摘要:水环境监测对明确水资源质量有重要作用,也是后续环境决策工作的主要依据,但在实际的监测化验过程中,经常会产生很多类型的废液。这些废液普遍含有有毒有害物质,如果未加处理直接排放,将造成不同程度的环境污染,危害生物安全和人类身体健康。
关键词:水环境监测;化验室废液;废液处理
1水环境监测化验室废液主要来源
水环境监测化验室废液主要来源有:一是标准曲线方面的分析残液,一般为现用现配,以汞最为常见,如氯化汞等;二是失效与过期的物质或溶液,以六价铬为例,其主要有毒有害成分为Cr2O72-;三是在分析化验时需用的各类试剂,包括四氯化碳及三氯甲烷等;四是受污染较为严重的水样与分析残液;五是硝酸浸泡液。
2 水环境监测化验室废液的主要特征、收集方法
2.1废液特征
废液的成分较为单一,其浓度值范围可以确定。虽然废液的总量相对较小,但其浓度一般很高。
2.2废液收集
废液需要进行分类收集,粘贴相应的标签,收集后做好存储,安排专人进行负责;对于有机溶剂,应使用密闭的玻璃容器进行分类回收,而其他类型的废液同样需要使用密封容器进行储存,以免气体逸出对化验室造成污染;废液的存放必须避光且远离火源,对于含有氰类物质的废液,应在pH值不小于9的环境下储存。
3 水环境监测化验室废液处理基本原则
(1)对于无毒与低毒的废液,可在稀释处理到1%以下直接排放。毒性物质含量极低的废液在经过稀释处理后也可直接排放,以汞标准曲线为例,其第一点浓度在0.1µg/L左右,对地表水而言,其Ⅲ类标准为不超过0.1µg/L,完成稀释后可进行排放。对于毒性物质含量高且具有一定腐蚀性的废液,应进行分类收集与分质处理。(2)对废液进行处理时使用的试剂应是无毒的,不能对环境有太大的影响,成本合理,以免造成太大的经济负担。处理方法容易操作,全部操作都需要在通风环境下进行。在对有毒的废液进行处理时,所生成的各类沉淀物应放进废品瓶,在积累到一定程度后委托有资质单位回收处置。
4 水环境监测化验室废液处理方法
4.1酸碱溶液
针对化验室中产生的含有酸或碱的废液,需要采用中和的处理方法,具体操作方法为对酸废液和碱废液进行互相中和,到中性后直接排放。在重金属及砷汞检测过程中使用的玻璃器皿对应的废液,其数量一般较大,需用碱中和后方可排放。
4.2含氰废液
氰化物属于剧毒物,被人类食用后将造成急性中毒,而且通过呼吸与接触也会引起中毒。只要0.18g的氰化物就会致死,而氰化钾仅需要0.12g。此外,在水体中,氰化物浓度在0.04~0.10mg/L,就会引起鱼类死亡,所以必须严格处理,操作要在通风的条件下进行。以下是两种较为常用的处理方法。
4.2.1氯碱法
采用氯碱法进行氧化处理,由生石灰将废液pH值调整到不小于10,再添加漂白粉进行充分搅拌,放置达到24h后通过以下反应将CN-转换为无毒产物:次氯酸钙、水和二氧化碳反应生成碳酸钙与次氯酸;氰化钠、氢氧化钙与次氯酸反应生成氰酸钠、氯化钙与水;氰酸钠与次氯酸反应生成二氧化碳、氮气、氢气与氯化钠。
4.2.2普鲁士蓝法
该方法是指将废液pH调整到9~10,添加硫酸亚铁,拌匀后,有毒的氰化物将变成络合物,实现沉淀分离。
4.3含挥发酚废液
这种废液主要包含以下物质:萘酚、苯酚、甲酚。酚类物质具有水溶性,而酚基化合物属于原生质毒物,能使蛋白质发生凝固。毒理学资料显示,苯酚对皮肤、黏膜有强烈的腐蚀作用,也可抑制中枢神经系统或损害肝、肾功能。水体当中的酚类物质浓度在0.1~0.2mg/L时,将散发异味,鱼类不可食用;当浓度超过1mg/L时,将对鱼类产卵造成影响,含量在5~10mg/L时,鱼类将死亡。《饮用净水水质标准》(CJ94-2005)规定,饮用水中挥发酚类(以苯酚计)最高含量为0.002mg/L。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果饮用水中含有过量的酚类物质,会对人体健康造成影响。针对实验室中产生的含有酚类的废液,建议采用简易方法进行处理,即化学氧化法,向废液中添加漂白粉后加热煮沸,促使酚类物质发生分解,生成无毒无害的水与二氧化碳。
