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化学废液处理方法精选(九篇)

化学废液处理方法

第1篇:化学废液处理方法范文

关键词:无机化学实验废液;废液处理;方法

高校和中学的化学实验室,由于教学的需要不可避免地要产生实验废液,这些废液具有量少、质杂、毒性较强等特点。但长期以来,师生们对废液的识别、分类以及处理方法等相关知识,缺乏全面而系统的了解,加上少数师生的环保意识和责任意识不强,使得这些实验废液基本处于放任自流的状态。甚至,有些学校的实验室废液直接倒入下水道,而这些实验废液大多沿下水道进入城市污水管网或直接排入江河湖海或渗入地下,直接污染着环境,因此,找到一个妥善处理实验废液的有效途径是非常必要的。在这里我具体谈谈无机化学实验废液的有效处理办法。

一、无机化学实验的废液分类

1.含酸废液

2.含碱废液

3.含铬化物的废液

4.含银化合物的废液

5.含汞、锌、铜、铅、锰等重金属化合物的废液

6.含砷或氰化物(极毒)废液

在处理废液时,应考虑对有用或价值很高的成分予以回收利用。

二、废液处理的方法

1.分别处理法

(1)含稀酸和稀碱废液可相互中和,溶液pH达6~8时即可

排放。

(2)对含铬(VI)化合物废液的处理,可以在酸性条件下先用还原剂FeSO4或用硫酸加铁屑还原至Cr(Ⅲ)后,再转化为氢氧化物沉淀而分离。

(3)含银化合物的废液可在废液中加入氨水,使溶液逐渐变清,再加入适量的氨水和10%的葡萄糖液,进行水浴加热,使银以银镜的形式析出。

2Ag(NH3)2++C6H11O5CHO+2OH-=2Ag+C5H11O5COO-+NH4+

3NH3+H2O

(4)对含有锌、铬、汞、锰等重金属离子的废液,可以采取碱液沉淀法,使这些金属离子转变为氢氧化物或碳酸盐沉淀,再将沉淀与液体分离。

对铬、汞废液还有更便捷的处理方法:

①含铬废液的处理:在废液中加入石灰或电石渣,使铬离子转变为难溶的Cd(OH)2沉淀除去。

Cd2++2OH-=Cd(OH)2

②含汞废液的处理:用废铜屑、铁屑、锌粒作还原剂处理废液,可直接回收金属汞,或在废液中加入NaSCN和KAl(SO4)2・24H2O,使汞转变为难溶的HgS沉淀而除去,这种方法的除汞率可达99%。

Hg2++S2-=HgS

(5)含砷或氰化物(极毒)废液的处理:

①含砷的废液,可以加入Fe(Ⅲ)盐溶液及石灰乳,使砷化物沉淀而分离。一旦砷中毒,可立即服用新配置的氧化镁与硫酸铁混合液解毒(强烈摇动生成氢氧化铁的悬浮液),并送医院急救。

②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时,再往滤液中加入过量的次氯酸钠溶液或漂白粉,充分搅拌,静置12小时以上,使氯化物分解。反应式如下:

ClO-+CN-=OCN-+Cl-

2OCN-+3CLO-+2OH-=2CO32-+N2+3Cl-+H2O

2.铁酸盐法

此法适用于处理含重金属离子的废液,在废液中加入过量的

10%FeSO4溶液(Fe2+离子总量与金属离子总量按物质的量比要大于5倍以上。)然后再加入10%NaOH溶液,使重金属加热保持在333K以上,通入空气,促进氢氧化亚铁向铁酸盐转化,再静置,

过滤。

当然,做好实验废液的处理,不仅需要科学的引导,更重要的是提高师生的环保意识、责任意识,加强管理制度,加大实验室废液处理的专项资金,加强宣传和教育培训的力度,从源头上杜绝实验废液对环境的污染、对人类的危害。

参考文献:

[1]大学无机化学,1995.

[2]徐光宪.今日化学何去何从[J].

第2篇:化学废液处理方法范文

关键词:废弃钻井液 处理 方法

钻井施工过程中废弃钻井液对环境污染的影响已经引起石油界和广大科技人员的高度重视。钻井液在钻井过程中为达到安全、快速钻井的目的,使用了各种类型的钻井液添加剂,而且随着钻井深度增加和难度加大,加入的化学添加剂的种类和数量也越来越多,使得其废弃物的成分也变得越来越复杂,危害也越来越大。目前油田废钻井液处理方法有很多,这些方法各有一定的局限性。本文从废弃钻井液的组成和对环境的影响入手,介绍了国内外处理废弃钻井液的方法和技术,分析了废弃钻井液处理技术的发展趋势。

1、废弃钻井液的成分及其对环境的影响

废弃钻井液主要是由粘土、钻屑、加重材料、化学添加剂、无机盐、油组成的多相稳定悬浮液,pH值较高。导致环境污染的有害成分为油类、盐类、杀菌剂、某些化学添加剂、重金属、高分子有机化合物生物降解产生的低分子有机化合物和碱性物质。对环境造成的影响主要表现在:①对地表水和地下水资源的污染;②导致土壤的板结(主要是盐、碱和岩盐地层的影响),对植物生长不利,甚至无法生长,致使土壤无法返耕,造成土壤的浪费;③各种重金属滞留于土壤,影响植物的生长和微生物的繁殖,同时因植物吸收而富集,危害到人畜的健康;④对水生动物和飞禽的影响。

2、废弃钻井液的处理方法

1)循环使用法。有些废弃钻井液、废水、废材料可循环使用。例如从钻井液中分离出的废水可用于清洗钻头;清洗钻头后的废水收集后再循环使用;生产水经过处理后再注入井内以平衡井内压力,也可用于重油的处理。

2)回收再利用法。油基、酯基还有合成基钻井液使用后,可回收其基液用于其它井作为钻井液的基液或作为燃料等其它用途。钻井液中的添加剂也可以采用适当的方法回收再利用。

3)脱水法。脱水法是利用化学絮凝剂絮凝、沉降和机械分离等强化措施,使废弃钻井液中的固液得以分离。采用加水稀释法可以使大量的加重剂通过自然沉降法分离出来,加入无机和有机絮凝剂后,可以破坏固体颗粒表面的结构,中和颗粒表面的电荷 ,促使固相颗粒聚结变大,从而达到固液分离的目的。

4)破乳法。破乳可以采用传统的添加化学剂的方法,利用化学剂的特性破乳。如利用电解质所带电荷的性质不同,或者通过加入化学剂降低钻井液的黏度等。

5)回注法。对毒性较大又难以处理的废弃钻井液可以通过回注法处理。回注方法有2种。①注入非渗透性地层。用压裂液在机械作用下加压到足以将地层压裂的压力,将要处理的废弃钻井液注入地层裂缝中,撤消压力时,周围地层中的裂缝自行关闭,从而防止地层中的废弃钻井液发生迁移。现在在海上钻井时,许多情况下的废弃钻井液处理就是用该方法。②注入地层或井眼环形空间。将废弃钻井液通过井眼注入安全地层或井眼的环形空间。

6)回填法。废弃钻井液在储存坑内通过沉降分离,上部清液达到环保标准后直接排放。剩余部分经干燥后(并不一定要完全干燥,只要到一定程度就行),在储存坑内就地填埋。但必须保持顶部的土层有1.0~1.5 m厚,然后恢复地貌。这种方法不失为一种处理低毒和无毒废弃钻井液的好方法。但不能用于毒性较大的废弃钻井液的处理。

7)生物处理法。生物处理钻井废弃物的方法有许多种。微生物降解法是利用微生物将有机长链或有机高分子降解成为环境可接受的低分子或气体。使用该方法的困难是如何选择合适的微生物菌种和载体。生物絮凝法是在废弃钻井液中加入特殊的微生物,使一些高分子有机物絮凝并且沉积下来,可用于钻井废水的处理。该方法中所用微生物必须是通过自然筛选或诱变培育及基因工程、细胞工程技术获得的特种微生物。这些微生物同时还可以对某些有机物进行降解。

8)固化法。固化法被认为是一种比较可靠的治理废弃钻井液污染的好方法,对于治理难度最大的COD、Cr、pH值和总铬污染最为有效。经过固化液毒性测定,达到国家工业废水排放标准,对于含水量最高的废弃钻井液,可以结合固液分离技术,以取得最佳的处理效果。该方法适用于膨润土型、部分水解聚丙烯酰胺、木质素磺酸铬、油基钻井液等。

