高校實驗室廢液處理工作規(guī)范的構(gòu)建

徐 文，張 鍵，李 江，陳一兵，張惠芹

（1.揚(yáng)州大學(xué) 實驗室與設(shè)備管理處，江蘇 揚(yáng)州 225009；2.揚(yáng)州大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

高校實驗室廢液指在高校教學(xué)科研實驗過程中產(chǎn)生的實驗廢棄溶液，包括失效的標(biāo)準(zhǔn)試液、樣品殘液、分析后殘液等。部分實驗室廢液含有有毒、有害物質(zhì)，具有量少、質(zhì)雜、毒性較強(qiáng)等特點，屬于《國家危險廢物名錄》中HW49類廢物[1]，對師生有一定的安全風(fēng)險，對社會有可能造成環(huán)境污染。隨著我國環(huán)保法的日益完善及環(huán)境污染問責(zé)機(jī)制的落實，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的高校實驗室廢液處理工作規(guī)范顯得尤為迫切。

自2009年建設(shè)校內(nèi)廢液處理系統(tǒng)以來，我校參照國內(nèi)外高校的先進(jìn)經(jīng)驗，經(jīng)過11年的管理運(yùn)行，逐步構(gòu)建了實驗室廢液處理工作規(guī)范，包括校內(nèi)和校外實驗室廢液處理工作規(guī)范，并探索以校內(nèi)處理為主、校外處理為輔、依托實訓(xùn)平臺自建廢液處理系統(tǒng)的廢液處理模式。實踐證明，這一廢液處理模式可能成為今后的發(fā)展方向之一，能較好地解決高校實驗室廢液的出路問題。

1 自建校內(nèi)實驗室廢液處理系統(tǒng)的優(yōu)勢

目前，高校實驗室廢液的處理方式主要有兩種：一是委托外包服務(wù)，二是自建校內(nèi)處理系統(tǒng)。我校是國內(nèi)最早一批選擇自建校內(nèi)廢液處理中心的高校。目前，國內(nèi)有蘭州大學(xué)、延邊大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)等高校采用校內(nèi)自建實訓(xùn)平臺處理廢液的模式，安徽阜陽師范大學(xué)、南通大學(xué)、云南大學(xué)等高校也在準(zhǔn)備建設(shè)中。依托實訓(xùn)平臺自建校內(nèi)實驗室廢液處理系統(tǒng)的優(yōu)勢及必要性主要有以下幾點。

（1）環(huán)保與法制的要求。我國與實驗室廢液管理相關(guān)的法規(guī)主要有《固體廢物污染環(huán)境防治法》《危險廢物經(jīng)營許可證管理辦法》《有毒化學(xué)品管理條例》《危險化學(xué)品安全管理條例》《廢棄危險化學(xué)品污染環(huán)境防治辦法》等。針對實驗室廢液管理，環(huán)保部于2004年發(fā)文，要求各級環(huán)保部門將實驗室污染納入環(huán)境監(jiān)管范圍[2]；2005年，國家環(huán)保總局和教育部聯(lián)合發(fā)文，規(guī)定實驗室科教活動中產(chǎn)生的廢液等污染物，應(yīng)按環(huán)保部門要求進(jìn)行申報登記、收集、運(yùn)輸和處置[3]；2013年，最高人民法院和最高人民檢察院發(fā)布司法解釋，明確界定“非法排放、傾倒、處置危險廢物3 t以上的”應(yīng)認(rèn)定為“嚴(yán)重污染環(huán)境”，為嚴(yán)懲非法處置實驗室廢物提供了法律依據(jù)[4]；2019年，教育部出臺意見，要求實驗后產(chǎn)生的廢棄物要統(tǒng)一收儲并依法依規(guī)科學(xué)處置[5]。自建校內(nèi)實驗室廢液處理系統(tǒng)能實現(xiàn)實驗室廢液處理達(dá)到國家環(huán)保規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，能滿足國家日益提高的環(huán)保法要求。

