废物综合利用 根据实验室废物综合利用的实验教学系统研讨

吴龙华　汪婷婷　吴士筠　徐文广　樊光泽

摘 要：本文以武汉工商学院为例，针对高校试验室废物归纳运用问题，结合本校环境工程专业人才培育计划，对试验教育体系进行研讨和变革，从试验教育办理和科研探究两大方面着手，让学生在试验过程中，体会节能减排和清洁出产的理念及特色；经过以处理试验室废物处理问题为方针的科研探究，促进学生把握各种专业技能，进步学生剖析问题、处理问题的归纳才能，培育学生的立异思想。

关键词：试验室废物 归纳运用 试验教育 立异

跟着高校试验室的规划和功用的不断发展，其发生的抛弃物也越来越多，尤其是化学、环境和生物类的试验室，会发生许多酸碱、重金属、高浓度有机物或含有很多微生物的培育基等毒害大的废液、抛弃物，其间绝大部分归于危险废物，对环境的损害极大，不能直接排放，需求托付具有相应处理资质的单位进行处理、处置，而这些抛弃的溶液、试剂的处理费用往往是购买费用的2～3倍[1]，因而每年各高校试验室会花费一大笔资金用于这些试验室废物的处理，不只构成巨大的资源糟蹋，还增加了结尾办理的压力。要处理这一问题，最有用的办法就是从源头削减试验室废物的排放，对抛弃物的品种、特色进行剖析研讨，并结合高校本身的教育特色和需求，对其加以归纳运用，最大程度的完结节能减排。

武汉工商学院环境与生物工程学院试验教育中心是湖北高校省级要点试验教育演示中心，针对学院各专业试验室发生的抛弃物特色和数量，以循环经济为理念，以资源的高效运用和循环运用为方针，以“减量化、再运用、资源化”为准则，结合我院环境工程专业人才培育计划，进一步探究试验教育变革，合理地规划试验教育环节及科学研讨课题，将各试验室发生的抛弃物进行归纳运用，既能大幅下降试验室耗材的耗费，下降抛弃物的处理费用，到达节能减排的效果，又能经过科学的试验教育体系，让学生参加到此过程中，灌注循环经济和清洁出产的理念，培育学生的着手才能，并逐步进步学生的独立发现问题、剖析问题和处理问题的才能，操练其运用理论知识去进行剖析、规划和开发的实践技能，培育出契合使用型工程教育理念的要求和习惯社会发展的新式人才[2]。

近几年，我院环境与生物工程教育试验教育中心针对试验室废物归纳运用问题，进行了很多的研讨，经过不断探究实践，开发新的试验项目，调整试验教育及试验室办理形式，取得了一些成效，本文将以武汉工商学院为例，论述依据试验室废物归纳运用的试验教育体系研讨的主要内容，即从试验教育办理和科研探究两大方面着手，让学生在试验过程中，体会节能减排和清洁出产的理念及特色，并经过以处理实际问题为方针的科研探究，把握各种专业技能，进步学生剖析问题、处理问题的归纳才能，培育学生的立异思想。

一、试验教育办理

1.从源头上削减污染物的发生

（1）合理安排试验项目，削减运用毒性大的物质

对现已开设的试验项目进行质料、样品等方面的剖析，关于已运用的毒性较大的物质，经过查阅材料，寻觅适宜的代替物质，以尽量削减有毒有害物质的运用；

（2）探究小型及微型试验，削减试剂的用量

关于已运用的用量较大的物质，剖析其试验特色，经过缩小试验的规划、操控好试验条件、挑选适宜的试验办法等途径，削减试验原材料的耗费，然后到达削减污染物的排放的意图。如我院测定水中COD的测定试验，由选用本来的水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法改动为水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法，削减了试验中相应试剂的运用量，一起缩短了试验时刻。

（3） 树立虚拟仿真试验教育渠道

虚拟仿真试验能够完结实在试验不具备或难以完结的教育功用，在触及高危或极点的环境、不行及或不行逆的操作条件下，在高本钱、高耗费、大型试验或归纳操练等状况时，能够运用虚拟仿真技能改动试验体系的构建形式，进步试验仪器的全体功能，打破试验操作的时空约束，供给牢靠、安全和经济的试验项目[3]。针对环境与生物工程等专业试验教育与实训实习“高污染、高能耗、高风险、高投入”的特色，我校和北京东方仿真软件技能有限公司协作，在湖北省要点试验教育演示中心根底上树立了环境与生物工程虚拟仿真试验教育中心，构建了合适专业特色的虛拟仿真试验教育渠道，开设了70余项虚拟仿真试验项目，涵盖了根底化学试验、环境工程、生物工程和生物制药专业相关试验项目。在全面进步学生实践和思想才能的一起，也完结了从源头上削减污染物排放的主旨。

2.试验室废物归纳运用与试验教育的有机结合

将试验室抛弃物的处理、归纳运用与试验教育结合起来，使各个试验室的抛弃物从发生、搜集、规划归纳运用计划、施行详细计划贯穿于整个试验教育体系中，让学生在学习试验技能的一起，也处理了试验室废物的处理问题。依据细化各抛弃物的收回归纳运用计划和工艺，将其与试验教育奇妙结合，开发新的试验项目，调整、规划合理的试验课程教育体系，一起统筹了试验教育效果和试验室废物的归纳运用。