9)焚烧法。焚烧也是一种非常洁净的处理钻井废弃物的方法。因为在焚烧炉的烟窗内都安置有除尘、回收和气体吸收的装置。回收的油和其它物质可以用于油基钻井液的基液或移作他用。剩余的灰烬可以综合利用,对环境没有不良影响。现在国外使用加热解吸的技术,用于加热解吸油基钻井液中钻屑含有的油类物质。目前又发展了低温加热解吸油基钻井液钻屑中含有的油类物质的技术。

10)复合混合法。所用材料为一种粉末和木屑。该粉末具有很好的吸油性能,同时它还具有固氮能力、臭味防护、气味跟踪的特点,具有良好的降解能力。木屑为木材加工厂的副产品,主要是起疏松作用。这2种原料混合使用是一种良好的烃类改良剂。使用该方法处理废弃钻井液时,首先要对废弃钻井液进行分离,回收钻井液中的基液,然后才能按上述方法处理。将除去基液后的钻屑与混合料充分混合。然后将它平辅在一个大场地,不要压实,而要保持相当的疏松程度;让它具有足够的氧气和水分,这样能很快生物降解,同时固氮,成为一种肥料,进入表土层和次表土层,可让植物吸收。经过这样降解后,残留物没有毒性,对环境没有影响,也不会对环境带来潜在的影响。

3、废弃钻井液处理技术的发展趋势

①开发新的环保型钻井液体系和钻井液添加剂。②加强固控,减少废弃物的排放,主要是加强四级固控的管理,对固控设备合理搭配、合理利用,利用高效固控设备。③开发综合利用新技术。应该利用现有的科学和技术在废弃钻井液处理时向综合利用出发,这样既保护了环境又开发了资源。如将钻井废弃物经过一定的技术处理转化成为可供植物利用的肥料等。④降低成本,优化环境。⑤加强井场废弃物的管理。国外对井场废弃物的管理要求非常严格,制定了一系列的方针、政策,同时加强了环境和作业的监控、监督和评估,确保环境稳定。中国在这方面做了大量的工作,取得了很好的效果,但国外的许多技术和经验还是值得学习和借鉴的,同时可以开发许多先进的管理方法。

4、结论及建议

对于废钻井液的处理方法和技术,目前已经取得了很大的成效,积累了正反两方面的经验,随着科学技术的发展,新的处理方法和工艺会不断地涌现出来。我们应该根据本地环境的特点和要求,进行最优化的选择和组合,以达到最佳环境效益和经济效益,促进环境和企业的可持续发展。

参考文献

[1]王眉山、郑毅,中国废弃钻井液处理技术发展趋势[J].钻井液与完井液2009.26(6):77-79

第3篇:化学废液处理方法范文

【关键词】:水环境监测;化验室;废液处理;方法探讨

1、水环境监测实验室废液处理应当遵循原则

在对水环境监测实验室废液进行处理时,应当遵循以下四个原则:(1)废液中毒害物质的成分低于固定标准,或者无毒无害时,必须先对其进行稀释,然后才能排放;(2)废液中毒害物质的浓度高于固定标准,或者含有腐蚀性较强、毒害性较大的物质时,应当分类收集,并送至专业的废液处理机构进行处理;(3)在对水环境监测实验室废液进行处理的过程中,尽量选择毒性较低或者无毒无害的药品试剂进行处理,以最大程度的保护环境;(4)对于废液中产生的所有沉淀物,应当集中运至专门的地点进行深埋处理,以减少对环境的负面影响。

2、水环境监测实验室废液处理的现状问题分析

目前我国水环境监测实验室产生的废液,一般的处理机制都是包括两个步骤:首先是对所有废液进行集中的收集,第二步就是送至专业的废液处理机构进行处理。目前的这种处理机制表面看来不存在瑕疵,但实质上还是存在两个比较严重的缺陷:(1)需要集中收集废液,所以必须定期回收各种废液,回收时间也就决定了在实验室存放废液的时间,如果回收时间过长,会导致实验室内存放的废液造成污染,尤其是易于挥发的有毒物质,不仅污染环境,更不利于工作人员的身体健康;(2)水监测的内容比较广泛,监测过程中会采用各种实验手段和化学药品,如果采用集中收集的方法,监测时采取的不同的化学药品有可能发生化学反应或者物理反应,不但处理难度进一步增加,而且容易发生爆炸等危险。

3、环境监测实验室废液处理对策

3.1做好实验室废液收集工作

实验室废液收集是处理的前提,具体来说,就是要根据不同废液的类型,将其分别收集到相应的容器中,并定期做好理。①分类收集。对于剧毒废液、金属废液以及有机溶剂废液和综合废液进行分门别类的做好收集,严禁将废液混合贮存。 尤其是要注意做好有机溶剂的防挥发,将挥发性有机容器放入专门的密闭玻璃容器。 ②注明废液信息。 要把各种废液收集到专门的贮存容器中,并在容器外表粘贴相应的标签,标签应注明废液和收集的时间和种类、收集人员。③完善废液收集贮存条件。实验室废液的收集往往不会马上就被送入到处理环节,还需要贮存一个时间段,这时就要做好废液的贮存,应远离热源,做好避光,对于含氯废液还应放置在 p H>9 的环境下贮存。

3.2做好实验室废液管理

做好实验室废液处理的关键还是努力从源头上减少废液的产生,在分析方法的选择上,尽量选择那些低毒、污染较小的试剂,对于有毒有害的溶剂或监测方法尽量少用。在样品采集时,事先做好监测方案,在满足监测需求的条件下尽量减少样品的采集,减少样品剩余量。 例如,测定水质中的挥发酚,国标有 2 种方法:在水溶液中测定挥发酚和用氯仿萃取测定挥发酚,如果选择第一种方法,则避免了有毒试剂氯仿的使用,减少环境污染,也降低监测成本。 做好试剂的回收利用,尤其是对分析过程中不需要直接参与化学反应的有机溶剂(如三氯甲烷、石油醚等),生物培养液也可循环使用,通过有效方法加以回收再利用实验试剂。 环境监测部门要严格做好实验室、试验场以及化验室的污染监管,做到环境监测与环境保护同部署、同落实、同检查,建立严格规范的实验室废液管理、处理技术规范,安排专人负责日常的管理。

3.3实验室废液处理

①有机废液处理。 对于含甲醇、乙醇或醋酸类的可溶性有机溶剂处理,在实际中可以选择用水稀释后排放;对于氯仿或四氯化碳等,蒸馏并收集蒸馏液、密闭保存。 烃类及其含氧衍生物,建议使用活性炭吸附法。 总之,对于有机废液采用较多的防范是生物降解法和活性污泥法。②无机废液处理。酸碱废液在分类收集后,通过调整 p H,剩余的可混合进行中和,当 p H 值达到 6~9 后排放;对于含氰废液,建议采取氯碱法氧化分解处理,具体方法就是:通过碱将废液的 p H 值调整到>10,加入液氯搅拌,再将 p H 值调整到 8.5,进行二次加氯,待化学反应一段时间后处理。

3.4有效回收和处理有机溶剂

在处理有机溶剂时,应当分三步进行:第一步是通过分液漏斗来对废液进行洗涤,第二步是对洗涤后的废液进行过滤脱水;第三步是对脱水后的废液进行蒸馏,以获得最高纯度的有机溶剂,以备再次利用。但是,需要特别注意的是,因为有机溶剂具备较强的挥发性,所以必须在通风柜中完成有机溶剂的处理工作。针对不同的废液应当采取不同的回收纯化方法,诸如酯类、醚类等废液,回收纯化方法均不相同,但是,在蒸馏过程中,都应当对蒸馏温度做好掌控,一方面在操作过程中,应当保证温度计安放在蒸馏瓶的正确位置,另一方面要保证蒸馏瓶分支管口的下端和温度计水银球的上端保持平齐,来确保蒸馏过程中蒸气可以完全包围水银球。

结束语

水环境监测的监测对象不仅包括地表水和生活用水,还包括对地下水的监测,其目的主要是对水源质量做好控制。一般情况下,均是在实验室内进行水环境的监测,而监测过程中会产生含有汞、铅等重金属的废液,非常有害于环境和人体。只有科学合理的做好水环境监测实验室废液处理工作,才能真正有利于可持续发展战略的实现,保护环境免遭破坏。

【参考文献】:

[1]杨玮.水环境监测化验室废液处理方法的探讨[J].干旱环境监测,2009,01:61-64.