（2）便捷與成本的訴求。委托外包處理廢液的方式基本是分類收集實驗室廢液，收集后暫存在實驗室，每年幾個固定時間由有資質(zhì)的處理公司集中將廢液運(yùn)走處理。這樣的方式較普遍，采用的高校較多，但是審批等相關(guān)手續(xù)較復(fù)雜、處理周期長、處理成本也較高。首先，高校需要購置廢液暫存柜，加上配套設(shè)施，1臺套大約需要80萬元；其次，校外第三方處廢液處理的價格平均為 2.5萬元/t（見表 1），而我校校內(nèi)處理的成本核算約為0.44萬元/t（見表2），僅為校外第三方處理費(fèi)用的15%~20%。

表1 國內(nèi)部分城市實驗室廢液第三方處理費(fèi)用 萬元/t

表2 揚(yáng)州大學(xué)實驗室廢液校內(nèi)處理成本核算（2009—2018年數(shù)據(jù)）

（3）安全與發(fā)展的需求。由于校外處理的運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，廢液在實驗室暫存時間也較久，存在安全隱患；如處置公司在外地，還存在遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險。根據(jù)調(diào)查，目前校外企業(yè)的處理方法大多為焚燒法，只能處理有機(jī)廢液，沒有處理重金屬廢液，尤其沒有處理含汞廢液的資質(zhì)，所以對這類廢液只能暫存[6]，因此具有環(huán)境污染的潛在風(fēng)險。隨著“雙一流”建設(shè)在全國推行，高校越來越重視實驗室建設(shè)和實驗教學(xué)工作，由此產(chǎn)生的實驗室廢液數(shù)量將越來越大。依托實訓(xùn)平臺自建校內(nèi)實驗室廢液處理系統(tǒng)能處理有機(jī)廢液和無機(jī)廢液，尤其是難處理的重金屬廢液，將有效解決學(xué)校實驗室廢液的處理難題。

2 校內(nèi)實驗室廢液處理工作規(guī)范的構(gòu)建

自2009年起，我校依托環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院（以下簡稱“環(huán)工學(xué)院”）水污染控制與治理實踐中心開始建設(shè)實驗室廢液處理系統(tǒng)。2013年，在實驗室與設(shè)備管理處（以下簡稱“設(shè)備處”）、保衛(wèi)處、教務(wù)處等多部門支持下完善了《實驗室廢液處置與管理暫行規(guī)定》等規(guī)章制度。此外，學(xué)校建立實驗室廢液處理的專項經(jīng)費(fèi)，由設(shè)備處統(tǒng)籌全校的實驗室廢液規(guī)范化管理工作，各學(xué)院負(fù)責(zé)本學(xué)院實驗室廢液的管理，建立各層級的事故預(yù)防、應(yīng)急體系和報告機(jī)制，并指定專人負(fù)責(zé)廢液處理工作。校資產(chǎn)經(jīng)營有限公司運(yùn)輸服務(wù)中心受設(shè)備處委托，負(fù)責(zé)實驗室廢液運(yùn)輸工作；環(huán)工學(xué)院受設(shè)備處委托，負(fù)責(zé)實驗室廢液處理工作。在此基礎(chǔ)上，我校構(gòu)建了一套完整的校內(nèi)實驗室廢液處理工作規(guī)范，包括預(yù)處理、分類收集、存放、運(yùn)輸、處理等環(huán)節(jié)，具體體現(xiàn)為廢液的分類標(biāo)準(zhǔn)、暫存的地點、時間和容量要求、怎樣轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)運(yùn)路線的規(guī)定、廢液收集和轉(zhuǎn)運(yùn)人員操作規(guī)范、廢液處理工作流程等[7]。

2.1 預(yù)處理

學(xué)校規(guī)定在進(jìn)行實驗室廢液分類收集前，在保證安全的前提下，應(yīng)對實驗廢液進(jìn)行預(yù)處理再倒入廢液桶，提高廢液進(jìn)一步暫存、轉(zhuǎn)運(yùn)和處置的安全性。

（1）酸堿廢液。對少量酸堿廢液，可采用中和的方式產(chǎn)生無毒性鹽類溶液，再加入適量清水稀釋[8]。

（2）低濃度、低毒性廢液。無機(jī)廢液，多采用絮凝沉淀法、硫化物沉淀法、氧化還原中和沉淀法、活性炭吸附法；有機(jī)廢液，多采用燃燒法、溶劑萃取法、氧化分解法、水解法及生物化學(xué)處理方法；微生物廢液，基本通過高壓滅菌進(jìn)行消毒處理[9]。

