高校实验室废液处理工作规范的构建

徐 文，张 键，李 江，陈一兵，张惠芹

（1.扬州大学 实验室与设备管理处，江苏 扬州 225009；2.扬州大学 环境科学与工程学院，江苏 扬州 225009）

高校实验室废液指在高校教学科研实验过程中产生的实验废弃溶液，包括失效的标准试液、样品残液、分析后残液等。部分实验室废液含有有毒、有害物质，具有量少、质杂、毒性较强等特点，属于《国家危险废物名录》中HW49类废物[1]，对师生有一定的安全风险，对社会有可能造成环境污染。随着我国环保法的日益完善及环境污染问责机制的落实，构建标准化的高校实验室废液处理工作规范显得尤为迫切。

自2009年建设校内废液处理系统以来，我校参照国内外高校的先进经验，经过11年的管理运行，逐步构建了实验室废液处理工作规范，包括校内和校外实验室废液处理工作规范，并探索以校内处理为主、校外处理为辅、依托实训平台自建废液处理系统的废液处理模式。实践证明，这一废液处理模式可能成为今后的发展方向之一，能较好地解决高校实验室废液的出路问题。

1 自建校内实验室废液处理系统的优势

目前，高校实验室废液的处理方式主要有两种：一是委托外包服务，二是自建校内处理系统。我校是国内最早一批选择自建校内废液处理中心的高校。目前，国内有兰州大学、延边大学、中国矿业大学、浙江工业大学等高校采用校内自建实训平台处理废液的模式，安徽阜阳师范大学、南通大学、云南大学等高校也在准备建设中。依托实训平台自建校内实验室废液处理系统的优势及必要性主要有以下几点。

（1）环保与法制的要求。我国与实验室废液管理相关的法规主要有《固体废物污染环境防治法》《危险废物经营许可证管理办法》《有毒化学品管理条例》《危险化学品安全管理条例》《废弃危险化学品污染环境防治办法》等。针对实验室废液管理，环保部于2004年发文，要求各级环保部门将实验室污染纳入环境监管范围[2]；2005年，国家环保总局和教育部联合发文，规定实验室科教活动中产生的废液等污染物，应按环保部门要求进行申报登记、收集、运输和处置[3]；2013年，最高人民法院和最高人民检察院发布司法解释，明确界定“非法排放、倾倒、处置危险废物3 t以上的”应认定为“严重污染环境”，为严惩非法处置实验室废物提供了法律依据[4]；2019年，教育部出台意见，要求实验后产生的废弃物要统一收储并依法依规科学处置[5]。自建校内实验室废液处理系统能实现实验室废液处理达到国家环保规定标准，能满足国家日益提高的环保法要求。

（2）便捷与成本的诉求。委托外包处理废液的方式基本是分类收集实验室废液，收集后暂存在实验室，每年几个固定时间由有资质的处理公司集中将废液运走处理。这样的方式较普遍，采用的高校较多，但是审批等相关手续较复杂、处理周期长、处理成本也较高。首先，高校需要购置废液暂存柜，加上配套设施，1台套大约需要80万元；其次，校外第三方处废液处理的价格平均为 2.5万元/t（见表 1），而我校校内处理的成本核算约为0.44万元/t（见表2），仅为校外第三方处理费用的15%~20%。

表1 国内部分城市实验室废液第三方处理费用 万元/t

表2 扬州大学实验室废液校内处理成本核算（2009—2018年数据）

（3）安全与发展的需求。由于校外处理的运转周期长，废液在实验室暂存时间也较久，存在安全隐患；如处置公司在外地，还存在远距离运输的风险。根据调查，目前校外企业的处理方法大多为焚烧法，只能处理有机废液，没有处理重金属废液，尤其没有处理含汞废液的资质，所以对这类废液只能暂存[6]，因此具有环境污染的潜在风险。随着“双一流”建设在全国推行，高校越来越重视实验室建设和实验教学工作，由此产生的实验室废液数量将越来越大。依托实训平台自建校内实验室废液处理系统能处理有机废液和无机废液，尤其是难处理的重金属废液，将有效解决学校实验室废液的处理难题。

2 校内实验室废液处理工作规范的构建

自2009年起，我校依托环境科学与工程学院（以下简称“环工学院”）水污染控制与治理实践中心开始建设实验室废液处理系统。2013年，在实验室与设备管理处（以下简称“设备处”）、保卫处、教务处等多部门支持下完善了《实验室废液处置与管理暂行规定》等规章制度。此外，学校建立实验室废液处理的专项经费，由设备处统筹全校的实验室废液规范化管理工作，各学院负责本学院实验室废液的管理，建立各层级的事故预防、应急体系和报告机制，并指定专人负责废液处理工作。校资产经营有限公司运输服务中心受设备处委托，负责实验室废液运输工作；环工学院受设备处委托，负责实验室废液处理工作。在此基础上，我校构建了一套完整的校内实验室废液处理工作规范，包括预处理、分类收集、存放、运输、处理等环节，具体体现为废液的分类标准、暂存的地点、时间和容量要求、怎样转运、转运路线的规定、废液收集和转运人员操作规范、废液处理工作流程等[7]。