[2]张淑芬,梁勇.议水环境监测化验室废液的处理[J].北方环境,2011,11:115.

[3]隋玉珠.水环境监测化验室废液处理浅析[J].环境与生活,2014,16:83.

第4篇:化学废液处理方法范文

关键字:环境检测化验室 废液 治理

随着环境保护管理力度的加强,环境监测为环境管理提供技术支持也相应增强,同时环境监测分析工作量显著增加,许多污染物排放是否达标需要通过监测分析结果确定,因此,环境监测化验室中使用的化学试剂的增加,产生的废液越来越多,而且大部分废液中存在着有毒物体,没有严格处理随意排放对环境和人类健康产生的危害都是不可估量的,造成的后果是无法挽回的。所以,我们必须严格处理产生的废液,按照国家标准排放废液,把危害降到最低。

一、化验室废液的种类

根据环境监测化验室废液中有一种,但是根据废液的来源、性质、污染程度等可以分成不同的种类。

1.按来源分类

根据废液的来源不同可以把废液分成化验室自身产生的废液和对外部要进行检测的废液

2.按性质不同分类

根据废液性质的不同可以分成有机废液和无机废液。无机废液中含有成分大部分都是有毒的,比如,汞、铅和氰化物、氟化物;有机废液中含酚、苯等致癌物。

3.按污染程度分类

根据废液污染程度的不同可以分成高浓度和低浓度两种废液。低浓度实验废液主要是洗涤液,清洗化验器皿和化验产物的水;高浓度实验废液一般包括过期的液态试剂,废弃的液体化验产物等。

二、废液的处理原则

1.无毒的废液在稀释处理后可以直接排放

2.处理废液所选用的试剂必须是安全环保并且价格低廉

3.处理废液方法操作方法方便简单,必须在有通风橱的设施下进行

4.处理有毒废液产生的沉淀物谨慎处理,妥善收集,送有资质的单位处置

三、废液的治理方法

废液处理应根据本身的化学性质选择存放地点和存放容器,单独存放、密封保存、贴标签写明废液种类、定期进行处理。危害性小的废液通过沉淀、中和后达标排放,有机废液处理后可以回收再利用。

1.六价铬废液的处理

处理六价铬废液在废液中添加还原剂,例如亚硫酸钠、硫酸亚铁等酸性物质把六价铬还原成三价铬然后再在溶液中加入碱或石灰可以让三价铬沉淀,分离沉淀物后把剩下的液体达标排放就可以了。

2. 镉废液的处理

处理含镉废液可以采用中和沉淀法和吸附法。在化验室中一般采用中和沉淀法,它的操作技术成熟、操作方法简单、中和剂的来源广泛。具体方法:在含镉废液中加入氢氧化物,比如氢氧化钠和氢氧化钙,让废液的PH值不能低于10.5,然后废液中的镉离子会沉淀形成氢氧化镉,分离沉淀,把达标后的废液排放。

3.汞废液的处理

汞废液有极大的毒性,常常会引发肠胃、肾功能等方面的疾病。汞在水中通过水体轻微生物的作用生成甲基汞。在海产品体内容易形成高浓度的甲基汞,人或动物使用的海产品如果含有甲基汞,会引起甲基汞中毒。所以,对含汞废液一点要小心处理,不能随意排放。处理方法一般采用硫化物沉淀法和金属还原法。硫化物沉淀法是将含汞废液的PH值先调至8-10左右,之后再加入硫化钠搅拌生成硫化汞沉淀物,倒入硫酸亚铁作为共沉淀剂,用来消除过量的硫化钠,最终生成的硫化铁和氢氧化亚铁沉淀物能吸附悬浮的硫化汞颗粒形成硫化铁沉淀。剩下的废液可以用活性炭再进一步进行处理,达标后可直接排放。金属还原法是将废液中的汞离子置换出来,用氧化还原电位低的离子,如碳、铁、镁等置换汞离子的方法。

4.砷废液的处理

砷废液中主要包含的是亚砷酸根和砷酸根,亚砷酸根属于剧毒物质。

砷废液的处理方法:第一种、硫化沉淀法。先将废液的PH值调到10以上,加入硫化钠,这样能让砷生成难易溶解并且毒性低的三氧化二砷。这样方法可以有效地降低废液中砷的含量。达到净化处理的效果。第二种、三氯化铁--石灰法。将三氯化铁放入到含砷的废液中,使铁和砷的含量达到1:1平的比例,再将硝石灰加入到废液中将废液的PH值控制在8-10范围内,这样做既能提高处理的清洁度,将废液中的砷由三价砷氧化成了五价砷;又能使氯化铁产生水解反应变成氢氧化铁,具有吸附作用,利用氢氧化铁和砷化合物的作用产生的具有吸附作用的沉淀物可以消除废液中的砷。放置一段时间后将沉淀物分离出来,剩下的液体可以直接排放。

5.三氯甲烷和四氯化碳废液的处理

三氯甲烷、四氯化碳对人体的中枢神经具有麻痹作用,能损害心、肝、肾。

具体处理方法如下:首先是三氯甲烷,将三氯甲烷用纯净水洗涤一次,放入被稀释到十分之一程度的三氯甲烷,再用纯水洗涤第二次,加入盐酸洗涤,之后再用纯水洗,用氯化钠进行干燥,过滤。蒸馏前,应先将测量用的温度计安装在蒸馏瓶内,以便准确掌握蒸馏的温度,温度计的水银球的最上缘和蒸馏瓶管口下缘在同一水平位置,蒸馏过程中蒸汽能完全包围水银球。就可以蒸馏了。将蒸馏瓶预热,温度在75摄氏度左右,倒入三氯甲烷,收集温度在62摄氏度的蒸馏水就可以了;其次是四氯化碳处理,它的回收过程比较简单,用纯净水洗涤两次后用氯化钙干燥,预热温度在90到95摄氏度,然后收集77摄氏度左右的蒸馏水。

6.含挥发酚废液的处理

酚具有水溶性,这类废液中主要包含苯酚、甲酚等物质。酚基化合物可以凝固蛋白质,是一种原生质有毒物质。水中酚的质量达到一定浓度时,就可使鱼肉变质,产生异味,不能食用。鱼类体内含酚量过高会导致死亡,人类饮用含酚的水会对身体健康造成不良影响。环境监测化验室中的废液属于低浓度含酚废液,一般浓度都低于300毫克每升,这就可以简单的用化学氧化方法处理,比如说加漂白粉、煮沸来让酚氧化分解成水和二氧化碳。

7.酸碱溶液的处理

环境监测化验室中产生的酸碱废液大多都采用中和的方法,酸碱溶液相互之间进行中和,中和后的溶液检测达标后即可直接排放。

四、防治化验室废液污染的措施

1.加强管理,增强监测分析人员的责任意识

监测分析的化验室都应该高度重视化验室废液污染环境的问题,定期对监测人员进行技术培训,每个人都掌握废液规定处理的技术流程,规范处理废液,重视科技的力量,及时更新技术,创新处理方法。

2.清洁化验,打造绿色实验室

积极应用新的监测技术,减少试剂的使用量,从根本上降低废液对环境的污染。在进行化学实验室,尽量使用无毒无害的试剂,尽可能回收可以重复使用的试剂,各个实验室之间可以资源共享,拿不用的试剂进行交换,既节约成本又可降低污染。使用不含磷的洗涤剂。这样才能清洁化验,构造出绿色无污染的化验室。

3.建立健全化验室管理体系

化验室应该本着安全环保健康的理念建设和管理化验室检测,加强实验室操作技术管理制度建设,规范分析操作工作指南、程序文件,提高化验室的环境管理水平。

五、结束语

本文通过具体介绍环境监测化验室中产生的废液,针对不同的危害物质提出了相应的解决方法,这些方法不仅操作简单而且还很实用。除此以外,还应加强化验室废液的管理工作,工作人员要认真负责的处理废液,结合实际,积极探索,降低废液的排放,既能为环境保护和可持续发展做贡献,还能保障人类的身体健康。

参考文献:

第5篇:化学废液处理方法范文

【关键词】压裂作业 废压裂液 危害 处理方案

压裂作业是油气田开采过程中的一个重要环节,通过压裂来改善油气层渗透能力和解堵等问题。压裂技术在老区油井挖潜、新井试油、和单井增产中发挥着非常重要的作用,各大油田通过压裂作业实现油气井增产,压裂技术在油田开发中占据着不可替代的位置。油气井在压裂过程中会不可避免的产生的废液,主要有返排压裂液和施工剩余的压裂液,这些在压裂作业过程中产生的返排废液成为了油田开采过程中一个不容忽视的污染源。废压裂液作为当前油气开采的主要水体污染源之一,对周围的生态环境有着极大的危害,因此深入研究剩余压裂液的处理方法,对油气田环境污染控制具有重要意义。

1 压裂作业的原理和废压裂液的产生

油层水力压裂的过程是:首先在地面采用高压大排量的泵,利用液体传压的原理,向油层注入以大于油层的吸收能力的压力的压裂液,然后逐渐升高井筒内压力,从而在井底产生高压,当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时,井底附近地层便会产生裂缝:然后继续注入带有支撑剂的携砂液,裂缝随之继续延伸同时填以支撑剂,关井后裂缝闭合在支撑剂上,在井底附近地层内从而形成填砂裂缝,通过其一定的高导流能力和几何尺寸的特性,是以达到增产增注的目的。其中的裂缝延伸事添加的支撑剂又称为压裂液,在压裂施工完成后返排到地面的废液(压裂液)便是当前油田水体重要污染源之一的的废压裂液。

2 废压裂液的危害

油井压裂作业施工完成后的返排废液,组成极为复杂。压裂液体系往往需要杀菌剂、粘土稳定剂、水合缓冲剂、高温稳定剂、表面活性剂和稳定剂等十几个种类的添加剂如;同时废压裂液还含有原油及压裂液中的无机添加剂和有机等污染物质、从地层深处的岩屑和粘土颗粒,也有各种化合污染物,这些添加剂、污染物和化合物难以用生化降解法和普通化学法进行降解。特别是注聚压裂解堵的注入井的返排液为灰黑色溶液,是硫酸盐还原菌代谢的产物,具有刺激性臭味;如果大量的刺激性的、并带有各种添加剂的废压裂液不经过处理而返排到地面上,必定会对周围环境、人、动植物、土壤、尤其是农作物造成危害,以及对地表及地下水资源造成严重污染;废液与添加剂以及酸液作用可能会产生有毒气体硫化氢,还可能会产生很强的蒸汽,如果直接接触的话还有可能会造成严重烧伤。

近些年来,随着石油开采技术的进步,一些新型添加剂的也随之出现,这使得压裂液废水的成份也变得更加复杂,废压裂液处理难度也进一步加大。同时,新的污水排放标准以及“节能减排”战略对压裂液废水处理的要求也不断提高,这使废压裂液的处理迎来新的挑战。

3 废压裂液的处理方法

目前压裂废液的处理方法主要是混凝处理法、微电解与Fenton联合处理法、 “混凝一萃取一微电解一活性炭吸附一氧化一生化”六步法等处理工艺。

首先对返排液在调质缓冲池内进行简单的均质处理,加入几种具有特殊效能的水处理化学药剂进行化学处理,达到降低黏度、去除杂物和降低油度及悬浮物含量的基本目的,这是初级沉降。

然后再进行电化学处理,即电絮凝处理技术,电絮凝具有强氧化能有效地去除了压裂返排液废水中的等多种污染物,去除率可达80%以上。

混凝处理,通过投加混凝剂使水中胶体粒子脱稳、相互碰撞、聚结成为较粗大絮凝体从水相分离而去除. 长庆油田压裂液废水,还采用二次混凝工艺对压裂液废水进行再处理,优化处理结果。

预氧化处理,通过氧化还原反应,初步去除水中污染物,对水中的有机污染物进行氧化分解,破坏胶体稳定性,压裂废液的黏度才会降低。

吸附是利用活性炭的物理吸附等机理去除污染物,用含炭为主的物质作为原料,活性炭具有很高的吸附能力,经高温炭化和活化而制成的疏水性吸附剂。以达到处理达标。取催化氧化处理后,加入一定量的活性炭,进行吸附,优化处理效果。

这些措施对于废压裂液处理有着极其的的复杂性,处理效果也不尽人意。因此,对于废压裂液的处理,我们应当坚持一下原则:

(1)加强对废压裂液的组织和回收,是废压裂液得到重新利用;

(2)对于变质压裂液进行处理达标后,可作活性水使用;

(3)政府加强对环境的保护力度,出台相应的环境保护政策、法律法规和标准;

(4)对施工区域的地质特征、水文和水质及生活、生产的水源情进行分析,降低压裂液的添加剂对当地环境的污染;

(5)对当地的野生动、植物以及古文物遗址及自然保护区进行充分的保护;

(6)一切工作与施工应当在保护当地生态环境的基础上进行,保持与自然环境的和谐。

(7)加科加强对废压裂液的处理方法的科研力度。

4 结语

对于非压裂液的处理,目前还没有特别有效的处理方法,各油田几乎都采取在油田边远地区挖池堆土的方法进行集中存放。随着国家新环保的出台,环境保护执法力度的也在加大,油井压裂过程中废弃压裂液的处理,日益受到国家和各大油田的重视。在油田开采古城中,时刻保持与环境的和谐发展,才是我国可持续发展的根本之道。

参考文献

[1] 方波,姜舟,卢拥军,等.低聚瓜胶压裂液体系流变性及其本构方程[J].天然气工业,2008,28(2):102 103

[2] 马云,何顺安,侯亚龙.油田废压裂液的危害及其处理技术研究进展[J].石油化工应用,2009,28(8):1-3

[3] 何红梅,赵立志,范晓宇.生物法处理压裂返排液的实验研究[J].天然气工业,2004,24(7):71―73

[4] 周立辉.H.O.预氧化对Fe/C微电解处理油田压裂废水的作用研究[J].西安建筑科技大学学报:自然科学版,2009,41(6):867―870.

第6篇:化学废液处理方法范文

关键词:化学实验;污染物;处理;环保意识;调查

环境是人类生存的条件和物质基础,环境污染问题己成为当今世界的一大难题。化学物质与许多环境污染都紧密相关,而化学作为一门实验性的学科,在化学实验中,不可避免地会用到或产生出许多对环境污染很大的物质。所以,对于化学实验中的污染应该给于足够的重视,做好减少污染、保护环境的措施。

1化学实验中的常见污染物及其危害

1.1废液

无机实验所产生的废液中含有的金属阳离子中除K+、Na+离子无毒外,其余的离子会造成水的pH值改变,硬度、BOD、COD的提高和毒性化,尤其是重金属离子,它们的毒性较大,如Cd2+,Cr3+,Cr(Ⅵ),Co2+,Pb2+,Hg2+,Ni2+等,都具有较强的致癌作用。除阳离子外,废液中还可能经常还有有毒阴离子,如含As、Cr的酸根离子,以及毒性很强的氰根离子。有机实验中产生的废液大多是实验中用作溶剂或萃取液的有机物,这些有机溶剂大多为脂溶性液体,对皮肤粘膜有刺激作用,对神经系统也有较大危害。除了一些有毒物质外,化学实验中的废液还往往有强酸性、强碱性或强腐蚀性等特点,这些液体如果直接排入环境,会改变环境中的水资源的理化性质,对于依赖于这些水源的生物造成很大的影响。

1.2废气

化学实验中常常产生有毒气体有:NO2、Cl2、Br2、SO2、H2S等,这些气体都是大气污染物的重要组成部分,如溴气、氯气会强烈刺激咽喉、上呼吸道,可直接导致流泪,声音嘶哑甚至失声。此外,一些含有杂原子的有机物往往具有很强烈的气味,这些气味的污染也可能会对化学实验室周围的环境造成很大的影响。

1.3废物

化学实验中直接排放的有毒废物不是很多,某些进行专门研究的实验室可能会有磷、砷等有毒物质排放,还可能会有一些含重金属废弃物的排放,如镍、MnO2等。此外,可能有一些废弃物自身能放出有毒、可燃气体或自身能自燃,如瑞尼镍、磷、电石、碱金属等。这些物质的随意排放不仅可能造成污染还有可能引起很严重的事故。除了有毒废物外,一些虽然没有毒性的粉尘也会对环境造成污染。如SiO2、MnO2、石墨等,这些粉尘被人吸入后,会对肺部造成损害,特别是在层析时经常用到的SiO2长期吸入会导致肺广泛纤维化,引发矽肺。

