◆ 董凤珍 辽宁工程职业学院 112008
摘 要：针对高校化学实验室废水废液的产生及其对环境造成的污染、对人体带来的危害，现阶段要加强对化学实验室废水废液的管理与处理。本文针对高校化学实验室废水废液的处理，做出了简要的分析。
化学已经渗透到我们生活的方方面面，涉及各个领域。但是，化学作为一个需要在实验、观察中发展的学科，也具有其特殊性，化学中包含的化学成分复杂繁多，很多都是对环境有污染、对人体有危害的物质，那么在实验过程中产生的废水废液，如果排放到生活区，就会威胁到我们的生活。所以我们要通过分析、学习、借鉴，改善这一点。
一、化学实验室废液的来源、分类
1.实验室废水废液的来源。我国的实验室，主要存在于各个高校、研究机构以及一些自行研发、检验的企业单位。不同研究领域，实验室的类型也不相同，现在主要存在的实验室有化学实验室、生物实验室、物理实验室、医学实验室以及少数其他类型的实验室。化学实验室主要包括：有机化学实验室、无机化学实验室、生物化学实验室等。化学实验室会产生大量的废水废液，进行化学实验，产生的废水废液包括大量的试剂、溶剂、贮备液、化学药品、标准使用液以及清洗化学试剂瓶要用到的清洗液、混合液体、废弃液体、过期药品等等。
2.高校化学实验室废水废液的分类原则。为化学实验室产生的废水废液进行分类的时候，要遵循一定的原则。化学实验室废水废液的分类越详尽，越利于废水废液后期的处理，但是繁杂的分类会给实验者、科研人员带来很大的负担，不容易做到完全无误的分类，有可能导致分类的混合，对于后期处理更加大了难度。所以，要制定统一的、适合的化学实验室废水废液分类原则，顺利地回收废液，为实验提供安全的、方便的、经济的回收方案，同时减少人力物力在实验室废弃物上的消耗。
3.高校化学实验室废液的分类。高校化学实验室的废水废液给环境造成的污染程度不同，成分不同，性质不同，所以分类结构也不同。首先，按照污染程度的不同进行分类。高校化学实验室排出的废水废液，按照污染程度可以分为无污染、低污染、高污染。无污染的废水废液包括无味无色无毒液体、盐类溶液，如氯化钠溶液、碳酸钠溶液等，还包括葡萄糖等非危险性质的试剂；低污染废水废液主要包括实验室实验过程中使用的低污染性的化学试剂、试验用到的非化学药剂、清洗各种实验仪器的润洗液、洗涤剂等；高污染废液主要包括实验过程中用到的浓度过高、有毒、危害较大的液体，如废弃的强酸、强碱、有机溶剂、有腐蚀性的高浓度溶液等。其次，按照污染物成分分类。高校化学实验室的废水废液按照成分、特性可分为无机性废水、有机性废水。无机性废水主要包括有毒重金属，例如铜、汞、铅、铬等，还有重金属络合物、卤素离子、强酸强碱、氰化物、硫化物、以及其它无机离子等等；有机废水包括有机溶剂、有机酸、表面活性剂、醚、酯、酚、洗涤剂、有机磷化物等。
二、高校化学实验室废水废液的危害
1.酸、碱废水废液的危害。高校化学实验室的废水废液，如果使用完毕后直接由输水管道排出的话，可能会对水管壁都有腐蚀，会导致排水管道的损坏；如果这些废水废液直接排入到河流、河道，会改变河水的酸碱性，对河水中生存的生物的生命造成威胁，如果是供人类使用的河道，对家畜、人类自身的健康都有不可估计的影响，长此以往，会破坏水体的自净能力，破坏水的生态平衡。
2.有机废水废液的危害。高效化学实验室的废水废液中，一些含有有机物或者是有机溶液，有机溶液对人身健康危害极大，以前发生的案例也令人瞠目结舌。例如，人体不慎饮用甲醛水，只要水中含有千分之几毫克的甲醛，人体就会双眼失明；如果人体不慎饮用了含有吡啶、氯仿的溶液，会导致人体神经中枢被破坏，造成免疫力降低，饮用过量或长时间饮用，甚至会导致机能失调，重者死亡。