4.4含砷废液
这种废液含有的砷一般为亚砷酸根与含砷酸根,亚砷酸根有剧毒,在处理过程中必须谨慎对待,可采用以下方法进行处理。
4.4.1硫化沉淀
将含砷废液pH调整到10,添加硫化钠反应生成三氧化二砷直接去除,运用该方法能将砷实际含量降低到0.05mg/L。
4.4.2三氯化铁-石灰法
向废液中添加三氯化铁,在铁和砷的质量比为50时,利用消石灰调整pH,使其在8~10范围内,这样除了能使三价砷变为五价,保证废液处理效果,还能在吸附作用下进一步去除砷,放置12h后通过分离沉淀即可排放出上层清液。
4.5含重金属废液
检测分析过程中,经常会用到含有重金属的溶液,对此类废液进行处理时,可先添加氢氧化钙,对pH进行调整,使重金属离子变为沉淀,此外由于锌和铅的沉淀具有两性,无论过高还是过低都易使沉淀发生溶解,影响最终的处理效果,所以必须将pH控制在9左右。为进一步加快沉降的实际速度,需要添加一定量的硫酸铝。镉沉淀完成后,其KSP为2.5×10-14,镉离子浓度仍然很高,未能达到处理要求,通过静置过滤,在滤液当中添加硫化钠后,转化成硫化镉的沉淀,这样能保证除镉的实际效果。对于含汞废液,可采用以下方法进行处理:用碱溶液将废液pH调整到8~10,添加硫化钠后拌匀,反应生成硫化汞,然后添加硫酸亚铁,去除硫化钠并生成氢氧亚铁与硫化铁,吸附悬浮状态的硫化汞。待上层液体澄清后,对上清液当中硫离子进行测定,合格后排放上清液,沉淀委托有资质单位回收处置。
4.6含六价铬废液
含六价铬废液一般含有铬酸根,为剧毒物质。在处理过程中必要做好防护,如佩戴手套与防护镜等,并在通风的条件下操作。常用处理方法为:将含铬废液pH值调至不大于3,加入亚硫酸氢钠,使其中的六价铬还原成三价铬,添加适量的碱溶液后,使其pH在7.5~8.5,可得到氢氧化铬,经沉淀分离后可去除。需要注意的是,氢氧化铬存在两性,在强碱中可以溶解,所以碱溶液浓度不宜过高,建议使用石灰,否则将对处理效果造成影响。
4.7含四氯化碳及三氯甲烷废液
研究表明,无论是四氯化碳还是三氯甲烷,都会损害人及其他生物的中枢神经,产生神经麻痹,进而损害脏器。因此,这两种废液都必须分别回收和处理。由于这两种都是有机溶剂,所以一般在分液漏斗中先进行洗涤,然后进行过滤脱水,之后进行蒸馏。通常回收得到的溶剂具有很高的纯度,能实现重复和使用。但因其具有毒性与挥发性,所以回收时必须放在通风的条件之下。此外,为了精准掌控蒸馏的温度,在对蒸馏温度进行测量时,所用温度计必须装于瓶中,水银球上缘必须和支管口下缘保持水平,在蒸馏时水银球要被蒸汽包裹。
4.7.1三氯甲烷
依次使用纯水、硫酸、纯水、盐酸羟胺进行洗涤,用无水碳酸钾或氯化钙进行脱水干燥,过滤完成后进行蒸馏。把蒸馏瓶放在恒温浴锅中,对冷凝管进行连接,向蒸馏瓶倒入三氯甲烷,设置好温度计,开始加入冷凝水,对沸点为61~62℃的蒸馏液进行收集。
4.7.2四氯化碳
对于含有四氯化碳的废液,仅需使用纯水进行清洗,然后采用无水氯化钙进行干燥,待干燥检查合格后开始蒸馏,将水浴温度限制在90~95℃范围内,从中收集沸点为76~78℃的部分,以完成对四氯化碳的收集和处理。
5 结语
以上提到的废液处理方式都是简单且实用的,在实际工作中,除了要做好处理,人们还应强化对废液的科学管理。在管理的基础上做好废液处理,能从本质上减少废液对环境及人体造成的危害,为水环境监测分析化验工作的良性发展做出应有的贡献。
参考文献
[1]吴美珍,郑锐生.水环境监测化验室废液处理方法的初探[J].绿色环保建材,2018,(1):38.
[2]孟宪民.水环境监测化验室废液处理方法[J].民营科技,2017,(6):237.
[3]王艳娜.水环境监测化验室废液处理方法研究[J].中国高新区,2017,(11):35-36.
论文作者:多吉玉珍,普穷达娃
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:废液论文; 化验室论文; 方法论文; 水环境论文; 浓度论文; 物质论文; 次氯酸论文; 《基层建设》2019年第7期论文;