2常见污染物的处理方法

2.1废液的处理

对于化学实验中的废液,根据其不同性质,主要有以下几种方法:(1)直接稀释法。该方法适用于污染物浓度较低、废液量少的一般性废液或污染物浓度略高于《污水综合排放标准》中规定的二级标准的废液,可直接用自来水、实验室涮洗水或其他不含该类污染物质的废水进行稀释,使废液中污染物浓度低于《污水综合排放标准》中二级标准后,可直接排入下水道。(2)化学处理法。对于含有剧毒、“三致”、强腐蚀性物质的废液,其含有污染物浓度远远高于《污水综合排放标准》中二级标准的废液,应根据污染物自身的化学性质及污染物含量,采取相应化学方法处理后,才能排入下水道。(3)燃烧法和回收利用法。对实验室内的有机废液主要来源于有机萃取剂、溶剂及有机物标准溶物。在对有机废液进行处理时,主要根据有机物易燃烧、易挥发的特性,采取焚烧或蒸馏回收利用的方法。对于用量较大的萃取剂,如石油醚、氯仿、丙酮、乙醇、已醚等,如果萃取后萃取液中被测物质未被检出或仪器显示值与纯溶剂空白仪器显示值没有显著性差异,则可将该类萃取剂集中收集后,根据其性质及沸点,采取蒸馏、精馏等纯化处理后回收利用,以达到对有机废液无害化处理和节约的双重目的。

2.2废气的处理

首先,化学实验室必须要有良好的通风条件,确保产生的气体能够充分扩散,尽量减小对实验者身体的损害。其次,对于产生少量有毒气体的实验,应在通风橱内进行。如果产生的毒气量较大,则实验必须备有吸收或处理装置。化学实验中产生的有毒气体,例如二氧化氮、二氧化硫、氯气、硫化氢、氟化氢等可用导管通入碱液中,使其大部分被碱液吸收;一氧化碳可点燃转化为二氧化碳。

2.3固体废弃物的处理

能放出有毒、可燃气体或自身能自燃的危险废料,如瑞尼镍、磷、电石、碱金属等不应丢进废物桶也不应倒入水槽,必须将它们在空旷处燃烧掉或埋掉,也可以用化学方法将它们处理成无危险、无害物质后扔掉。反应后残余的金属钠,用乙醇销毁,切忌随便乱扔。某些废弃物还能变废为宝。例如,利用高锰酸钾制氧气的残留固体,可用作氯酸钾分解制取氧气的催化剂,最终残余物还可以用于钾的焰色反应,或作为化肥等等。

3化学教学实验中学生环保意识的调查

在所做的化学实验中,主要得产生的废物是废液,以下(如图1,图2)是部分同学对废液处理情况的调查:由于调查样本数目有限,以上图表并不能真实完整反映同学们在实验中环保意识的情况,但是从中我们也可以看出部分问题。在无机实验中,由于有可能用到重金属离子的反应,实验老师对废液的处理强调得比较多,因此总的来说,同学们对废液的回收意识较强。而在有机实验中,虽然实验室都设有专门的回收瓶,但是同学们对废液的回收意识却不够。一方面由于实验设计中大都避免了毒性较大的物质的反应,实验中的产物毒性都不是很大,因此同学对此都有所忽视;另一方面,由于有机实验步骤较多,操作时间较长,同学们为了提高产率对于反应的每一步都很重视,但是对于并不影响产率的废液回收问题就有所忽略了。总之,从上面的调查中我们可以看到,同学们在化学实验中的基本上都知道应该避免环境污染,基本了解对不同的反应废液采用不同的方式回收处理。但是,不少同学在这方面的意识还不够强,对于环境保护重视不够,虽然知道其重要性但是在操作中还是经常出现问题。因此,可以在化学实验室内贴一些类似紫荆宣传等的小标语,因为大多数同学都知道废液回收只是有时容易忘记,通过处处提醒,就可以帮助同学们培养起良好的环境意识。

参考文献:

[1]杜群.高校化学实验室绿色化建设研究[J].硅谷,2013(02).

第7篇:化学废液处理方法范文

关键词:含铬废水 处理 还原

通过查资料,电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法,工艺成熟,运行效果好。但是近来又有很多其他的方法被研究出来,综合比较会发现这些方法也各有优缺点。作为新方法,他们自有借鉴之处。

现将所查到的资料综合总结如下:

一、还原沉淀法

化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子,加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低,主要用于间歇处理。

常用处理工艺为在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。改良的工艺为在第一反应池中直接投加硫酸亚铁,用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。使用该技术后,含铬废水日处理量为1000M3,废水中铬含量为10mg/l.该技术适用于含铬工业废水处理。

在一些报道中也有提到利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC ,PFC的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。具体报道内容附于文后。

二、电解法沉淀过滤

1.工艺流程概况

电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池, 均衡水量水质, 然后由泵提升至电解槽电解,在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子,在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子,同时由于阴极板上析出氢气,使废水pH 值逐步上升,最后呈中性。此时Cr3+ 、Fe3+ 都以氢氧化物沉淀析出,电解后的出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下)两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料:木炭、焦炭、炉渣;二级过滤池内有填料:无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附,出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。

2.主要设备

调节池1座;初沉池1座、沉淀过滤池2座;循环水池1 座;电源控制柜、电解槽、电解电源、电解电压1套;水泵5台。

3.结果与分析

某电镀厂电镀废水处理设备在正常工况条件下,间隔不同的时间多次取样,。

电镀含铬废水采用电解法沉淀过滤工艺处理后全部回用,过滤池内填料定期集中于锅炉房掺烧,达到了综合治理电镀含铬废水的目的。

该处理技术虽然运行可靠,操作简单,但应注意几个方面:

a)需要定期更换极板;

b)在一定的酸性介质中,氢氧化铬有被重新溶解的可能;

c)沉淀过滤池内的填料必须定期处理,焚烧彻底,否则会引起二次污染。由此可见,对处理设施加强管理非常重要。

4.结论

1)该处理工艺对电镀含铬废水治理彻底,过滤池内填料定期统一处理,不会引起二次污染;处理后清水全部回用,可节省水资源,具有明显的经济效益。

2)该工艺投资较小,技术成熟,运行稳定可靠,操作方便,易于管理,适应于不同规模的电镀生产企业。

三、其他国内外含铬废水处理方法的研究进展

1.1 生物法

生物法治理含铬废水,国内外都是近年来开始的。生物法是治理电镀废水的高新生物技术,适用于大、中、小型电镀厂的废水处理,具有重大的实用价值,易于推广。国内外对SRB菌(硫酸盐还原菌)[1]、SR系列复合功能菌[2]、SR复合能菌[3]、脱硫孤菌[4]、脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramiger a)[5]、酵母菌[6]、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌[7]、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌[8]等进行研究,从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用,使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。将电镀废水与其它工业废弃物及人类粪便一起混合,用石灰作为凝结剂,然后进行化学—凝结—沉积处理。研究表明,与活性的淤泥混合的生物处理方法,能除去Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-.已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理[9].

生物法处理电镀废水技术,是依靠人工培养的功能菌,它具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用。该法操作简单,设备安全可靠,排放水用于培菌及其它使用;并且污泥量少,污泥中金属回收利用;实现了清洁生产、无污水和废渣排放。投资少,能耗低,运行费用少。

1.2 膜分离法

膜分离法以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性透过膜,以达到分离、除去有害组分的目的。目前,工业上应用的较为成熟的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液膜。别的方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段,尚未进行工业应用。电渗析法是在直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从而使废水得到净化。反渗透法是在一定的外加压力下,通过溶剂的扩散,从而实现分离。超滤法也是在静压差推动下进行溶质分离的膜过程。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀废水时,流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子,然后在液膜内扩散,在膜内界面上解络,重金属离子进入膜内相得到富集,流动载体返回膜外相界面,如此过程不断进行,废水得到净化。膜分离法的优点:能量转化率高,装置简单,操作容易,易控制、分离效率高。但投资大,运行费用高,薄膜的寿命短。主要用于回收附加值高的物质,如金等。

转贴于

电镀工业漂洗水的回收是电渗析在废液处理方面的主要应用,水和金属离子可达到全部循环利用,整个过程可在高温和更广的pH值条件下运行,且回收液浓度可大大提高,缺点为仅能用于回收离子组分。液膜法处理含铬废水,离子载体为TBP(磷酸三丁酯),Span80为膜稳定剂,工艺操作方便,设备简单,原料价廉易得。也有选用非离子载体,如中性胺,常用Alanmine336(三辛胺),用2%Span80作表面活性剂,选用六氯代1,3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶剂,分离过程分为:萃取、反萃等步骤[10,11].近来,微滤也有用于处理含重金属废水,可去除金属电镀等工业废水中有毒的重金属如镉、铬等[12,13].

