刍议高校化学实验室废水处理分析

2014-06-18刘欣悦

中国科技纵横 2014年5期

关键词：沉淀法絮凝剂废水处理

刘欣悦

(黑龙江工业学院,黑龙江鸡西 158100)

刍议高校化学实验室废水处理分析

刘欣悦

(黑龙江工业学院,黑龙江鸡西 158100)

高校化学实验室的废水处理水平,关系着人们的生活环境和身心健康。目前,一些高校在废水处理过程中采用了较为简单的处理方法,个别学校甚至将废水在没有经过任何处理的情况下直接排放进下水道,造成了严重的后果。本文阐述高校化学实验室废水处理的有效技术手段,通过比较各种处理技术,研究更为有效的处理方法,为今后高校在处理实验室废水中提供可靠依据。

化学实验室废水处理环境污染现状研究进展

随着高等教育的普及，许多高校通过扩招，学生人数不断增加，其中化工类学生也在日益增多。社会要求高校化学人才具有更强的实践操作能力和创新能力。化学实验是提高学生能力的重要途径，但化学实验中无法避免会产生大量废水，其成分十分复杂，包括酸、碱、六价铬、氯化物、砷化物、酚类、甲苯、二甲苯等许多对人类身体有害的物质，有些物质甚至产生剧毒，严重危害人们的身体健康。若按照结构将废水分类可分为有机物废水、无机物废水，以及实验室的病原微生物产生的废水。废水的产生量逐渐增多，而有很多高校实验室在废水的处理中未采用任何处理方式，甚至直接将其倒入下水道，这种排放将造成环境的严重污染，并危害人们健康。

处理废水的实质是通过各种手段方式，将各种有害物转变为无害物，使废水的净化标准达到国家的相关规定。随着人们环保意识的不断增强，已经严重意识到其危害性，国家相关部门也在2005年发布通知，要求科研实验室按污染源管理，加强对实验室废水的处理。因此，找到一种既经济，又高效，同时环保的处理高校实验室废水的方法尤为重要。目前，适用于高校实验室处理废水的方法，大体可分为以下几种：沉淀法、电化学法、纳米材料光催化法、活性炭吸附和还原法、膜分离法。下面，笔者对这五种处理方法进行分析研究。

1 沉淀法

沉淀法主要可以处理含有多种重金属离子的实验室废水。沉淀法主要包括以下几种：氧化还原中和沉淀法，主要适用于有还原性的物质，比如六价铬，该方法可以通过氧化还原反应将毒性较强的物质转变为毒性较低的物质，而后经过沉淀将污染物除去。絮凝沉淀法，适用于无机实验室，无机实验室一般含有较多重金属离子，可以依据废水性质的不同，为其选取最适宜的絮凝剂，絮凝剂一般有聚合氯化铁，聚合氯化铝，聚合硅酸盐，絮凝剂能够促使其生成氢氧化物沉淀，从而除去杂质中的重金属离子。在近年来的研究中，科学家们研究出了铝(铁)盐-PDMDAAC无机-有机复合絮凝剂，这种絮凝剂有很多优点，它不仅能够更好的除浊、除藻，还可以实现脱色，除磷的效果。

2 电化学法

高校实验室废液完全可以采用电化学的方法，例如通过电渗析法以及电生成试剂法，这种方法能够有效地去除水中重金属离子。同时还可以采用微电解法--Fenton试剂氧化法-絮凝沉淀法组合，使得废水的清除率大大提高。

3 纳米材料光催化法

应用纳米材料光催化处理废水的好处是，可以有效解决混凝剂的再生问题，也可以解决在有机物的废水处理过程中产生的再次污染。目前，在该领域处理废水的方法中采用较多的是纳米TiO2和纳米ZnO的催化剂。它的处理原理是电子在受到了光子激发以后，通过跃迁的方法形成了一种电子--空穴对，这种电子--空穴对与羟基在催化剂的表层形成了羟自由基，这种自由基能够有效的使一些有机污染物在废水中逐渐被分解，污染物被分解后形成了无毒无害的水和二氧化碳，因此，使用这种方式实现废水更好的催化处理。

4 活性炭吸附和还原法

利用活性炭处理废水，对于处理重金属离子废水有着很好的效果，也可以处理含氰，铬废水。在处理中，活性炭不仅可以看做化学成分，更可以看成吸附剂。在PH〈3的酸性条件下，活性炭可以将三价铬离子还原，说明PH在比较低的状态下，活性炭有比较强的还原性。根据这一特性，可以等吸附铬接近饱和时，在活性炭中加入酸性溶液，将铬解离下来，从而达到目的。当六价铬离子还原成三价铬离子之后，使用适当的沉淀剂将沉淀全部清除。应用这种方式也可以处理其他类型的废水比如含镉、含氰的废水。除了上述物质，在化学实验室废水中常见的有机烷，有机酸，废溶剂等也可使用活性炭来进行清理。其步骤为：首先将有机相分离，然后使用活性炭进行彻底吸附。在活性炭吸附方法中，主要用于清除使用其他理化方法不能清除的微量有机物。由于活性炭是常见的吸附剂，操作工艺较为简单，价格也较为低廉，并且易于维修，所以利用活性炭处理废水得到广泛的应用。

5 膜分离法

膜过滤技术是一项自动化程度极高的废水处理技术。近年来，随着该技术的日趋成熟，其所体现的高效率性已被社会认可。在我国，多数化学实验室使用有机膜来处理废水，不过有机膜的缺点很多，主要有不稳定，寿命短，老化速度快等问题。通过研究发现，无机陶瓷膜较有机膜许多优势，例如它能够耐高温，耐酸碱腐蚀，再生快等等。这些优势使得无机陶瓷将成为替代有机膜的有效产品。在研究中发现，利用无机陶瓷组件形成的膜反应器处理实验室的废水效果明显，该项研究成果已越来越被社会关注，未来将成为该领域的重点研究方向。