试验室废水处理方案

1、本文分为两部分。 第一部分提出了一种利用泥土 (以及其中的腐殖质) 还原和吸附铭的实验方法，讨论了这种方法在实验室含铭(VI)废水的处理中的可行性及可操作性。第二部分主要从综合处理的角度，讨论了实验室中含铭、汞、铅等废水的处理方法，提出一种综合处理、 反复利用的思路。关键词 实验室、废水处理、无机化学、环境保护一、导言在大学一年级的学生实验中，含有重金属离子及其配合物的废水是最主要的污染物。目前，这些废水未经任何处理即直接排放，对周边环境造成了不小的损害。我们认为，在建立一套较为完善的废水处理系统之前，尝试以可行性强、操作简单的化学方法降低重金属污染是值得考虑的。对此，主要的思路有两条， 一是

2、降低污染物毒性后排放，二是将金属回收利用。本文从这两个角度出发，分为两部分。第一部分针对铭这一最主要的污染物，尝试了以含腐殖质的泥土还原并吸附铭(VI),将其排放形式转变为低毒的铭(III)的实验方法。第二部分则论述了具体的实施方法，希望能尽量减少排放物的污染，或者利用不同实验的废料废水相互作用，创造各种金属的回收条件。二、淤泥处理铭(VI)废水的实验方法泥土中所含的腐殖质能将六价铭还原为三价，并与之形成有机配合物而吸附1。为此我们设计了如下的实验：目的：验证泥土对含铭(VI)的废水中铭(VI)的去除能力原理：(可能之原理)在酸性条件下，利用铭 (VI)的氧化性将泥土中的还原性有机物氧化，使之

3、转化为铭 (III)。铭(III)又能与泥土中的某些成分络合继而被泥土吸附。最终排放的废水中铭(VI)含量显着减少。原料：淤泥二份(分别取自明湖湖底以及运动馆前水渠)，实验室重铭酸钾回收液(约0.016M )，硫酸及氢氧化钠溶液。仪器： 722型分光光度计，实验室常用无机玻璃仪器步骤：淤泥在90 C下烘干4小时备用。把重铭酸钾回收液稀释 50倍左右备用。此时重铭酸钾浓度 约为 0.094mg/L 。取100mL稀释液，置于250mL锥形瓶中，并用硫酸调整pH值至1左右。在不同的条件下 还原吸附稀释液中的铭(VI),然后分析溶液中剩余的铭 (VI)的含量。分析方法：滤出还原吸附后的溶液，用氢氧化

4、钠溶液调整pH值至8左右，过滤除去沉淀，然后以分光光度法，在 366nm波长处测定铭(VI)的含量。处理条件及测定结果见下表。表1明湖淤泥处理效果条件吸光度去除率2g/0.5h 1.287 12.32g/1.0h 1.236 15.72g/2.0h 1.216 17.18g/2.0h 0.098 93.3原始液(36mg/L) 1.467表2效果对比条件吸光度去除率2g(1) 1.284 13.24g(1) 0.980 33.84g(2) 1.200 18.98g(1) 0.050 96.68g 0.049 96.7原始液(36mg/L) 1.480标注 的样品取自水渠，标注 的样品取自明湖。

5、处理时间均为1小时。结果 显示：1、泥土对铭(VI)确有去除作用，但对其去除铭(VI)的具体机理尚不活楚， 我们认为可能的机理是泥土中的还原性物质(可能主要是腐殖质)在酸性条件下还原了铭(VI)，同时泥土中另一些物质(可能是有机物)与铭 (III)形成了易被 吸附的配合物。2、就相同的淤泥来说，处理时间的不同将导致结果的差异，但时间的影响并不十分显着。3、不同来源的泥土在相同条件下处理的结果存在差 异。从水渠中取得的淤泥处理效果稍好。 从淤泥形成的环境来看，该样品（取自 芦苇丛底部，有较多有机物沉积）腐殖质含量较高，还原能力较强。4、泥土的质量并不与铭（VI）的去除率呈线性关系，但可以观察到的

6、是，泥土的用量对处理 效果有决定性影响。用量越大，其对铭（VI）的去除率也就显着升高。5、在泥土 过量（8g）的情况下，两种样品均能取得令人满意的去除率。 可见，该方法对泥土 的要求并不会太高，从而具有较强的可行性。特别的是，我们尝试以 10克泥土 直接处理50毫升未经稀释（0.016M）的废水，以目测（浓度太高无法分光）判 断，至少去除了 50。据此推测，可能存在这样一个平衡，即去除的铭 （VI）的量 与原始废水浓度正相关。6、我们曾对处理后的废水进行测试，结果显示，除铭（V I）几乎被除尽外，水中铭（III）含量也很少，我们推测，剩余的铭进入了泥土中。 三、实验室废水处理过程1、排放排放是

