劉欣悅

(黑龍江工業(yè)學(xué)院,黑龍江雞西 158100)

芻議高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理分析

劉欣悅

(黑龍江工業(yè)學(xué)院,黑龍江雞西 158100)

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的廢水處理水平,關(guān)系著人們的生活環(huán)境和身心健康。目前,一些高校在廢水處理過(guò)程中采用了較為簡(jiǎn)單的處理方法,個(gè)別學(xué)校甚至將廢水在沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理的情況下直接排放進(jìn)下水道,造成了嚴(yán)重的后果。本文闡述高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水處理的有效技術(shù)手段,通過(guò)比較各種處理技術(shù),研究更為有效的處理方法,為今后高校在處理實(shí)驗(yàn)室廢水中提供可靠依據(jù)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 廢水處理 環(huán)境污染 現(xiàn)狀 研究進(jìn)展

隨著高等教育的普及，許多高校通過(guò)擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)不斷增加，其中化工類學(xué)生也在日益增多。社會(huì)要求高校化學(xué)人才具有更強(qiáng)的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生能力的重要途徑，但化學(xué)實(shí)驗(yàn)中無(wú)法避免會(huì)產(chǎn)生大量廢水，其成分十分復(fù)雜，包括酸、堿、六價(jià)鉻、氯化物、砷化物、酚類、甲苯、二甲苯等許多對(duì)人類身體有害的物質(zhì)，有些物質(zhì)甚至產(chǎn)生劇毒，嚴(yán)重危害人們的身體健康。若按照結(jié)構(gòu)將廢水分類可分為有機(jī)物廢水、無(wú)機(jī)物廢水，以及實(shí)驗(yàn)室的病原微生物產(chǎn)生的廢水。廢水的產(chǎn)生量逐漸增多，而有很多高校實(shí)驗(yàn)室在廢水的處理中未采用任何處理方式，甚至直接將其倒入下水道，這種排放將造成環(huán)境的嚴(yán)重污染，并危害人們健康。

處理廢水的實(shí)質(zhì)是通過(guò)各種手段方式，將各種有害物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害物，使廢水的凈化標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)家的相關(guān)規(guī)定。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，已經(jīng)嚴(yán)重意識(shí)到其危害性，國(guó)家相關(guān)部門也在2005年發(fā)布通知，要求科研實(shí)驗(yàn)室按污染源管理，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水的處理。因此，找到一種既經(jīng)濟(jì)，又高效，同時(shí)環(huán)保的處理高校實(shí)驗(yàn)室廢水的方法尤為重要。目前，適用于高校實(shí)驗(yàn)室處理廢水的方法，大體可分為以下幾種：沉淀法、電化學(xué)法、納米材料光催化法、活性炭吸附和還原法、膜分離法。下面，筆者對(duì)這五種處理方法進(jìn)行分析研究。

1 沉淀法

沉淀法主要可以處理含有多種重金屬離子的實(shí)驗(yàn)室廢水。沉淀法主要包括以下幾種：氧化還原中和沉淀法，主要適用于有還原性的物質(zhì)，比如六價(jià)鉻，該方法可以通過(guò)氧化還原反應(yīng)將毒性較強(qiáng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘暂^低的物質(zhì)，而后經(jīng)過(guò)沉淀將污染物除去。絮凝沉淀法，適用于無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)室，無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)室一般含有較多重金屬離子，可以依據(jù)廢水性質(zhì)的不同，為其選取最適宜的絮凝劑，絮凝劑一般有聚合氯化鐵，聚合氯化鋁，聚合硅酸鹽，絮凝劑能夠促使其生成氫氧化物沉淀，從而除去雜質(zhì)中的重金屬離子。在近年來(lái)的研究中，科學(xué)家們研究出了鋁(鐵)鹽-PDMDAAC無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑，這種絮凝劑有很多優(yōu)點(diǎn)，它不僅能夠更好的除濁、除藻，還可以實(shí)現(xiàn)脫色，除磷的效果。

