高校化学实验废液处理及回收利用方法研究

王 芳 曹晓群 杨荣华 吴秀勇 程岳山

泰山医学院化工学院 山东泰安 271016

化学实验是化学课程教学中不可缺少的重要组成部分。化学实验的内容覆盖面很广，而且所需试剂药品的种类很多，因此排出的废液种类也很多，处理起来非常困难，但如果不进行处理就直接排放到环境中，必然会对环境造成严重的污染[1]。化学学科的发展面临人类可持续发展要求的巨大挑战，因此化学学术界提出了“绿色化学”的全新观念。尽管在绿色化学实验教学方面已有不少人做了很多的探索和努力，但由于种种原因并不能实现全部实验绿色化。高校化学实验废液中依然存在大量的有毒有害物质，对于这些废液的处理依然是一个急需解决的严重问题。

1 高校化学实验废液管理现状

据调查，高校化学教师、实验技术人员以及参与化学实验的学生，大多有着较强的环境保护意识，能够认识到实验废液不能随意排放，否则会对环境造成破坏，尤其在2005年国家环保总局和教育部联合发布《关于加强高等学校实验室排污管理的通知》后[2]，一些知名高校逐步建立起实验室污水排放管理体制和机制，各项管理措施逐步被广大师生所接受和落实，实验室管理人员开始有意识地把实验中有害废液收集起来，而不是直接将其倒入下水道。一些有资质的专业处理公司进入高校校园回收实验废弃物，不少新建的化学实验楼还专门设立了实验废水专用管道，从这些管道排出的废水在排入城市污水公共管网之前，先通过废水处理系统的处理。

但是，在普通院校仍然存在不少问题：(1)一些普通高等院校对实验室的排污问题依然不够重视，废弃物管理制度不够健全，尤其是对废液的分类收集、贮存、标示以及运输等缺少明确、具体的要求，以致对废液的管理不能真正落到实处。(2)由于实验教学中心缺少废物处理的专项经费，多数高校还没有建立谁排污谁付费的管理机制，而有资质的危险物处理公司的收费标准又比较高，因此经费不足或没有专项经费是影响废液回收的一个重要原因。(3)真正有资质处理危险废弃物的机构并不多，致使学校废液回收处理的渠道不够畅通。多数有资质处理危险废弃物的机构大多采用焚烧法处理废弃物，因此只能处理一些有机溶剂废液，而不能处理重金属尤其是含汞的废液。这是高校无法正常处理废液的另一个重要原因。(4)大多数高校的生活污水排放系统和实验室废水排放系统没有分开，因此无法对实验室废水进行达标检测，也就无法对实验室的排水进行监管。

据文献[3]调查发现，长江沿岸62%的高校实验废液不经任何处理就直接排放，这一做法的危害程度之大不言而喻。实验排放的污染物经过长时间的积累与叠加，给周边环境和人民身体健康造成严重的影响，而且不利于人才的培养。高校本是一个培养高素质人才的集中地，大学生应具有极强的环境保护意识和社会责任感，学生如果在高校学习过程中就将实验废液随便倒入下水道，而不考虑这种做法带来的危害和后果，将来他们进入社会将更难养成环保习惯。作为一名高校教师，笔者对此深感痛心。国家法律对高校实验废液污染的惩处没有明确的规定，在治理污染与控制废液排放上，多数高校由于经济实力有限，没有政策性的倾斜资助和鼓励对污水的处理，教师和学生因处理技术不成熟、处理经费缺乏且没有相关的配套措施，最终只能任其排放。

2 化学实验废液分类收集管理措施

在基础化学实验教学中，面对刚进大学的新生，要让他们树立化学有害物质不经处理绝对不允许排放的观念。首先在思想上必须对他们进行环境保护意识的强化教育，然后引导他们在做实验的过程中通过规范操作尽量减少废液的产生，实验后将实验废液分类收集，对于实验废液，可以按照污染物的污染程度、废液的性质和主要成分进行分类[4]。