2.1 预处理

学校规定在进行实验室废液分类收集前，在保证安全的前提下，应对实验废液进行预处理再倒入废液桶，提高废液进一步暂存、转运和处置的安全性。

（1）酸碱废液。对少量酸碱废液，可采用中和的方式产生无毒性盐类溶液，再加入适量清水稀释[8]。

（2）低浓度、低毒性废液。无机废液，多采用絮凝沉淀法、硫化物沉淀法、氧化还原中和沉淀法、活性炭吸附法；有机废液，多采用燃烧法、溶剂萃取法、氧化分解法、水解法及生物化学处理方法；微生物废液，基本通过高压灭菌进行消毒处理[9]。

（3）剧毒品废液。必须由“双人”在实验现场进行初步无害化预处理。

（4）油脂类等校内无法处理的废液。根据“谁污染，谁治理”的原则，使用单位应联系专业资质公司进行处置。

2.2 分类收集

适当的分类标准是学校废液管理的关键环节，直接关系到废液的收集和处理能否顺利进行。制定分类标准遵循以下原则。

（1）安全性原则。符合废液特性和物性相容，禁止将不相容（相互反应）的废液混装。

（2）方便性原则。方便收集、贮存、清运和处理。

（3）经济性原则。资金投入和资源消耗尽可能小[10]。

根据以上原则，学校规定实验人员必须按有机和无机废液的分类要求进行收集，剧毒化学品使用后产生的废液必须单独收集，学校将有机废液分为非含氯有机废液、含氯有机废液和油脂类废液，将无机废液分为汞系废液、一般重金属废液、六价铬废液、酸系废液和一般无机废液。废液存储桶材质为白色高密度聚乙烯（HDPE）桶，具有较稳定的物理化学性质，不易破损并抗腐蚀，内外双层盖，密封性更好，并留有放气孔，容积为25 L和50 L两种，这两种容量既保证废液处理量需求，又方便储存和运输。废液桶表面张贴编号、安全标识及“黄橙褐黑红蓝”不同颜色的废液类型标签，实验室废液分类如表3所示。

表3 实验室废液分类表

2.3 存放

校内实验室废液存放地参照国家《危险废物贮存污染控制标准》建设[11]。分类收集的实验废液一般先暂存在实验室内的临时废液收集点，临时收集点应位于角落并张贴警示标识。收集人须如实填写实验废液倾倒记录表，主要记录学院、实验室、废液桶编号、倾倒日期、废液主要成分、数量毫升、倾倒者和指导教师姓名。分类收集到一定容量后（不超过废液桶75%容积，为气体挥发预留空间），收集人应将废液送至本学院（单位）废液暂存库集中储存，并和单位专管人员履行交接手续。各学院（单位）的废液暂存库应选择通风、避免高温日晒雨淋、远离危险品仓库、高压电路、火源和生活垃圾的场所，有明显区域界限且配套设施齐全，包括遮阳棚、地基、围栏、监控装置等，并张贴安全警示标识。实验室废液的暂存时间不宜太长，须定期处理[12]。学校规定原则上实验室临时收集点的废液每2天清运一次至暂存库，学院（单位）暂存库的废液每2周清运一次至校废液处理中心集中处置。

2.4 运输

交运废液时，各学院（单位）的专管人员须填写实验室废液转运交接单，记录学院、废液产出校区、废液化学成分、废液桶编号、废液量、运送日期，校运输中心的工作人员核对无误后进行转运。校运输中心设有专门的废液转运车队，废液转运车辆全部为厢式货车，参照危险品运输专用车辆资质和标准改装，技术性能须达到行业标准的一级技术等级[13]，配备通信工具、安全防护、环境保护和消防设施设备，安装行驶记录仪和定位系统，并定期进行安全检验和日常维护。每辆转运车配备1名司机和2名转运工人，有关人员均经过专门培训上岗，作业全程须穿戴防护服、护目镜、防腐手套、胶鞋等防护用具。转运路线提前规划设置好，遵循错高峰、路程短、人流少的原则，以最优路线通过各校区废液暂存库，并最终送达环工学院废液处理中心。

2.5 处理

环工学院废液处理中心的设计标准：必须能处理有机、无机不同类型多种成分的实验室废液。废液处理系统设计开发了全程由计算机控制的多种处理单元，包括废液收集模块、废液处理模块、废水收集模块、加药自控模块、生化处理模块、实验装置模块、污泥脱水模块、深度处理模块和废气净化模块。这些单元既可独立运行，也可组合运行，形成了较为成熟的废液废水处理工艺流程（见图1）。