3.含重金属废水废液的危害。高校化学实验室中可能排出的重金属，社会危害也相当严重。废水废液中可能含有的重金属有铬、砷、钴、镉、汞、铅、铜、镍等。这些金属中，汞对人体的危害最大，毒性最强，且汞在室温下会蒸发，可以通过呼吸进入人体，在人体内堆积，不易排出，会与中枢神经系统的某些酶类发生发应，导致神经错乱，当摄入汞量过多时，会导致脑组织受损，甚至死亡。
三、实验室废水废液的处理
1.高校化学实验室废水废液的沉淀法处理。沉淀法可以应用于含有各种重金属离子的废水废液，主要包括三种沉淀方法，即氧化还原中和沉淀法、硫化物沉淀法、絮凝沉淀法。六价铬或者具有还原性的有毒物质可以使用氧化还原中和沉淀法，通过发生氧化还原反应，将毒性较高的物质转化成为毒性较低的物质，再经过沉淀、混凝，除去污染物质。絮凝沉淀法的适用范围，是针对无机实验室中含有重金属离子较多的溶液的处理，选择合适的絮凝剂，针对废水废液的性质，生成相应的氢氧化物絮胶状沉淀，以除去重金属离子。我们应用絮凝沉淀法时，要用到絮凝剂，无机高分子常用的包括聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合磷酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硅酸盐等等。
2.高校化学实验室废水废液的纳米材料光催化处理。采用纳米光催化方法对于废水废液处理做出的贡献，是处理二次污染，解决吸附剂、混凝剂再生的问题。在光催化降解领域，常用的是纳米TiO2、纳米ZnO光催化剂。这些光催化剂之所以得到广泛推广，是因为其具有化学性质稳定、活性较高的特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光催化剂应用的原理是：光催化剂受到光子激发的电子，从阶跃带跨越到异常带，同时产生一个电子——空穴对，空穴与光催化剂表面的氢氧根发生反应，生成了氢氧自由基，使水中的有机污染物彻底氧化分解，一般产生的物质都是无毒的二氧化碳和水。化学科学家曾做过相关试验，用悬浮纳米二氧化钛光催化剂处理电石渣浆废水，催化进行三个小时之后，重金属离子的除去率高达84%。
3.高校化学实验室废水废液的膜分离法处理。膜过滤技术与上述方法相比具有很多优势，如拥有高分离效率、较高的自动化控制程度等。此技术已经成为现阶段我国研究水处理领域的一个热点。现阶段，我国常使用有机膜处理含油的废水废液，但是有机膜并不是理想的过滤膜选择，有机膜具有化学性质稳定性差、易老化、寿命短等缺点；相反，无机陶瓷膜就具备易再生、耐高温、耐强酸强碱等优点，与有机膜相比，无机膜具有无法比拟的优势，无机膜取代有机膜是必然的发展趋势。例如，用无机陶瓷膜组件与废水生化处理装置相结合形成的膜生物反应器，在处理含油废水中展现了非常良好的处理效果，此技术将会成为处理含油废水的新技术的引导方向，引导探索更加高效、合适的膜技术。
4.高校化学实验室废水废液的电化学处理法。实验室中处理废水废液的方式除了以上的三大项，还会使用电化学的方式进行有效的处理。相关科学家利用电渗析和电结合生成fenion试剂的方法，对多种无机废水进行了处理试验，实验结果发现，这种方法能够处理掉废水废液中的氨氮以及一些重金属离子。此外，另一科学家同样利用电渗析与电结合生成fenion的技术，与絮凝沉淀法结合，处理某制药厂产生的废水废液，检测结果表明，处理率高达81.4%。所以，电化学法也能够很好地完成废水废液的处理，成为化学实验室的选择之一。
5.高校化学实验室的微生物化学法处理。微生物絮凝剂具有特殊的功能，能够使溶液中不易降解的物质进行降解，如固体悬浮颗粒凝聚、沉淀等。微生物絮凝剂在废水废液处理中具有很广泛的应用价值，以及很广阔的发展前景。相关工艺的科学家利用培养皿培养出的复合菌，产生的微生物絮凝剂，处理石化废水浑浊度的去除率高达93.45%，对石油类物质的处理率达53.42%，对COD的去除率高达20.98%。可见，微生物化学法对石化废水的处理很有帮助。