（3）劇毒品廢液。必須由“雙人”在實驗現(xiàn)場進(jìn)行初步無害化預(yù)處理。

（4）油脂類等校內(nèi)無法處理的廢液。根據(jù)“誰污染，誰治理”的原則，使用單位應(yīng)聯(lián)系專業(yè)資質(zhì)公司進(jìn)行處置。

2.2 分類收集

適當(dāng)?shù)姆诸悩?biāo)準(zhǔn)是學(xué)校廢液管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到廢液的收集和處理能否順利進(jìn)行。制定分類標(biāo)準(zhǔn)遵循以下原則。

（1）安全性原則。符合廢液特性和物性相容，禁止將不相容（相互反應(yīng)）的廢液混裝。

（2）方便性原則。方便收集、貯存、清運(yùn)和處理。

（3）經(jīng)濟(jì)性原則。資金投入和資源消耗盡可能小[10]。

根據(jù)以上原則，學(xué)校規(guī)定實驗人員必須按有機(jī)和無機(jī)廢液的分類要求進(jìn)行收集，劇毒化學(xué)品使用后產(chǎn)生的廢液必須單獨(dú)收集，學(xué)校將有機(jī)廢液分為非含氯有機(jī)廢液、含氯有機(jī)廢液和油脂類廢液，將無機(jī)廢液分為汞系廢液、一般重金屬廢液、六價鉻廢液、酸系廢液和一般無機(jī)廢液。廢液存儲桶材質(zhì)為白色高密度聚乙烯（HDPE）桶，具有較穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，不易破損并抗腐蝕，內(nèi)外雙層蓋，密封性更好，并留有放氣孔，容積為25 L和50 L兩種，這兩種容量既保證廢液處理量需求，又方便儲存和運(yùn)輸。廢液桶表面張貼編號、安全標(biāo)識及“黃橙褐黑紅藍(lán)”不同顏色的廢液類型標(biāo)簽，實驗室廢液分類如表3所示。

表3 實驗室廢液分類表

2.3 存放

校內(nèi)實驗室廢液存放地參照國家《危險廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》建設(shè)[11]。分類收集的實驗廢液一般先暫存在實驗室內(nèi)的臨時廢液收集點，臨時收集點應(yīng)位于角落并張貼警示標(biāo)識。收集人須如實填寫實驗廢液傾倒記錄表，主要記錄學(xué)院、實驗室、廢液桶編號、傾倒日期、廢液主要成分、數(shù)量毫升、傾倒者和指導(dǎo)教師姓名。分類收集到一定容量后（不超過廢液桶75%容積，為氣體揮發(fā)預(yù)留空間），收集人應(yīng)將廢液送至本學(xué)院（單位）廢液暫存庫集中儲存，并和單位專管人員履行交接手續(xù)。各學(xué)院（單位）的廢液暫存庫應(yīng)選擇通風(fēng)、避免高溫日曬雨淋、遠(yuǎn)離危險品倉庫、高壓電路、火源和生活垃圾的場所，有明顯區(qū)域界限且配套設(shè)施齊全，包括遮陽棚、地基、圍欄、監(jiān)控裝置等，并張貼安全警示標(biāo)識。實驗室廢液的暫存時間不宜太長，須定期處理[12]。學(xué)校規(guī)定原則上實驗室臨時收集點的廢液每2天清運(yùn)一次至?xí)捍鎺欤瑢W(xué)院（單位）暫存庫的廢液每2周清運(yùn)一次至校廢液處理中心集中處置。

