化学实验室水平衡测试与节水对策

蔡毅飞

（上海电力学院环境与化学工程学院 上海 200090）

1 引言

高校是城市的用水大户，而化学实验室又是高校的用水大户，由于社会角色的特殊性，往往被成为节能减排忽略的对象。通过进行水平衡测试，可以摸清各用水环节现状、用水效率及定量关系，找出用水量大、效率低及有损失水量的环节进行改善，为水资源合理利用提供科学依据。

2 用水过程分析及水平衡测试

2.1 研究对象

基础化学实验室，占地面积约1500m2，服务对象为在校化学类本科生400人。实验室主要分为有机化学实验室、无机与分析化学实验室、仪器分析与物理化学实验室三大部分。在用水过程研究中，为使得样本具有代表性，根据学生男多女少的特点，选取男生18名，女生9名参加实验，参加实验的同学将会详细记录各个时段的用水量。水平衡测试在实验室正常教学的状态下进行。

实验的用水构成项目可分为洗涤用水、配制药剂用水、水浴加热用水、循环冷却用水、卫生清洁用水和其他用水。具体方法是无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验和物理化学实验四大实验中各任选两个实验，记录每个学生从进入实验室准备实验到实验结束离开实验室整个时间段内各项用水项目的用水量。为明确季节性差异，分别在夏季和冬季做2个批次实验。计量仪表配齐配全，这是水平衡测试的基础条件，用水计量率应达到100%。在各用水项目中，对于大于2m3/h水量的新鲜水装表计量，用水较小的可采用带刻度的桶或烧杯计量[1-2]。

2.2 用水过程及水平衡测试

测试工作分为准备阶段、测试阶段和汇总分析阶段。准备阶段包括测试方案制定、技术储备和设备配制。测试阶段包括信息采集、实时分析及成果反馈等。汇总分析阶段包括资料整编、计算分析、基本结论和问题建议。

本研究首先对目标化学实验室进行水平衡测试，然后对用水过程进行数据采集，统计中采取剔除最大值和最小值，求取平均值的方法。

2.3 测试结果分析

对学生夏季和冬季人均用水情况进行分析，发现实验室用水存在以下几个特点：

2.3.1 实验室用水主要集中在循环冷却用水（夏季为86%，冬季为89%），其次为洗涤用水。

2.3.2 冷却用水量不随季节变化而变化；

2.3.3 洗涤用水和卫生清洁用水，夏季用水量明显高于冬季。

3 节水对策分析与讨论

水资源短缺已经并将在相当长的一个时期内成为我国经济发展和社会进步的重要制约因素，如何节水、管水，合理使用水资源已迫在眉睫。化学实验室作为高校中水资源消耗大户，具有一定程度的节约空间，因此要运用多种有效手段，促进节约用水，合理用水，同时注意不断培养学生珍惜水资源的意识[3-5]。

3.1 研发节水装置。循环冷却水均为无污染水，目前高校普遍不加以回收利用，随用随排放。随着高校的扩招，这部分水的浪费有增加的趋势。通过测试计算，仅普通回流冷凝管一个方面，在一次化学实验课（假定30套回流装置使用2h），就约有4t淡水流入下水道。因此，在化学实验室制定节水对策时，首先应该考虑如何减少循环冷却水的用水量。

3.2 提高节水意识。从洗涤用水和清洁卫生用水夏季用水量高于冬季的情况可以看出，完成同样的工作，由于冬季的寒冷可以用更少的水。因此，应该通过广泛宣传和日常教育，提高学生们的节水意识，促进对水资源的保护和管理。

3.3 加强校内用水监察。用水监察是水资源管理的重要内容之一，监察的目的是杜绝有形和无形浪费。对于学校内部，要做好用水管路的及时检修，减少跑冒滴漏等现象的发生。

[1]庞广珠,张跃恒,关庆国.水平衡测试技术适用性分析[J].黑龙江水专学报,2005,32(3):56-57.

[2]霍金兰,尚克武,丁尚起,等.水平衡测试与企业节水案例分析[J].资源节约与环保,2004,(1):33-34.

[3]王庆伟,林烨.大学校园节水途径分析[J].经济研究导刊,2008,(17):265-267.

[4].胡恒祥,陈浩春,朱国斌.节水型校园建设的初步构想[J].西南给排水,2009,31(5):14-16.

[5]姚培.节约型校园建设研究与实践[J].建设科技,2009,(10):24-25.