環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中廢液的處理回收探討

李春芳

（山西省臨汾生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山西 臨汾 041000）

0 引言

在環(huán)境保護(hù)工作中，環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)非常重要的工作，其目標(biāo)是對(duì)環(huán)境中的各種廢棄物質(zhì)量變化進(jìn)行檢測(cè)和探析，從而判斷出環(huán)境質(zhì)量等級(jí)，為環(huán)境管理和污染治理提供一種有效的保障。然而通常情況下，環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)都是在實(shí)驗(yàn)室中展開的，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)是對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)的最主要手段，在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢液物質(zhì)會(huì)對(duì)空氣、水源等自然資源造成污染，還會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員機(jī)體帶來(lái)?yè)p害。為了更好地維護(hù)生態(tài)環(huán)境，有必要對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢液展開有效的回收處理，從而更好地保護(hù)環(huán)境。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中廢液處理回收的重要意義

環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中廢液處理回收的重要意義有下述幾點(diǎn)：

1）保護(hù)環(huán)境：實(shí)驗(yàn)室廢液不合理的處理會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，通過廢液處理回收，可以減少?gòu)U液的排放，降低對(duì)環(huán)境的危害度。

2）節(jié)約資源：實(shí)驗(yàn)室廢液中可能含有有用的物質(zhì)，通過回收利用，可以節(jié)約資源，降低廢液處理成本。

3）提高實(shí)驗(yàn)室效率：廢液處理回收可以減少實(shí)驗(yàn)室廢液的產(chǎn)生，從而減少實(shí)驗(yàn)室工作量，提高實(shí)驗(yàn)室效率。

4）維護(hù)實(shí)驗(yàn)室安全：實(shí)驗(yàn)室廢液中可能含有有毒有害物質(zhì)，通過廢液處理回收，可以減少?gòu)U液對(duì)人體和環(huán)境的危害，維護(hù)實(shí)驗(yàn)室安全。

因此，環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中廢液處理回收工作具有非常重要的意義。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該建立規(guī)范的廢液處理流程并嚴(yán)格按照規(guī)程操作，確保廢液得到安全、有效地處理，保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源，提高實(shí)驗(yàn)室效率，維護(hù)實(shí)驗(yàn)室安全[1]。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中廢液處理回收的具體步驟

1）收集廢液：實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該建立規(guī)范的廢液收集系統(tǒng)，確保廢液能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地收集。

2）分離固體和液體：廢液通常含有固體和液體兩種成分，需要進(jìn)行分離。

3）分離有用物質(zhì)：如果廢液中含有有用物質(zhì)，需要對(duì)其進(jìn)行分離和回收。

4）消毒處理：對(duì)于含有有毒有害物質(zhì)的廢液，需要進(jìn)行消毒處理，以確保環(huán)境安全。

5）達(dá)標(biāo)排放：處理后的廢液需要達(dá)到國(guó)家或地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，確保廢液不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染[2]。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中廢液處理回收種類

3.1 酸堿廢液

在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行日常和相關(guān)檢測(cè)工作時(shí)，都會(huì)排放大量的酸、堿廢液。究其原因是因?yàn)樵诃h(huán)境監(jiān)測(cè)室中，日常物理化學(xué)分析都要用到酸試試劑。在日常檢測(cè)過程中，如水質(zhì)監(jiān)測(cè)和化學(xué)需氧量檢測(cè)等，由于化學(xué)藥劑的添加，會(huì)形成酸性廢液。堿渣主要來(lái)自于化學(xué)分析中的殘余物質(zhì)，如使用納氏試劑、硼氫化鈉、氨氣等，在進(jìn)行化學(xué)檢測(cè)和監(jiān)控時(shí)都會(huì)產(chǎn)生堿渣。酸堿廢液是環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析中最常見的一種廢液，并且因?yàn)槿粘１O(jiān)測(cè)需要使用大量的試劑，故而大量酸堿廢液會(huì)給環(huán)境帶來(lái)較大危害。酸、堿廢液是一種腐蝕性很強(qiáng)的廢液，其會(huì)對(duì)周邊環(huán)境、管道、水源等造成一定程度的污染。酸、堿廢液未經(jīng)處理，直接排放到水里，會(huì)對(duì)水生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良制約[3]。