2.4 運(yùn)輸

交運(yùn)廢液時，各學(xué)院（單位）的專管人員須填寫實驗室廢液轉(zhuǎn)運(yùn)交接單，記錄學(xué)院、廢液產(chǎn)出校區(qū)、廢液化學(xué)成分、廢液桶編號、廢液量、運(yùn)送日期，校運(yùn)輸中心的工作人員核對無誤后進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。校運(yùn)輸中心設(shè)有專門的廢液轉(zhuǎn)運(yùn)車隊，廢液轉(zhuǎn)運(yùn)車輛全部為廂式貨車，參照危險品運(yùn)輸專用車輛資質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)改裝，技術(shù)性能須達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一級技術(shù)等級[13]，配備通信工具、安全防護(hù)、環(huán)境保護(hù)和消防設(shè)施設(shè)備，安裝行駛記錄儀和定位系統(tǒng)，并定期進(jìn)行安全檢驗和日常維護(hù)。每輛轉(zhuǎn)運(yùn)車配備1名司機(jī)和2名轉(zhuǎn)運(yùn)工人，有關(guān)人員均經(jīng)過專門培訓(xùn)上崗，作業(yè)全程須穿戴防護(hù)服、護(hù)目鏡、防腐手套、膠鞋等防護(hù)用具。轉(zhuǎn)運(yùn)路線提前規(guī)劃設(shè)置好，遵循錯高峰、路程短、人流少的原則，以最優(yōu)路線通過各校區(qū)廢液暫存庫，并最終送達(dá)環(huán)工學(xué)院廢液處理中心。

2.5 處理

環(huán)工學(xué)院廢液處理中心的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：必須能處理有機(jī)、無機(jī)不同類型多種成分的實驗室廢液。廢液處理系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)了全程由計算機(jī)控制的多種處理單元，包括廢液收集模塊、廢液處理模塊、廢水收集模塊、加藥自控模塊、生化處理模塊、實驗裝置模塊、污泥脫水模塊、深度處理模塊和廢氣凈化模塊。這些單元既可獨(dú)立運(yùn)行，也可組合運(yùn)行，形成了較為成熟的廢液廢水處理工藝流程（見圖1）。

圖1 實驗室廢液廢水處理工藝流程圖

（1）廢液分類存儲。根據(jù)歷年運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全校每2周分類收集處理的廢液總量大約為6 000 L，濃液轉(zhuǎn)運(yùn)至處理中心后，人工分類泵入有機(jī)、無機(jī)和重金屬廢液分類存儲罐，存儲罐每只容積2 000 L，防腐材質(zhì)并密閉。

（2）分類氧化還原處理。存儲罐內(nèi)的廢液再分別泵入氧化還原裝置間歇性地進(jìn)行分類氧化或還原預(yù)處理和強(qiáng)處理，根據(jù)廢液類別、廢液濃度和廢液量由實驗室廢液處理裝置 PLC可編程控制系統(tǒng)控制氧化還原過程，通過全自動加藥設(shè)備自動計量加藥；處理后的廢液在滿足充分去除有毒物質(zhì)的前提下，排入混合池。

（3）與處理后的廢水混合。同時，相關(guān)實驗室廢水經(jīng)管道收集后排入室外地下廢水貯水池，經(jīng)物化與氧化處理后，也排入混合池。

（4）物化生化處理。廢液和廢水的混合液經(jīng)過物化和生化處理，包括微電解、電化學(xué)、混凝沉淀、生化等組合工藝，進(jìn)一步去除水中的重金屬、磷、氨氮、有機(jī)質(zhì)等污染物；并設(shè) pH計、溫度計及在線水質(zhì)分析儀，對水質(zhì)進(jìn)行檢測，生化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)溶解氧儀，檢測反應(yīng)過程的溶解氧值，PLC可編程控制器則對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集來實現(xiàn)物化生化過程的自動控制。

（5）污泥脫水處理。處理過程中的沉淀物存儲在儲泥罐內(nèi)，再通過高壓泵送入濃縮脫水機(jī)內(nèi)進(jìn)行脫水，形成泥餅后作為固體廢棄物送有資質(zhì)單位進(jìn)行處置。

（6）過濾消毒處理。最后廢液廢水混合液再經(jīng)過反復(fù)沉淀、過濾、消毒處理，為實現(xiàn)學(xué)生實訓(xùn)實習(xí)需要，還增加了超濾膜深度處理工藝；最終凈化達(dá)標(biāo)后的廢液廢水排入城市下水道或校園景觀河道，還可循環(huán)利用作為衛(wèi)生間沖洗用水。

（7）廢氣凈化處理。廢液處理封閉空間產(chǎn)生的廢氣則通過集風(fēng)罩抽送至廢氣凈化裝置處理后由排放管高空排放，經(jīng)檢測，廢液處理間內(nèi)及廢液處理中心周邊的空氣質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)[14]。