6.高校化学实验室废水废液的吸附法处理。对付高校化学实验室中的废水废液还可以采用吸附法处理。我们生活中常用到的吸附物质有活性炭，它的吸附能力可对微量呈溶解状态的有机实验废水进行处理，它对COD的去除率可高达93%。其他化学处理方法所需成本较高，但是使用吸附法，就可以大大地降低成本，所以，利用廉价、高效的水处理负载型吸附剂是一种发展趋势。例如膨润土，在我国膨润土资源丰富，且价格低廉、无毒，且实验表明，在同等的实验条件下，阳离子改性的膨润土对废水的脱色度以及对COD的去除率高于活性炭的指标。
7.高校化学实验室废水废液的其他处理方法。除以上所述的处理方法，高校化学实验室还可以采用超临界水氧化技术进行废水废液的处理。在高于水的临界温度、临界压力下，水中的有机氧化物便可以被氧化为其他物质，且为无毒的小分子，这种方法对COD的去除率高达99%，去色率高达百分百。目前，我国的超临界水氧化技术已经成功地实现了酚、醇、卤代脂肪、芳香族化合物、硝基苯、尿素、化学武器等的处理。此外，还有辐射技术也可以应用到废水废液的处理上，一般处理较为难处理的废水废液，应用射线以及高能电子束。这个技术可以单独使用在废水废液的处理上，也可以同其他方法结合使用，能够提高处理水的效率，它能够杀死细菌、病原体，在化学废水废液的处理中具有很广阔的前景。
四、对实验室废水废液的收集与管理以及削减措施
1.选择合适的容器，分类收集处理。化学实验室要接触的试剂性质纷杂，所以实验室的废水应该按照其化学性质的不同选择适合的容器以及存放地点、存放方式。一般要做到废液用特殊的器皿承装后密封贮存，并且贴上明显的标签，注明废水的性质、废弃时间、贮存时间、处理时间等。相对高浓度的、毒性剧烈且无法回收的有机溶液，应该做特殊处理，将其交由环保部门进行认可，交移具有相关处理资质、处理能力的机构进行处理；并且相对实验室的排水设计，应专门设计排污管道，进行分流处理。各实验室的废水废液经预处理之后，统一排放到格栅池，对废水废液再进行进一步处理，将产生的污染物上交相关机构进行处理。此外，实验室应该设立在线监测设施，实时监控是否污染超标以及所排水的清洁度。
2.优化实验内容，改进试验方法。化学实验进行时，要有一定的顺序，尽可能地将每次反应的产物能够应用到后续的实验中，合理规划实验的反应过程、顺序，适当地调整实验内容，将前期的实验产物尽量用做后期的反应物。同时，要在保证实验效果的前提下，尽量少量地使用实验试剂，也可减轻污水处理的压力。
3.全面推行清洁实验。化学实验中试剂众多，在进行实验时，我们也可以在保证实验效果的前提下尽量用毒性低、污染小的试剂代替高污染、高毒性的试剂。要改善实验设备，尽量使用精良、精准的实验设备；同时规范实验内容、实验步骤，减少污染物的存留时间。现阶段，我国在推行“绿色化学”的理念，要想实现“绿色化学”，就要实现化学实验室的清洁实验。
4.积极开创微型实验。积极开展微型实验的内容是：采用微型化操作，减少实验药剂的用量。试剂的量减少，对环境的污染、人体的危害就会减少。要积极探索无毒无害的试剂，代替毒性试剂，增强实验的安全性、可靠性。微型实验的开展，意在节约时间、节约试剂、减少污染等。
五、结语
我国高校的化学实验室在全国化学实验室中占有很大的比重，所以也是化学污染的重要污染源之一。且化学实验室种类不一，实验操作者素质不一、技术不一，所以一定要统一规范，才能够将化学实验室产生的污染降到最低。合理处理化学实验室产生的废水废液，能够为减少化学污染做出很大贡献。在解决化学实验室废水废液污染的问题上，我国还需要加强研究力度，提高环保意识，积极推行“绿色化学”。
论文作者:董凤珍
论文发表刊物:《教育学文摘》2014年2月总第112期供稿
论文发表时间:2014-4-17
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