7、一种较为方便的处理方式。优点是操作简单，设备以及条件要求不高，故经济性较好。相应的缺点在丁，虽然可以 很大程度上减少污染，但无法完全消除。以铭（VI）为例，前一部分已经说明淤泥处理重铭酸钾污染的可行性。 据我们统计，浦口校区大一实验共计600人左 右，使用后排放的洗液以及滴定剂共含有 22.5千克重铭酸钾。按照实验结果的 标准，8克泥土可以处理含约10-20毫克重铭酸钾的废水，一年的泥土需求量将 在22.5吨（约12立方米）之间。为此，可以建设小规模的处理池，首先收集 重铭酸钾废液，贮丁池中，再投入足量的淤泥（由实验数据可见，为保证效果， 且鉴丁淤泥易丁获得，应予过量投放）。加入适量硫酸酸化，

8、再放置一定时间（由 丁一学年的废水可以同时处理，故处理时间十分充裕，可以在长期放置的情况下 使之完全反应）。 基丁另一实验事实，即处理效果与初始浓度正相关， 铭浓 度越高，相同质量的淤泥对其处理效果就相对越好。为此，我们在实际处理中可以不对废水进行如实验股的稀释， 而可以采取多级处理的方案，逐步降低废水中铭浓度，以取得更佳的效果。关丁使用硫酸可能造成成本过高的问题， 我们认为，由丁铭(VI)在酸性条件下方显强氧化性，故任何以化学处理(还原方式) 为主的处理方法都有一定的耗酸量， 所以这方面的成本是难以避免的。另一相关问题在丁此法实施以后产生的含铭泥土如何处理。此种泥土含有较多的铭。 大部分铭(

9、VI)已被还原，故蠹性已大大降低，污泥的总量大概二至三吨。由丁其 为固体形态，量乂不大，便丁集中和运输，可以直接交由南京的专业污染物处理 点进一步处理。2、回收以实验室现有的条件，较简便的金届回收方法是将金届离子以氢氧化物的形式沉淀分离。这就要求与上述淤泥处理完全不同的方 法。首先考察各种金届离子的排放形式： 铭(重铭酸钾，硫酸铭);汞(氯化汞， 氯化业汞);铅(EDT雄铅(II);铜(EDT雄铜，硫酸铜)，等等。其中， 氯化汞和硫酸铭届丁共同排放。通过计算得知，每年实验中排放氯化汞(重铭酸 钾法测铁)约0.5千克，排放铅离子(锡宵铜中铅锡的测定)12千克，数量也 相当可观。总体的处理思路是，

10、对丁高价阴离子，先将其还原为低价阳离子；而对EDTABE离子则可先行置换。为此我们考虑以硫酸业铁胺为还原剂一一在大 一上期的化学制备实验中，产生了大量的硫酸业铁胺。由丁纯度的原因用途十分 有限。因此可以用来还原重铭酸钾。还原后的溶液中含有铁(III)及铭(III)离子。 从它们氢氧化物的溶度积可以知道， 铁(III)及铭(III)离子的沉淀条件分别是P 七34以及PH=89因此可以使用廉价的石灰调整 PH值，先将高铁沉淀分离(待 作他用)，再将铭(III)沉淀回收。由此产生的氢氧化铁以盐酸溶解后，可以用丁置换EDT心铅、铜中的铅和铜。这里，EDT心铁(III)的稳定常数是ED TA金届配合物里

11、最高的，所以置换可以完成。而且由丁铁本身的蠹性极小，几 乎不造成污染，故EDTA&铁可以直接排放。而置换出的铅、铜同样以沉淀的形 式回收。至丁硫酸铜、氯化汞、硫酸铭，都具备直接沉淀的条件，不再赘述。回 收的各种金届可以再度利用。总的来说，沉淀回收法的原理较为简单，可操作性也很强，对污染的消除效果相当不错。成本虽然较排放法为高，但考虑到金届的回收再利用，以及消除环境污染的具体效果， 这些支出还是可以接受的。3、 处理以外的一些要求为达到降低以及消除污染的目的，首先必须将实验产生的各种金届离子尽量分类集中。 这个工作比较繁。我们认为，可以在实验室建立 一套相应的制度，例如：要求同学们在实验

12、过程中自觉将各种废水分类集中，将工作量分摊，就成为一件易丁办到的事。而与之对应的，需要实验室提供收集、贮存各种废水的容器和场所。每学期或者学年结束后，可以开展学生实践，由学 生处理本学期或学年收集的废水， 教学和实践、探索相结合。减少污染，保护环 境，需要老师和同学共同努力。四、结语本文对重金属废水的处理提出了一些建议和思路。虽然这些方法在理论上是基本可行的，但具体实施起来可能还有我们没有考虑到的问题或困难，还须多作探讨。废水处理是一个复杂的问题，方法还要在实践中不断完善。在本文写作过程，特别是实验过程中， 我们得到了浦口化学实验室张伯达等多位老师的指导与帮助，在此向他们表示感谢！参考文献1任乃林许佩芸用底泥吸附处理含铭废水，水处理技术，2002年6月第三期：pl72 南京大学大学化学实验教学组