2 電化學(xué)法

高校實(shí)驗(yàn)室廢液完全可以采用電化學(xué)的方法，例如通過(guò)電滲析法以及電生成試劑法，這種方法能夠有效地去除水中重金屬離子。同時(shí)還可以采用微電解法--Fenton試劑氧化法-絮凝沉淀法組合，使得廢水的清除率大大提高。

3 納米材料光催化法

應(yīng)用納米材料光催化處理廢水的好處是，可以有效解決混凝劑的再生問(wèn)題，也可以解決在有機(jī)物的廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的再次污染。目前，在該領(lǐng)域處理廢水的方法中采用較多的是納米TiO2和納米ZnO的催化劑。它的處理原理是電子在受到了光子激發(fā)以后，通過(guò)躍遷的方法形成了一種電子--空穴對(duì)，這種電子--空穴對(duì)與羥基在催化劑的表層形成了羥自由基，這種自由基能夠有效的使一些有機(jī)污染物在廢水中逐漸被分解，污染物被分解后形成了無(wú)毒無(wú)害的水和二氧化碳，因此，使用這種方式實(shí)現(xiàn)廢水更好的催化處理。

4 活性炭吸附和還原法

利用活性炭處理廢水，對(duì)于處理重金屬離子廢水有著很好的效果，也可以處理含氰，鉻廢水。在處理中，活性炭不僅可以看做化學(xué)成分，更可以看成吸附劑。在PH〈3的酸性條件下，活性炭可以將三價(jià)鉻離子還原，說(shuō)明PH在比較低的狀態(tài)下，活性炭有比較強(qiáng)的還原性。根據(jù)這一特性，可以等吸附鉻接近飽和時(shí)，在活性炭中加入酸性溶液，將鉻解離下來(lái)，從而達(dá)到目的。當(dāng)六價(jià)鉻離子還原成三價(jià)鉻離子之后，使用適當(dāng)?shù)某恋韯⒊恋砣壳宄?。?yīng)用這種方式也可以處理其他類型的廢水比如含鎘、含氰的廢水。除了上述物質(zhì)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水中常見的有機(jī)烷，有機(jī)酸，廢溶劑等也可使用活性炭來(lái)進(jìn)行清理。其步驟為：首先將有機(jī)相分離，然后使用活性炭進(jìn)行徹底吸附。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機(jī)物。由于活性炭是常見的吸附劑，操作工藝較為簡(jiǎn)單，價(jià)格也較為低廉，并且易于維修，所以利用活性炭處理廢水得到廣泛的應(yīng)用。

5 膜分離法

膜過(guò)濾技術(shù)是一項(xiàng)自動(dòng)化程度極高的廢水處理技術(shù)。近年來(lái)，隨著該技術(shù)的日趨成熟，其所體現(xiàn)的高效率性已被社會(huì)認(rèn)可。在我國(guó)，多數(shù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用有機(jī)膜來(lái)處理廢水，不過(guò)有機(jī)膜的缺點(diǎn)很多，主要有不穩(wěn)定，壽命短，老化速度快等問(wèn)題。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)機(jī)陶瓷膜較有機(jī)膜許多優(yōu)勢(shì)，例如它能夠耐高溫，耐酸堿腐蝕，再生快等等。這些優(yōu)勢(shì)使得無(wú)機(jī)陶瓷將成為替代有機(jī)膜的有效產(chǎn)品。在研究中發(fā)現(xiàn)，利用無(wú)機(jī)陶瓷組件形成的膜反應(yīng)器處理實(shí)驗(yàn)室的廢水效果明顯，該項(xiàng)研究成果已越來(lái)越被社會(huì)關(guān)注，未來(lái)將成為該領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向。

6 結(jié)語(yǔ)

在高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，污水的種類很多，只用單一的方法顯然不能滿足實(shí)際要求，必須要多種方式相結(jié)合，才達(dá)到最佳效果。我們要從高效性，安全性等多種方面考慮，以最少的經(jīng)濟(jì)付出獲得最大的效益回報(bào)，使高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的處理水平提升到一個(gè)新的高度。

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