1.3 黄原酸酯法

70年代,美国研制成新型不溶重金属离子去除剂ISX[14~16],使用方便,水处理费用低。ISX不仅能脱除多种重金属离子,而且在酸性条件下能将Cr6+还原为Cr3+,但稳定性差。不溶性淀粉黄原酸酯[17]脱除铬的效果好,脱除率>99%,残渣稳定,不会引起二次污染。钟长庚[18,19]等人用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯,处理含铬废水,铬的脱除率高,很容易达到排放标准。研究者认为稻草黄原酸酯脱除铬是黄原酸铬盐、氢氧化铬通过沉淀、吸附几种过程共同起作用,但黄原酸铬盐起主要作用。此法成本低,反应迅速,操作简单,无二次污染。

1.4 光催化法[20,21]

光催化法是近年来在处理水中污染物方面迅速发展起来的新方法,特别是利用半导体作催化剂处理水中有机污染物方面已有许多报道。以半导体氧化物(ZnO/TiO2)为催化剂,利用太阳光光源对电镀含铬废水加以处理,经90min太阳光照(1182.5W/m2),使六价铬还原成三价铬,再以氢氧化铬形式除去三价铬,铬的去除率达99%以上。

1.5 槽边循环化学漂洗

这一技术由美国ERG/Lancy公司和英国的Ef fluentTreatmentLancy公司开发,故也叫Lancy法。它是在电镀生产线后设回收槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个,处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)漂洗,使90%的带出液被还原,然后镀件进入水漂洗槽,而化学漂洗后的溶液则连续流回处理槽,不断循环。加碱沉淀系在处理槽中进行,它的排泥周期很长[22].广州电器科学研究所开发了分别适用于各种电镀废水的三大类体系的槽边循环化学漂洗处理工艺,水回用率高达95%、具有投药少、污泥少且纯度高等优点。有时,用槽边循环和车间循环相结合[23].

1.6 水泥基固化法处理中和废渣[24]

对于暂时无法处理的有毒废物,可以采用固化技术,将有害的危险物转变为非危险物的最终处置办法。这样,可避免废渣的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤中,造成二次污染。当然,这样处理后的水泥固化块中的六价铬的浸出率是很低的。

2、电镀含铬废液及污泥的综合利用

由于电镀含铬老化废液有害物质含量高,成分复杂,在综合利用之前应对各种废液进行单独和分类处理。对于镀锌钝化液、铜钝化液及含磷酸的铝电解抛光液均用酸碱调节pH;对于阴离子交换树脂,只需将它变为Na2CrO4即可。

2.1 利用铬污泥生产红矾钠[25]

在高温碱性条件介质Na2CrO4中三价铬可被空气氧化为Na2Cr2O7,同时污泥中所含的铁、锌等转化为相应的可溶盐NaFeO2、Na2ZnO2.用水浸取碱熔体时,大部分铁分解为Fe(OH)3沉淀而除去。将滤液酸化至pH

2.2 生产铬黄[26]

利用纯碱作沉淀剂去除电镀废液中的杂质金属离子,再利用净化后的电镀废液替代部分红矾钠生产铅铬黄。电镀液加入Na2CO3饱和液后,调整pH至8.5~9.5.进行过滤,滤液备用。在碱性条件下将滤渣中的Cr3+用H2O2氧化为Cr6+,再经过滤,滤液与上述滤液混合。将滤液与硝酸铅溶液和助剂,在50~60℃反应1h,然后经过滤、水洗,洗去氯根、硫酸根以及其它部分可溶性杂质,再经干燥粉碎即得成品铅铬黄。利用电镀废液生产铅铬黄,不仅解决了污染问题,而且使电镀废液中的铬得到了回收利用。据估算,按年处理电镀废液200t,年平均回收18t红矾钠,可实现年创收4万余元。效益可观。

2.3 生产液体铬鞣剂及皮革鞣剂碱式硫酸铬[27,28]

含铬废液先用氢氧化钠去除金属离子杂质,控制pH=5.5~6.0,然后过滤,滤液待用,污泥用铁氧体无害化处理。然后,在滤液中投加还原剂葡萄糖,使Na2Cr2O7还原为Cr(OH)SO4,在100℃条件下,进一步聚合,当碱度为40%时,分子式为4Cr(OH)3.3Cr2(SO4)3,即为铬鞣剂。河北省无极县某皮革厂就是利用电镀含铬废水生产液体铬鞣剂。按每天生产5t液体铬鞣剂,每天可得利润为6000余元。可见利用含铬废液生产铬鞣剂的经济效益是十分显著的。另外,可将含铬的污泥与碳粉混合,在高温下煅烧,从而可制得金属铬[29].因为含铬污泥是电镀车间污泥的主要品种,根据电镀处理方法不同,污泥的回收利用也不同[30].电解法污泥:

(1)做中温变换催化剂的原料;

(2)做铁铬红颜料的原料。

化学法的污泥:

(1)回收氢氧化铬;

(2)回收三氧化二铬抛光膏。铁氧体污泥做磁性材料的原料等等。

第8篇:化学废液处理方法范文

关键词:实验室;废弃物;环境污染;治理

随着我国科学技术的发展,对各类实验室的需求越来越多,各学科的重点实验室、各学校、各系统内的重点实验室层出不穷。从实验室的分布来看,主要集中在学校(包括各高等院校和中学学校)、科研机构、检测机构和企业中的检验研究部门。企业实验室的污染问题可归纳为企业的环保问题,易于被各级部门重视,企业在处理自身的环保问题时,污染问题也得到相应的处理。而各类实验室多为相对独立的行政单位,区域分散,单个污染少,易于被忽视。

我国目前拥有各类高等院校1100所(1999年统计数字),普通高中1.5万所,初中6.3所。科研院所、质检、卫生防疫、环境监测、农林等各级检验机构近20000余个,已成为一个庞大的系统。实验室实际上是一类典型的小型污染源,建设的越多,污染的越大。这些实验室,尤其是在城区和居民区的实验室对环境的危害特别大,因为很多实验室的下水道与居民的下水道相通,污染物通过下水道形成交叉污染,最后流入河中或者渗入地下,其危害不可估量。科学工作者或者未来的科学工作者成了环境的污染者,令人十分遗憾。环境保护是事关可持续发展经济的大战略。在环保面前人人平等,必须本着“谁污染环境,谁负责处理”的原则贯彻执行。实验室的成本核算和对外收费都应包括实验室的环保费用在内。

实验室的污染源种类复杂,品种多,毒害大,应根据具体情况,分别制订处理方案。

1 实验室环境污染种类及危害[1]

1.1 按污染性质分

1.1.1化学污染

化学污染包括有机物污染和无机物污染。有机物污染主要是有机试剂污染和有机样品污染。在大多数情况下,实验室中的有机试剂并不直接参与发生反应,仅仅起溶剂作用,因此消耗的有机试剂以各种形式排放到周边的环境中,排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日,年复一年,排放量十分可观。有机样品污染包括一些剧毒的有机样品,如农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等。无机物污染有强酸、强碱的污染,重金属污染,氰化物污染等。其中汞、砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强,且有在人体中有蓄积性。

1.1.2生物性污染

生物污染包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。生物废弃物有检验实验室的标本,如血液、尿、粪便、痰液和呕吐物等;检验用品,如实验器材、细菌培养基和细菌阳性标本等。开展生物性实验的实验室会产生大量高浓度含有害微生物的培养液、培养基,如未经适当的灭菌处理而直接外排,会造成严重后果。生物实验室的通风设备设计不完善或实验过程个人安全保护漏洞,会使生物细菌毒素扩散传播,带来污染,甚至带来严重不良后果。2003年非典流行肆虐后,许多生物实验室加强对sas病毒的研究,之后报道的非典感染者,多是科研工作者在实验室研究时被感染的。