3.2 重金屬?gòu)U液

在環(huán)境監(jiān)控化驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，重金屬?gòu)U液是一種常見的廢液。在對(duì)重金屬?gòu)U液試樣進(jìn)行定性、定量測(cè)試時(shí)，必須使用重金屬標(biāo)樣溶液作為對(duì)照。常用的硫化氫分析法、納氏試劑法、重金屬定量分析法在實(shí)驗(yàn)過程中都會(huì)產(chǎn)生重金屬?gòu)U液。重金屬污染對(duì)民眾健康造成了極大的損害，若不加以有效的治理，也會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成很大的破壞。含鉛、含汞、含砷廢液是比較常見的重金屬?gòu)U液，倘若重金屬含量過高就會(huì)對(duì)環(huán)境和工作人員造成生命危險(xiǎn)[4]。

4 現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中廢液處理回收工作存在的矛盾

隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，廢液處理回收工作已經(jīng)成為環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。廢液處理回收工作的質(zhì)量和效果，直接關(guān)系到環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，也關(guān)系到環(huán)境保護(hù)工作的有效性和持續(xù)性。但是在實(shí)際工作中仍然存在部分問題，需要引起實(shí)驗(yàn)人員的重視[5]。

4.1 廢液處理回收設(shè)備落后

在監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)實(shí)際工作中，部分環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室的廢液處理回收設(shè)備比較落后，不能滿足實(shí)驗(yàn)需要。有些實(shí)驗(yàn)室沒有專門的廢液處理回收設(shè)備，或者設(shè)備老化、陳舊，不能有效處理廢液，導(dǎo)致廢液處理回收效果不佳。部分環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室對(duì)廢液處理回收工作的重要性認(rèn)識(shí)不足，缺乏足夠的重視和投入。有些實(shí)驗(yàn)人員則認(rèn)為廢液只是樣品處理的一部分，處理不處理都沒有什么影響，導(dǎo)致廢液處理回收工作不規(guī)范，甚至出現(xiàn)不合規(guī)操作的情況。

4.2 廢液處理回收操作不規(guī)范

在環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)實(shí)際工作中，部分環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室的廢液處理回收操作不規(guī)范，存在不良隱患。例如沒有按照規(guī)定的時(shí)間和流程進(jìn)行廢液處理回收，沒有對(duì)廢液進(jìn)行有效地分離和回收，導(dǎo)致廢液處理回收效果不佳。在實(shí)際工作中，部分環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室缺乏專業(yè)的廢液處理回收人才。有些實(shí)驗(yàn)室的工作人員不是環(huán)境專業(yè)背景出身，不懂得廢液處理回收的技術(shù)和方法，不能有效地開展廢液處理回收工作。

5 環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)中廢液處理回收工作優(yōu)化對(duì)策

5.1 加強(qiáng)廢液處理回收的宣傳和培訓(xùn)

為了提高環(huán)境監(jiān)測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室對(duì)廢液處理回收工作的重視和投入，需要加強(qiáng)廢液處理回收的宣傳和培訓(xùn)。首先要加強(qiáng)對(duì)廢液處理回收重要性的宣傳，讓實(shí)驗(yàn)室工作人員認(rèn)識(shí)到廢液處理回收工作的重要性和必要性。其次要加強(qiáng)對(duì)廢液處理回收操作規(guī)范的培訓(xùn)，讓實(shí)驗(yàn)室工作人員掌握正確的廢液處理回收操作方法。為了提高廢液處理回收效果，需要更新廢液處理回收設(shè)備。一方面是要加強(qiáng)對(duì)廢液處理回收設(shè)備的調(diào)查和研究，選擇適合實(shí)驗(yàn)室需要的廢液處理回收設(shè)備。而另一方面是要對(duì)現(xiàn)有的廢液處理回收設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

