实验室废液管理及治理 实验室废水处理设备
废液管理及治理
提高实验人员的环保意识 高校应进一步加强对实验室废液管理人员、实验教师、研究生导师等相关人员关于废液处理方式及标准等相关知识的培训,明晰实验室废液的污染性及危害性的影响,同时实验指导教师和研究生导师应教导学生在实验过程中做到合理使用试剂、不乱倾倒废液及分类收集废液等注意事项。也可开设关于废液处理的相关本科生课程、讲座,或者通过调研对比分析等方式,根据污染现状等使学生亲身体验到废液的危害和严重性,使其谨慎使用有害有毒试剂,详细规划实验方案,自发做到遵守废液处理的相关规定。 开设绿色化学实验 绿色化学是近年产生和发展起来的新概念,又称“环境友好化学”“清洁化学”。绿色化学的特点是有效利用无毒无害的原料,使用温和的条件进行反应,最大限度地提高原子利用率,生产出有利于环境保护和人体健康的环境友好产品。绿色化学作为当今科学研究的前沿,可以有效防止污染物的产生。减少废液污染的根本在于从源头减少污染,通过微型实验、仿真实验或者改进实验方法、有效回收处理等方式,有效减少废液量。 开展微型实验 微型化学实验是以少量的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术,其试剂使用量一般是常规用量的几十分之一至几千分之一。微型实验可以极大程度地减少实验试剂的使用量,但其仍可以达到准确、明显的实验效果及安全和防止环境污染的目的,更减少了废液的排放量。假设每名同学每个实验中少排放50 mL反应溶液,以1000名学生每学期做9次实验进行举例计算,就可以减少450 L的废液,不仅节约了实验试剂的用量,更减少了水、电等资源的浪费。废液的减少不仅能节约空间,同时也给废液的管理、存储等工作带来便利。 此外,化学实验的微型化更培养了学生的环保意识、资源意识及创新意识等,也对教师的教学改革起到一定的促进作用。同时,通过有效地减少药品使用、降低实验成本、减少环境污染,提高了实验室的经济效益和社会效益。 开发虚拟仿真实验 虚拟仿真教学实验依托虚拟技术、多媒体和网络通信等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境,实现真实实验不具备或难以完成的教学功能,使学生可以在虚拟环境中开展实验,达到所要求的认知与实践教学效果。采用虚拟仿真可以有效减少废弃物的排放,同时对高温高压等危险实验、使用有毒有害物质的实验及试剂消耗量大的实验,可以起到安全、高效等目的。仿真界面、实验设计等动画演示也可以提高学生的实验兴趣,使其在轻松愉悦的模拟环境中完成实验,直观发现实验现象和规律,还可以探索其他实验内容。 另外,使用手机APP或者其他软件,可以随时随地进行实验内容的学习,突破时间和空间的限制,极大扩展了实验范围。目前,全国各大高校已经或正在建立虚拟仿真实验中心,不仅提高了人才培养质量,促进了人才的成长,更是大范围减少实验污染物的产生。 实验试剂和实验方法 在保证实验效果的前提下,选用无毒或者污染小的试剂代替污染性强和有毒的试剂。如在有机物的萃取实验中,苯为溶剂,由于苯对人体有极大的危害,后来选用毒性小的甲苯替代毒性高的苯,极大减小了对人体和环境的危害。另外,苯是各种油漆的溶剂,使用过程中不仅味道大,污染也比较严重,且随着技术的发展,逐渐出现环保水性漆,大大减轻了污染。 改变实验条件和实验方法,如使用微波技术和超声波反应等绿色实验技术,可以有效节约电能。与其他传统加热技术相比,微波加热具有速率快、操作简单等优点]。 有效回收处理废液 针对废液的种类和用量,可以通过简单的预处理,后续再通过商业公司进行处理,可以降低处理费用。对于酸碱废液,可以通过将废酸溶液和废碱溶液混合的方式进行处理。青岛大学等高校开设了废液回收和处理的新型综合性实验,采取教师利用业余时间集中指导学生的方式,通过设计方案将各类无机废液进行处理和回收,不仅降低了实验室废液对环境的污染,更促进学生综合实验能力的提高。 另外,实验室的空试剂瓶一般较干净,可以清洗之后再回收利用。固体粉末一般盛放在塑料瓶中,如碳酸钠、氯化钠等,通过水清洗后就可以回收。液体试剂瓶种类多,对于沸点较低的有机溶剂,可以通过液体挥发而得到干净试剂瓶;对于高沸点溶剂及粘度较大的有机溶剂,可以通过加入含表面活性剂的热水去除。 此外,高校可以成立实验试剂管理中心,强化对药品的管理和监督,共享常规药品及特殊实验试剂等资源,防止因单个实验室购买总量多或者未使用完而出现过期变质的现象,如此可有效地减少资源浪费,为废液处理减轻负担。 设立专项资金支持 对现有的废液管理制度进行改革,根据“专人负责、专桶盛放、专点回收”的原则,了解各个实验室的废液情况,不定期进行巡查。实验教师在上课过程中,严格要求学生分类回收废液并进行检查。对废液分类回收良好的实验室可以给予一定奖励,同时鼓励有条件的实验室自行处理废液,并给予一定补贴。 设立废液处理专项资金,由学校统一预算并管理。减轻教学实验室和科研实验室的负担,为废液回收处理提供保证。 为了促使学生及教师在实验中节约使用溶剂,可以建立废液处理收费制度,如超过一定的废液量,需要缴纳一定的处理费。 健全废液管理制度 国家及学校越来越重视各类实验室安全问题,并逐渐完善管理制度。学院配备实验室安全管理人员,负责检查实验室安全及废弃物管理等工作。 实验室废液暂存区附近应有警示标识并有防遗洒、防渗漏设施或措施,废液应分类装入专用废液桶中,且废液桶应满足耐腐蚀、抗溶剂、耐挤压、抗冲击的要求并在废液桶上粘贴专用的标签。 对于将废液倒入下水道的行为采取零容忍,上课过程中重点强调废液分类回收及废液的危害等内容,并通过在实验室下水道安装检测器和报警器、学生之间互相监督及教师不定期巡查等方式进行监管,一经发现,严肃处理,严禁将实验室危险废物直接排入下水道。 加强政府和环保部门的监督 政府应加大对废液回收处理的支持力度,同时也应严格监督高校废液处理情况。环保部门也应重点关注高校废液处理情况,定点、定时检测水样成分,若发现有毒有害物质,应及时上报,重点排查并进行处理。根据“谁产生、谁治理”的原则,对随意倾倒实验废液的部门和个人,进行严厉教育和处理。 高校化学化工实验室废液的管理及处理是一项复杂的课题,关系到环境安全、师生健康,需要实验教师、学生、管理部门的积极配合和努力才能做好。除了环保部门的监督外,教师和学生的环保意识及废液回收意识要加强,做到科学收集、分类存放。教师应多开展微型实验等绿色教学内容,从源头上减少废液的产生,通过不断地完善废液回收处理机制,提高化学化工在国民生产和生活中的战略地位,为社会资源合理利用和可持续发展提供保障。