1.1.3 放射性污染物

放射性物质废弃物有放射性标记物、放射性标准溶液等。

1.3 按污染物形态分

1.3.1 废水

实验室产生的废水包括多余的样品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量洗涤水等。几乎所有的常规分析项目都不同程度存在着废水污染问题。这些废水中成分包罗万象,包括最常见的有机物、重金属离子和有害微生物等及相对少见的氰化物、细菌毒素、各种农药残留、药物残留等。

1.3.2 废气

实验室产生的废气包括试剂和样品的挥发物、分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行,这固然是保证室内空气质量、保护分析人员健康安全的有效办法,但也直接污染了环境空气。实验室废气包括酸雾、甲醛、苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、光气等较少遇到的污染物。

1.3.3 固体废物

实验室产生的固体废物包括多余样品、分析产物、消耗或破损的实验用品(如玻璃器皿、纱布)、残留或失效的化学试剂等。这些固体废物成分复杂,涵盖各类化学、生物污染物,尤其是不少过期失效的化学试剂,处理稍有不慎,很容易导致严重的污染事故。

2 对实验室污染物的处理办法

为防止实验室的污染扩散,污染物的一般处理原则为:分类收集、存放,分别集中处理。尽可能采用废物回收以及固化、焚烧处理,在实际工作中选择合适的方法进行检测,尽可能减少废物量、减少污染。废弃物排放应符合国家有关环境排放标准。

2.1 化学类废物

一般的有毒气体可通过通风橱或通风管道,经空气稀释排出。大量的有毒气体必须通过与氧充分燃烧或吸收处理后才能排放。

废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,通过密闭容器存放,不可混合贮存,容器标签必须标明废物种类、贮存时间,定期处理。一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放,有机溶剂废液应根据性质进行回收。

2.1.1 含汞废液的处理

排放标准3:废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/l(以hg计)。

处理方法:①硫化物共沉淀法:先将含汞盐的废液的ph值调至8-10,然后加入过量的na2s,使其生成hgs沉淀。再加入fes04(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以下。[2]

②还原法:用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂,可以直接回收金属汞。

2.1.2 含镉废液的处理

①氢氧化物沉淀法:在含镉的废液中投加石灰,调节ph值至10.5以上,充分搅拌后放置,使镉离子变为难溶的cd(oh)2沉淀.分离沉淀,用双硫腙分光光度法检测滤液中的cd离子后(降至0.1mg/l以下),将滤液中和至ph值约为7,然后排放。

②离子交换法:利用cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力,优先交换.

2.1.3 含铅废液的处理

在废液中加入消石灰,调节至ph值大于11,使废液中的铅生成pb(oh)2沉淀.然后加入al2(s04)3(凝聚剂),将ph值降至7-8,则pb(oh)2与al(oh)3共沉淀,分离沉淀,达标后,排放废液。

2.1.4 含砷废液的处理

在含砷废液中加入fecl3,使fe/as达到50,然后用消石灰将废液的ph值控制在8-10。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去废液中的砷。放置一夜,分离沉淀,达标后,排放废液。

2.1.5 含酚废液的处理

酚属剧毒类细胞原浆毒物,处理方法:低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉煮一下,使酚分解为二氧化碳和水。如果是高浓度的含酚废液,可通过醋酸丁酯萃取,再加少量的氢氧化钠溶液反萃取,经调节ph值后进行蒸馏回收.处理后的废液排放。

2.1.6 综合废液处理

用酸、碱调节废液ph为3-4、加入铁粉,搅拌30min,然后用碱调节p h为9左右,继续搅拌10min,加入硫酸铝或碱式氯化铝混凝剂、进行混凝沉淀,上清液可直接排放,沉淀于废渣方式处理。

2.2 生物类废物

生物类废物应根据其病源特性、物理特性选择合适的容器和地点,专人分类收集进行消毒、烧毁处理,日产日清。

液体废物一般可加漂白粉进行氯化消毒处理。固体可燃性废物分类收集、处理、一律及时焚烧。固体非可燃性废物分类收集,可加漂白粉进行氯化消毒处理。满足消毒条件后作最终处置。

2.2.1 一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋内集中烧毁。

2.2.2 可重复利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以用1000-3000mg/l有效氯溶液浸泡2-6h.然后清洗重新使用,或者废弃。

2.2.3 盛标本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min.或者用1000mg/l有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h,消毒后用洗涤剂及流水刷洗、沥干;用于微生物培养的,用压力蒸汽灭菌后使用。

2.2.4 微生物检验接种培养过的琼脂平板应压力灭菌30min,趁热将琼脂倒弃处理。

2.2.5 尿、唾液、血液等生物样品,加漂白粉搅拌后作用2-4h,倒入化粪池或厕所。或者进行焚烧处理。

2.3 放射性废弃物

一般实验室的放射性废弃物为中低水平放射性废弃物,将实验过程中产生的放射性废物收集在专门的污物桶内,桶的外部标明醒目的标志,根据放射性同位素的半衰期长短,分别采用贮存一定时间使其衰变和化学沉淀浓缩或焚烧后掩埋处理。

2.3.1 放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的废弃物,用专门的容器密闭后,放置于专门的贮存室,放置十个半衰期后排放或者焚烧处理。

2.3.2 放射性同位素的半衰期较长(如:铁59、钻60等)的废弃物,液体可用蒸发、离子交换、混凝剂共沉淀等方法浓缩,装入容器集中埋于放射性废物坑内。

3 解决实验室污染的措施

3.1 提高认识,制定技术规范

各级实验室都需要进一步提高对实验室环境污染问题的认识,不能回避,听之任之,而是应该根据本实验室工作的特点、重点,积极探索,想方设法减少实验室污染。国家有关部门也应认真研究实验室的污染特点和防治途径,提出操作性强、简便实用的技术规范,并出台相应的考核要求及办法。最好是融入实验室的建设和验收中去,使之成为能力建设的一部分,从而有利于贯彻落实各项实验室环境污染的防治措施。

3.2 建立实验室环境管理体系[3]

实验室在能力建设、质量管理的同时,还要建立完备的实验室环境管理体系。按照iso14001环境管理体系的理念和要求,全面考察实验分析的各个方面,制定相应的程序文件,规范实验室环境行为,充分贯彻iso14001一贯强调的污染预防和持续改进的基本要求,力争减小每一个过程的环境影响,从而不断提升实验室管理水平。

3.3 全面推行绿色化学、清洁实验

3.3.1 选择污染少的分析方法

在保证实验效果的前提下,用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂,尽量用无毒、低毒试剂替代高毒试剂。在一些特定实验要用到高毒性药品时,一定要用封闭的收集桶收集废液。

学校在进行教育实验中,还要特别注意发挥教学多媒体的作用。教学多媒体是知识经济的产物,它是信息社会的标志之一,在实验教学中,计算机辅助教学模拟化学实验(仿真实验)是一种化学试剂和仪器装置“零投入”和“废弃物零排放”的特殊实验方式,它非常适合于演示实验。因为演示实验主要是用于培养学生的观察能力和用于模仿而不是训练动手操作能力的。某些毒害较大的化学实验也可以采用这种方式,从而可防止为了学习一点儿知识而付出高昂的环境代价的作法。[4]

3.3.2 改进实验条件,开展推广微型实验[5]

在实验中改善实验装置,是有效防止有毒气体逸散、有毒液体外溢的重要举措。一些商品化实验装置的产生可以大大减少实验中化学试剂的用量。

微型实验是指在微型化的仪器装置中进行的实验,其试剂用量是常规实验的数十分之一至千分之一。因此,开设微型实验,是节约药品,减少开支,降低实验污染的简便方法。

改进实验方法,可以减少试剂使用量。在农残检测中利用固相萃取取代传统的液液萃取,可以大大减少乙腈等有毒试剂的使用,减少污染。

3.3.3 成立试剂调度网络

过期、失效的化学试剂的处理是世界性的难题。各实验室可以合作成立区域性的试剂调度网,选择一部分危害大,用量少,易失效的试剂进入网络,实行实验室间资源共享,尽量避免大批化学试剂失效,也可节约实验成本。