2.1 按照污染程度分类

可将实验废液分为高浓度废液和低浓度废液。其中高浓度废液主要是一些液态的失效试剂，如废试剂、废洗液、废有机溶剂以及废酸、废碱等；低浓度废液主要是指在实验过程中排放的浓度与毒性相对较低的实验用水以及各种洗涤液，包括产物或中间产物的洗涤液，用于润洗和洗涤仪器设备或器具的废水等，还有一些毒性小、浓度低的废试剂。

2.2 按照污染物的性质分类

可分为有机废液和无机废液[5]。其中有机实验废液主要包括常用的有机溶剂和有机样品，如有机酸、有机磷化合物、多氯联苯、醚类、酚类、苯类、石油类以及油脂类物质等；无机实验废液主要包括含有强酸、强碱、氰化物、重金属、卤素离子、砷化物等的实验废水。

2.3 按污染物的主要成分分类

按照废液的主要成分可将实验废液分为卤素类废水、重金属类废水、含氰废水、含酚废水、酸性废水、碱性废水等。

实验结束后，教师要指导学生在收集废液时根据其化学特性选择合适的容器和存放地点[6]，使用洁净密闭的容器存放，防止产生的气体挥发逸出，并在每个存储容器上注明废液产生的来源及可能的主要成分。严禁将废液混合后贮存，以避免发生剧烈的化学反应而造成事故。废液要放在指定的地点，要求避光、远离热源等。另外，还应记录各实验室收集的废液种类、数量、时间等信息。

3 化学实验废液的处理与回收利用

治理高校实验室废液对环境的污染，其必要性已是不争的事实，如何在缺乏资金支持的情况下较好地解决这一问题，笔者对此已思索很久。从各高校的专业设置介绍中不难了解到，不少学校设有环境工程专业，而这一专业的培养目标之一就是让学生掌握污染物处理处置的基本原理和方法。对于大三大四的学生，不少专业课已经学完，但对于学习这些课程的实际价值不少学生感到困惑。由于感觉不到学有所用，大大挫伤了学生的学习积极性。所以，我们将收集到的废液交给环境工程专业大三或大四的学生，作为开放性实验处理的母液，让他们在课下通过查阅资料以及利用所学的专业课知识设计方案，在教师的监督和指导下完成对母液的处理，并回收其中的有用成分，然后交给教师验收。任务完成后组织一个答辩会，给学生提供一个展示自己完成这项任务的整个过程及体会的机会，提高学生的总结表达能力。

这样一个开放性实验的设立，既能增强学生环境保护的责任感和使命感，又能让学生充分感受到自己完成这项任务的实际价值。当学生觉得自己所做的事情是有价值的时候，就能调动起努力解决这一问题的积极性，毕竟每个人都有实现自身价值的强烈愿望。这项工作很好地锻炼了学生独立思考问题和解决问题的能力，挖掘了学生的学习潜能，激发了学生的学习积极性，同时让实验废液在资金短缺情况下难以处理的问题迎刃而解，并将其中的有用成分加以回收利用，是一个一举多得的举措。

[1] 高成庄,申国玉.高校绿色化学实验教学初探[J].教育与职业,2007(21):59-60.

[2] 彭实,田曙坚,吴良莉.关于学校化学教学实验废液量及废液管理状况的调研报告[J].环境保护科学,2009,35(6):14-15,66.

[3] 余录,胡光强,刘可.50所长江沿岸高校实验废液排放情况调查与分析[J].四川环境,2007,26(3):52-54.

[4] 艾尔肯.依布拉音,张慧.提倡化学实验废液分类及处理方法列入实验教科书内容[J].中国民族民间医药,2012,1:56-57.

[5] 沈晓君,华德尊,李春燕.高校实验室废水处理及污染防治措施研究[J].环境科学与管理,2007(10):107-108.

[6] 张奕,贺缨,程文涛.高校实验室废水处理及污染防治措施评价初探[J].环境科学与技术,2006(8):54-56.