柱, 陈 武. 江 西 师 范 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ), 2005, 29 (6), 512. [11] 于 凯, 关 淑 霞. 牡 丹 江 师 范 学 院 学 报 ( 自 然 科 学 版 ), 2006, 55 (3), 36. [12] 季 庆 玲. 中 外 医 疗, 2007, No. 5, 59. [13] 张 俊 然, 刘 晓 莉, 成 文 玉. 河 北 工 业 大 学 成 人 教 育 学 院 学 报, 2007, 22 (2), 39. [14] 李 增 新, 王 国 明, 孟 韵, 李 辉. 实 验 技 术 与 管 理, 2008, 25 (12), 38. [15] 刘 亚 楠, 刘 葵, 苏 秀 荣. 广 州 化 工, 2010, 38 (5), 140. [16] 王 凤 翔. 山 东 化 工, 2011, 40 (3), 78. [17] 焦 萍, 邓 本 俊, 李 超, 王 亚 菲. 山 东 化 工, 2011, 40 (5), 37. [18] 白 宝 亮, 崔 秋 艳, 崔 顺 霞. 广 东 化 工, 2012, 39 (7), 70. [19] 蒋 清 平, 陈 宁, 张 国 庆, 陈 艳, 杜 建 波. 无 机 盐 工 业, 2013, 45 (4), 54. [20] 张 梅. 中 国 科 技 纵 横, 2013, 16 (8), 38. [21] 贾 昌 梅. 资 源 节 约 与 环 保, 2013, No. 1, 41. [22] 汪 军, 尹 延 斌, 时 爱 菊, 孙 华. 中 国 校 外 教 育 ( 下 旬 ), 2014, No. 2, 74. [23] 何 献 峰. 广 东 化 工, 2014, 41 (5), 226. [24] 华 明 良, 罗 保 明, 薛 军. 中 国 环 保 产 业, 2008, No. 7, 49. [25] 杨 天 足, 赵 天 从, 卢 宜 源. 中 南 矿 冶 学 院 学 报, 1993, 24 (4), 483. [26] 宋 萍. 怀 化 师 专 学 报, 1999, 18 (5), 64. [27] 张 美 琴, 陈 静. 环 境 研 究 与 监 测, 2004, 17 (3), 25. [28] 王 敏, 郑 素 芹, 段 颖. 黑 龙 江 医 药 科 学, 2001, 24 (3), 85. [29] 林 海, 李 南 君, 林 静, 刘 益 锋, 李 春 雄. 广 东 科 技, 2014, 22 (11), 184. [30] 宋 继 霞, 吴 天 舒, 杨 正 慧, 夏 春 秋, 张 琪. 化 学 分 析 计 量, 2014, 23 (1), 105. [31] 谢 志 龙. 资 源 节 约 与 环 保, 2014, No. 12, 42.