图1 实验室废液废水处理工艺流程图

（1）废液分类存储。根据历年运行数据统计，全校每2周分类收集处理的废液总量大约为6 000 L，浓液转运至处理中心后，人工分类泵入有机、无机和重金属废液分类存储罐，存储罐每只容积2 000 L，防腐材质并密闭。

（2）分类氧化还原处理。存储罐内的废液再分别泵入氧化还原装置间歇性地进行分类氧化或还原预处理和强处理，根据废液类别、废液浓度和废液量由实验室废液处理装置 PLC可编程控制系统控制氧化还原过程，通过全自动加药设备自动计量加药；处理后的废液在满足充分去除有毒物质的前提下，排入混合池。

（3）与处理后的废水混合。同时，相关实验室废水经管道收集后排入室外地下废水贮水池，经物化与氧化处理后，也排入混合池。

（4）物化生化处理。废液和废水的混合液经过物化和生化处理，包括微电解、电化学、混凝沉淀、生化等组合工艺，进一步去除水中的重金属、磷、氨氮、有机质等污染物；并设 pH计、温度计及在线水质分析仪，对水质进行检测，生化反应器内设溶解氧仪，检测反应过程的溶解氧值，PLC可编程控制器则对相关数据进行采集来实现物化生化过程的自动控制。

（5）污泥脱水处理。处理过程中的沉淀物存储在储泥罐内，再通过高压泵送入浓缩脱水机内进行脱水，形成泥饼后作为固体废弃物送有资质单位进行处置。

（6）过滤消毒处理。最后废液废水混合液再经过反复沉淀、过滤、消毒处理，为实现学生实训实习需要，还增加了超滤膜深度处理工艺；最终净化达标后的废液废水排入城市下水道或校园景观河道，还可循环利用作为卫生间冲洗用水。

（7）废气净化处理。废液处理封闭空间产生的废气则通过集风罩抽送至废气净化装置处理后由排放管高空排放，经检测，废液处理间内及废液处理中心周边的空气质量符合国家标准[14]。

根据我校历年运行实验室废液检测数据（每两周1次），校内实验室废液处理系统能有效处理重金属废液、有机废液和无机废液，处理后的出水水质均能达到国家城镇下水道排污的B级标准[15]。实验室废液主要污染特征检测指标见表 4，实验室废液处理后出水水质检测指标见表5。

表4 实验室废液主要污染特征检测指标

表5 实验室废液处理后出水水质检测指标

校废液处理中心作为学生实训平台交由环工学院管理与维护，设备处负责安全监管，每年列支专项预算用于中心日常运行。废液处理系统主机为工控计算机，设置壁挂式显示器用于废液废水废气处理自控系统的控制显示，处理区域设置6套高清视频监控装置，由于高度自动化，只需一位指导教师和4~5名经培训上岗的本科生和研究生负责管理，操作全程穿戴防护用具；废液处理系统的维护维修外包给专业环保公司，负责维护保养设备和仪器仪表；系统日常运行费包括电费、药剂费、操作人员劳务费、维护维修费等，每年支出约 35万元，可为学校节省废液外送费约 150万元。目前，我校废液处理系统的整体工艺流程、单元工艺技术及关键设备产品已实现工程化，在全国近10所高校推广应用。

3 校外实验室废液处理工作规范的构建

校外废液处理一般是委托第三方有资质的公司处理，工作规范包含：废液怎样分类、暂存的地点、时间和容量要求、第三方处理公司的资质要求、申办流程、废液收集规范、运输路线规范、废液交接规范等[16]。

与校内处理工作规范重复的地方将不再赘述，重点讨论公司资质和可处理的废液类型。根据《危险废物经营许可证管理办法》，实验室废液处理专业资质公司须具备县级以上环保部门核发的“危险废物收集、贮存、处置综合经营许可证”，许可证上明确记载危险废物经营方式、危险废物类别。高校要仔细检查第三方公司的危废许可证信息，尤其是可处置哪些类别的危险废物。《国家危险废物名录》共规定了 46大类479种危险废物类别，一般须包括但不限于名录中“HW49其他废物”中的“研究、开发和教学活动中，化学和生物实验室产生的废物（代码 900-047-49）”。同时，高校在选择实验室废液处置公司时要注意符合本地和接收地环保部门的具体要求，选择同省市公司，不要跨省转运。

4 结语

通过构建高校实验室废液处理工作规范，能确保实验室废液处理工作的长期稳定和安全运行，减少对教学和管理工作的影响。以校内处理为主、校外处理为辅、依托实训平台自建废液处理系统的废液处理模式，可以作为未来高校实验室废液处理的发展方向之一，能有效解决高校实验室废液的处理难题，为高校节约实验室废液处理经费，为实验室安全保驾护航，并为环境工程专业人才培养提供实验实训平台，具有十分显著的经济效益、社会效益和环境效益。