根據(jù)我校歷年運(yùn)行實驗室廢液檢測數(shù)據(jù)（每兩周1次），校內(nèi)實驗室廢液處理系統(tǒng)能有效處理重金屬廢液、有機(jī)廢液和無機(jī)廢液，處理后的出水水質(zhì)均能達(dá)到國家城鎮(zhèn)下水道排污的B級標(biāo)準(zhǔn)[15]。實驗室廢液主要污染特征檢測指標(biāo)見表 4，實驗室廢液處理后出水水質(zhì)檢測指標(biāo)見表5。

表4 實驗室廢液主要污染特征檢測指標(biāo)

表5 實驗室廢液處理后出水水質(zhì)檢測指標(biāo)

校廢液處理中心作為學(xué)生實訓(xùn)平臺交由環(huán)工學(xué)院管理與維護(hù)，設(shè)備處負(fù)責(zé)安全監(jiān)管，每年列支專項預(yù)算用于中心日常運(yùn)行。廢液處理系統(tǒng)主機(jī)為工控計算機(jī)，設(shè)置壁掛式顯示器用于廢液廢水廢氣處理自控系統(tǒng)的控制顯示，處理區(qū)域設(shè)置6套高清視頻監(jiān)控裝置，由于高度自動化，只需一位指導(dǎo)教師和4~5名經(jīng)培訓(xùn)上崗的本科生和研究生負(fù)責(zé)管理，操作全程穿戴防護(hù)用具；廢液處理系統(tǒng)的維護(hù)維修外包給專業(yè)環(huán)保公司，負(fù)責(zé)維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備和儀器儀表；系統(tǒng)日常運(yùn)行費(fèi)包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、操作人員勞務(wù)費(fèi)、維護(hù)維修費(fèi)等，每年支出約 35萬元，可為學(xué)校節(jié)省廢液外送費(fèi)約 150萬元。目前，我校廢液處理系統(tǒng)的整體工藝流程、單元工藝技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備產(chǎn)品已實現(xiàn)工程化，在全國近10所高校推廣應(yīng)用。

3 校外實驗室廢液處理工作規(guī)范的構(gòu)建

校外廢液處理一般是委托第三方有資質(zhì)的公司處理，工作規(guī)范包含：廢液怎樣分類、暫存的地點、時間和容量要求、第三方處理公司的資質(zhì)要求、申辦流程、廢液收集規(guī)范、運(yùn)輸路線規(guī)范、廢液交接規(guī)范等[16]。

與校內(nèi)處理工作規(guī)范重復(fù)的地方將不再贅述，重點討論公司資質(zhì)和可處理的廢液類型。根據(jù)《危險廢物經(jīng)營許可證管理辦法》，實驗室廢液處理專業(yè)資質(zhì)公司須具備縣級以上環(huán)保部門核發(fā)的“危險廢物收集、貯存、處置綜合經(jīng)營許可證”，許可證上明確記載危險廢物經(jīng)營方式、危險廢物類別。高校要仔細(xì)檢查第三方公司的危廢許可證信息，尤其是可處置哪些類別的危險廢物?！秶椅ｋU廢物名錄》共規(guī)定了 46大類479種危險廢物類別，一般須包括但不限于名錄中“HW49其他廢物”中的“研究、開發(fā)和教學(xué)活動中，化學(xué)和生物實驗室產(chǎn)生的廢物（代碼 900-047-49）”。同時，高校在選擇實驗室廢液處置公司時要注意符合本地和接收地環(huán)保部門的具體要求，選擇同省市公司，不要跨省轉(zhuǎn)運(yùn)。

4 結(jié)語

通過構(gòu)建高校實驗室廢液處理工作規(guī)范，能確保實驗室廢液處理工作的長期穩(wěn)定和安全運(yùn)行，減少對教學(xué)和管理工作的影響。以校內(nèi)處理為主、校外處理為輔、依托實訓(xùn)平臺自建廢液處理系統(tǒng)的廢液處理模式，可以作為未來高校實驗室廢液處理的發(fā)展方向之一，能有效解決高校實驗室廢液的處理難題，為高校節(jié)約實驗室廢液處理經(jīng)費(fèi)，為實驗室安全保駕護(hù)航，并為環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)提供實驗實訓(xùn)平臺，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。