5.2 生化處理

通常由C、H、O 元素組成的有機(jī)廢液具有易燃性，該類廢液通過焚燒方式進(jìn)行廢液處理之后可能會(huì)產(chǎn)生殘留，為確保實(shí)驗(yàn)室廢液都可以得到適當(dāng)?shù)奶幚?，可以在焚燒后進(jìn)行生化處理。在焚燒完畢后務(wù)必要將焚燒殘?jiān)４婧茫瑢?duì)于容易被其他生物分解的物質(zhì)，可以利用微生物作用來(lái)分解，在分解完成后可以將其通過清水稀釋后排放。此法適用于易被微生物降解的實(shí)驗(yàn)室廢液，在此過程中需對(duì)廢液進(jìn)行檢驗(yàn)，確定廢液種類。在生物分解過程中也要對(duì)分解狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格地監(jiān)控，并為其建立專門的分解實(shí)驗(yàn)室，設(shè)定嚴(yán)格的分解時(shí)間和登記數(shù)據(jù)，確保每一次廢液處理都是在安全可靠的環(huán)境中進(jìn)行的，保證每一次廢液處理都能順利完成，避免在分解過程中因?yàn)閾]發(fā)性物質(zhì)或其他物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的正常工作造成不良制約。值得注意的是這種處理方式僅適用于容易被生物降解的廢液，對(duì)于不能被生物降解的廢液應(yīng)該用其他方式來(lái)處理，否則如果處理方式不正確，或者處理方式不符合規(guī)定，都有可能在實(shí)驗(yàn)室中造成危險(xiǎn)，甚至造成事故。

5.3 再循環(huán)加工處理

在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室中，三氯甲烷、四氯化碳等溶劑的用量很大，若將其廢液正常排放到下水道之中，將會(huì)造成極大的浪費(fèi)，因此可以采用合適的方法對(duì)其進(jìn)行回收，提高該類廢液的利用率。關(guān)于廢液中有機(jī)萃取溶劑的回收利用，具體包括下述幾個(gè)再循環(huán)加工處理流程：

1）三氯甲烷的回收利用。由于三氯甲烷廢液中包含了多種物質(zhì)，按照順序采用水、濃硫酸、3.4%鹽酸羥胺溶劑洗滌廢液，去除廢液中的水溶物、其他有機(jī)物，之后加入干燥的氯化鈣去除溶劑中的水分。對(duì)沸點(diǎn)為26～52 ℃的餾分進(jìn)行蒸餾回收后，可得到三氯化碳，在宏觀層面上三氯化碳得到了再利用。

2）回收利用四氯化碳。與一般有機(jī)物相比，四氯化碳沸點(diǎn)較高。依次用水和硫酸洗滌后，用干氯化鈣脫去水，在81～85 ℃溫度下進(jìn)行蒸餾，進(jìn)而得到四氯化碳。

3）回收乙醚。乙醚容易揮發(fā)，用去離子水和0.39%的高錳酸鉀溶液對(duì)其進(jìn)行處理后，再用干法氯化鈣脫水，最終在26～35 ℃的溫度條件下對(duì)其進(jìn)行蒸餾。

4）對(duì)其他廢液進(jìn)行回收和再利用，常用的溶劑有乙酸乙酯、正己烷等，對(duì)該類廢液進(jìn)行溶劑提取并對(duì)其進(jìn)行蒸餾以獲得對(duì)應(yīng)沸點(diǎn)的蒸餾成分。

5.4 酸堿中和處理優(yōu)化

酸堿中和是指酸和堿中的氫離子或氫氧根離子結(jié)合生成水或其他弱電解質(zhì)的過程。酸堿中和反應(yīng)的本質(zhì)是酸和堿的中和熱和溶解熱之和。在反應(yīng)過程中，釋放出大量的熱量，有利于反應(yīng)地進(jìn)行。酸堿中和處理的效果受到多種因素的影響，包括反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度、pH 值等。

1）反應(yīng)溫度的控制：反應(yīng)溫度的控制需要根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)和反應(yīng)條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一定范圍內(nèi)，溫度越高，反應(yīng)速率越快，但過高的溫度會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)物分解，反應(yīng)效率降低。