3.3.4 加强地区中心实验室的功能

现行的管理体制使各级行政部门都拥有各自小而全的实验室,既浪费了大量资源,又不利于环境保护。应发挥地区中心实验室的作用,集中部分项目,对社会开发。从而达到资源共享,相对降低实验室污染物的排放,对污染相对大的实验室有利于集中治理。

3.3.5 一些行之有效的清洁实验行为的实例

•在满足实验要求的情况下,适当降低采样量;

•不要购买暂时用不上的试剂;

•尽量利用可回收的试剂;

•应使用可降解的无磷洗涤剂;

•使用酒精温度计从而避免水银温度计可能带来的汞污染。

4 国内外实验室污染治理的现状

在国外,有专门的实验室废弃物处理站来集中收集处理。实验室废弃物集中处理站的管理规范、严格,安全环境保护意识极强。专门地点集中、专门房间、专门容器存放,专门人员管理,严格分区、分类,集中送特殊废品处理场处理。各种废弃物由各实验室分类上交后,处理站要对交来废弃物称重后将信息存进计算机,再分类放到规定地方集中。例如,报废放射源、废机油、报废化学试剂、化学合成“三废物”、化学品废弃容器等都分类存放。[6]

废弃物集中处理站设计内容周密,设施完备先进,安全可靠。为防止集中后的地下渗漏二次污染,设计时将处理站地下全部用水泥整体浇注。危险化学品、放射源存放在专门房间,还有安全监控、排风系统。

废弃物集中处理站的费用由政府每年的经费预算中列支。另一方面,可回收废品被收购后所得资金则用于废弃物集中处理站的进一步发展。

目前我国对实验室的污染排放并没有专门的规定,一般参照企业的污染排放标准。实验室在建设或认可验收时会对实验室的废弃物排放提出要求。如气体实验在通风处做,废弃物由专门的环保公司回收等。由于实验室污染种类齐全,情况复杂,多数项目产生的污染量较小,缺乏相应资金,操作起来存在着相当难度,给污染治理带来一定困难。目前除少数一些环保意识强的实验室,没有直接排放废弃物外,多数实验室仅仅把环保放在口头上,废弃物回收协议签在纸上,大量的废弃物仍然直接排放。

由于实验室大多数项目只是零星开展,各项目之间的工作频次不均匀,废弃物排放物规律,污染分散,这些也给环保部门监控带来困难。一些环保措施的后处理没有完善,如残液缸满后如何处理,都是一个棘手的问题。

第9篇:化学废液处理方法范文

论文关键词:钢管工业零星废液,以废治废,综合治理,保护环境

 

1.实例

1.1 企业背景

天津钢管制造有限公司是渤海钢铁集团整合后的下属子公司,它是以生产石油套管为主的大型冶金企业,技术装备80年代主要从国外引进,1992年热试投产后,其生产规模不断进一步扩大和完善,设备技术做到逢修必改,工艺和产品质量始终保持国际领先地位。

1.2 废液问题

企业生产无缝钢管过程中,共产生出18种零星废液综合治理,如果不及时进行处理随意排放就会对环境造成严重污染。为了有效地减轻环境污染,首先对这些废液进行化学定性和定量分析,根据它们日常产生量,研究对应的解决处置办法,对其中5种具有化学重度污染的废液分别进行综合治理。

2. 废液处置

2.1 废液来源

钢管研究中心化学腐蚀试验中,产生出Na2S废液;钢管研究中心钢水样品进行快速分析时,产生出含酸废液;管加工厂钢管接箍件表面进行防锈镀层处理时,产生出磷化锌废液;管加工厂对成品钢管两端进行车丝(切削)时,使用乳化液作为冷却液,被更换下来的乳化废液;轧管厂芯棒被使用后光洁度不符合要求时,需要进行抛光和电镀,电镀废液中含有一定量的Cr6+。因此,归纳起来即1.Na2S废液;2.含酸废液;3.乳化废液;4.磷化锌废液;5.含Cr6+电镀废液。这就是5种具有化学重度污染废液的基本来源。

2.2 废液特征

经过现场观察分析,这些废液具有以下三个共同特征论文下载。1.产生量较小,回收麻烦;2.化学成分复杂,污染很大;3.进行专题处理综合治理,相对困难。针对上述特征,采取以废治废的方法,分别对废液进行处置。

2.3以废治废

2.3.1 处置Na2S及磷化锌废液

Na2S废液产生量极少,但S2-的浓度却很高,而磷化锌废液中含有Zn2+。将这两种废液混合后,Zn2+与S2-结合生成ZnS沉淀物,ZnS沉淀物的溶解度很小,通常为ZnSKSP=1.6x10-24。磷化锌废液中的Po43-使用乙炔废渣中的Ca(OH)2进行处理,产生Ca3(Po4)2沉淀,Ca3(Po4)2沉淀的溶解度也很小,一般为Ca3(Po4)2 KSP=3x10-33。ZnS与Ca3(Po4)2形成的沉淀物微粒非常细小,并带有大量电荷,因此单靠重力沉淀仍很困难,必须加入强电解质FeCl3进行混凝,之后才能使其沉淀下来达到处理目的。具体操作工艺示意如下:

磷化锌废液 FeCl3

↓↓

Na2S → 沉淀反应槽 → 废渣过滤器 → 排放

Ca(OH)2

2.3.2 处置含酸废液

含酸废液每天产生约60m3。废液首先进入废水贮槽,这时可准确地测量出含酸废液的体积综合治理,从而计算出中和该废液所需乙炔废渣的体积量亦即Ca(OH)2的量,使中和后形成的废水PH值达到6―9。

具体操作步骤:先将乙炔废渣依次投入稀释槽中稀释,然后用泵抽取稀释液去与含酸废液进行中和。中和过程中,每间隔2小时测定一次含酸废液的PH值,直到含酸废液PH值达到6―9。此时形成的废水已呈中性,这时便可将其排放。操作工艺简图:

Ca(OH)2 含酸废液

↓↓

稀释槽 → 废水贮槽 → 排放(PH= 6―9)

2.3.3 处置乳化废液

废乳化液经过集中后,先用工业硫酸进行酸化破乳(PH=3),目的是使废液油水分离。

分离出的含酸水与磷化锌废液(2.3.1)一起进入中和反应器,在中和反应器里再与乙炔废渣中的Ca(OH)2进行中和反应,使液体PH值=9后,再用泵将液体送入絮凝反应器,同时加入CaCl2、FeCl3、Al2(SO4)3以及助凝剂,而后进入斜板沉淀槽,进行固液沉淀分离,上清液用泵抽入DSF砂滤器进行净化处理,污泥则进入板框压滤机综合治理,压出的泥饼送中间渣场。如图所示:

浓硫酸磷化锌废液 CaCl2 Al2(SO4)3

↓ ↓ ↓↓

乳化液→油水分离→中和反应器→絮凝反应器→斜板沉淀槽→DSF砂滤器↓↑ ↑ ↑ ↓ ↓↓

贮油槽Ca(OH)2 ↑ ↑ ↓ ↓↓

FeCl3 助凝剂 板框压滤机→排放水

中间渣场(泥)

2.3.4 处置含Cr6+电镀废液

电镀液中含有一定量的Cr6+,当受到污染或排污时,就会产生出部分废液。将这些废液收集起来,先加入含有Fe2+的含酸废液(2.3.2),目的是将Cr6+还原成Cr3+,其次是对含Cr6+的废液进行破乳论文下载。还原、破乳后的废液再加入乙炔废渣,使其PH值为6―8,通入压缩空气将过量的Fe2+氧化为Fe3+,并且使Fe3+ 与Fe2+之比为2:1,即与Cr3+形成铁氧体。自然界中的水不能溶解铁氧体,从而有效地防止了微毒Cr3+对环境的污染。图示如下:

压缩空气 Fe2+ Ca(OH)2

↓ ↓ ↓

Cr6+废液 → 油水分离 → 破乳还原槽 → 过滤器 → 排放

贮油槽

3. 结论

这些被处置后的废液与经过一级处理的离子交换器再生时产生的废液,汇同大量生活污水,通过分流管网进入污水处理厂,继续接受二级传统活性污泥法进行处理,达到国家排放标准后排入环境水体。

3.1 工艺简便成本低

实践表明,利用废弃物乙炔废渣中的Ca(OH)2综合治理,对5种具有化学重度污染的废液进行综合治理,操作工艺简便投资成本低,具有一定的推广价值。

3.2 减轻降低环境污染