2）反應(yīng)物濃度的調(diào)節(jié)：反應(yīng)物濃度的大小直接影響著反應(yīng)速率和反應(yīng)平衡。反應(yīng)物濃度過高或過低都會(huì)影響反應(yīng)效率。在進(jìn)行酸堿中和處理時(shí)，需要根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)和反應(yīng)條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保反應(yīng)物濃度的適宜。

3）pH 值的調(diào)節(jié)：pH 值是酸堿中和反應(yīng)的重要參數(shù)。pH 值越小，酸性越強(qiáng)，堿性越弱；pH 值越大，堿性越強(qiáng)，酸性越弱。在進(jìn)行酸堿中和處理時(shí)，需要根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)和反應(yīng)條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保反應(yīng)物的pH值在適宜的范圍內(nèi)。

5.5 積極使用絮凝沉降技術(shù)

絮凝沉降技術(shù)是通過向廢液中添加有關(guān)物質(zhì)，使廢液pH 值發(fā)生變化，讓廢液中的重金屬離子發(fā)生沉淀，進(jìn)而將含重金屬?gòu)U液中的重金屬分離出來(lái)。通過調(diào)整廢液pH 數(shù)值，可以使重金屬離子的含量發(fā)生變化，形成絮凝沉淀效應(yīng)之后一起儲(chǔ)存起來(lái)，隨后再進(jìn)行下一步的加工。

絮凝沉降技術(shù)可以用于處理含砷、汞、鉛、鎘、銀等廢液，其中部分重金屬的處理方法和原理是：

1）含砷廢液的處理。將堿石灰放入含砷的廢液中，廢液中的砷離子可以與堿石灰發(fā)生反應(yīng)，生成難溶于水的砷酸鈣和亞砷酸鈣。難溶性的物質(zhì)在溶劑中以絮狀形式存在，添加絮凝沉淀劑三氯化鐵，可促進(jìn)絮狀沉淀，與廢液分離。通過沉淀、靜置、過濾可將砷從溶液中去除。其關(guān)鍵是要掌握好堿石灰與砷的配比，為保證從廢液中徹底脫除砷，可適當(dāng)提高堿石灰用量，并添加適量的絮凝劑。

2）含汞廢液的治理。由于其在室溫下極易揮發(fā)，給民眾健康帶來(lái)了很大威脅。要從廢液中去除水銀，必須向溶液中添加大量的硫化鈉，因?yàn)榱蚧c會(huì)和水銀形成難溶性的水銀。隨后在廢液中添加一種能夠加速硫化汞沉淀的絮凝劑，并使其與廢液中的溶劑相分離。

3）含鉛、鎘廢液的處理。由于鉛和鎘的化學(xué)成分相近，故而處理含鉛、鎘廢液的方法也是一樣的。向廢液中添加消石灰、鉛、鎘可與消石灰中的氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)，形成難溶性的氫氧化物，隨后對(duì)廢液進(jìn)行過濾可分離出鉛、鎘物質(zhì)。

4）對(duì)含銀廢液進(jìn)行處理。在廢液中添加飽和食鹽水，使廢液中的銀與飽和氯化鈉形成難溶性的氯化銀，用過濾法將其從廢液中分離出來(lái)。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中所開展的化學(xué)試驗(yàn)，大多是以測(cè)量樣品中各種物質(zhì)的含量為目的而進(jìn)行的。廢液處理的好壞直接關(guān)系到環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)工作的目標(biāo)與效果。如果對(duì)廢液處理回收工作沒有給予足夠的關(guān)注，勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的污染。因此在對(duì)廢液進(jìn)行處理回收的過程中，相關(guān)技術(shù)人員和操作人員都要嚴(yán)格遵守法規(guī)和要求，使用清晰的工藝技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)室過程管理方法，積極、妥善地將廢液的處置工作做好。與此同時(shí)實(shí)驗(yàn)室管理層還要建立健全的廢液管理體系，達(dá)到廢液標(biāo)準(zhǔn)分解標(biāo)準(zhǔn)，提高環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中廢液的處理效率與質(zhì)量。