试验教育过程中发生的抛弃物经分类、分质搜集后，具有纯度不够高和浓度不精确的特色，只能回用于对浓度和纯度要求不高的试验项目，比方定性试验、培育活性污泥、制造工业废水等。因而拟定收回运用的计划，需求计算出各试验项目中所需的对纯度和浓度要求不高的试剂、样品称号和用量，与搜集的抛弃物进行对照，将这些抛弃溶液、试剂等代替原有的试验试剂、样品等，到达废物收回的意图。

以武汉工商学院为例，以下是几类最常发生的抛弃物的归纳运用计划：

（1）酸碱废液

酸和碱是各类试验室常用的两种物质，最常用的为盐酸、硫酸、氢氧化钠、氨水等，将试验过程中发生的废液依照品种、浓度的不同分隔搜集、暂存，浓度大于1mol/L的盐酸溶液可用于《环境工程归纳试验》课程中的《酸性废水中和过滤试验》的模仿废水的制造；浓度大于0.1mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，能够用于《无机及剖析化学试验》课程中的《滴定剖析操作操练》试验，其他各浓度的酸碱废液，可用于活性污泥培育、工业废水等pH值的调理、定性试验等。endprint

（2）强氧化剂

高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等强氧化剂也是各类试验室常用的几种物质，浓度大于0.1mol/L高锰酸钾溶液能够用于《无机定性试验》，也可作为氧化剂用于处理还原性的废水，用于《环境工程归纳试验》或《生物废水处理工程技能》等试验课程；抛弃的重铬酸钾固体，因其含有少数杂质不能作为规范样品运用，能够用来制造铬酸洗液，相同也能够作为氧化剂用于处理还原性废水；过氧化氢与亚铁离子可构成氧化性很强的Fenton试剂，用于《Fenton试剂处理染料废水试验》和《生物废水处理工程技能》试验课程中高级氧化方向的课题研讨。

（3）各类重金属废液

重金属是毒性较大的一类物质，因而在《环境监测试验》、《环境工程归纳试验》和各类技能课、科研活动中都会针对重金属废水进行测定、降解、去除的各种试验，因而，将部分试验发生的重金属废液，作为其他试验项目或科研活动中的废水，不光能够削减重金属废液的排放量，并且因为其间含有少数的杂质，更挨近实在的工业废水，怎么扫除测定、降解过程中杂质的搅扰效果，对学生和教师的才能也是一种挑战和检测，在减排的一起，也进步了学生处理实际问题的才能，到达了进步教育效果的效果。部分铁盐、铝盐废液可用于《环境工程归纳试验》试验课程的《絮凝沉降试验》中作为絮凝剂运用。

试验室常用的铬酸洗液，失效后变绿，可浓缩冷却后用高锰酸钾粉末氧化，直至溶液呈深褐色或微紫色后用砂芯漏斗滤去 Mn O2沉积后再用。

（4）各类有机废液

各种有机废液也是试验室常常发生的一类抛弃物，除了作为有机溶剂处理样品、进行定性试验外，有机废液还能够用来制造模仿废水，如《水中COD的测定试验》，能够用抛弃的甲醇来制造，《生物废水处理工程技能》中，可用各种有机废液制造为不同类型的工业废水，让学生自行查阅材料，用不同的处理办法进行降解，完结试验。

（5）生物抛弃物

试验室发生的生物类廢弃物主要有培育基、培育液等，其特色是含有丰厚的微生物和营养物质，而环境工程的专业试验常常会用到生物法处理废水，需求很多培育活性污泥，这些富含微生物和营养物质的培育基、培育液正好能够用上。但抛弃培育基的搜集过程中，也要留意分类、分质，培育活性污泥时，也要依据活性污泥的状况，依据所需C、N、P的份额来投加营养物质，避免呈现活性污泥性状改动，不合试验要求。处理微生物试验废水常用的办法是热力消毒灭菌和化学药剂消毒灭菌。热力消毒灭菌法是经过高温加热使废水温度到达或超越某些有害微生物存活温度的最高极限，杀死细菌，以保证排出废水的安全[4]。

3.加强试验室废物的收回和办理

试验教育是发生试验室废物的最主要环节，因而要点要加强试验教育过程中的办理，试验辅导教师应将试剂的节省、废物的收回、寄存作为试验教育的重要组成部分，让学生在试验过程中不只仅仅仅学习试验操作和技能，还要注重试验材料和废物的全过程办理，体会节能减排和清洁出产的理念及特色，并付诸于实践。试验课后，试验室办理人员应进一步对试验室废物进行分类办理，别离贴好标签，注明废物发生的日期、品种、性质及所含成分，以便日后进行归纳运用。将试验室废物混合寄存时，应考虑兼容性，避免发生剧烈反响、火灾或爆破、中毒等事端。

二、科研探究

1.规划循环试验项目

循环试验是指 2个或 2 个以上试验串联在一起，上一个试验的产品将是下一个试验的主要质料。例如，活性炭的制备试验；制备好的活性炭能够用来吸附试验室废水中的重金属或有机物的试验；吸附了重金属的活性炭能够进行重金属解析试验，进行重金属收回，而吸附有机物的活性炭能够进行热再生；解析或再生后的活性炭又能够再次运用到吸附废水中的重金属或有机物的试验中，构成一个循环的试验体系。这个试验体系不只能够处理部分试验室废水，一起也让学生学到了活性炭处理废水的整个工艺。

2.加大试验室敞开力度，鼓舞学生展开立异试验

为了鼓舞学生斗胆立异，武汉工商学院环境与生物试验教育分中心实行了试验室全天候的预定敞开，一起，校园也设置了立异学分，只需学生的立异效果得到了校园认可，即可获得该学分，这些行动都大大进步了学生对科研探究的积极性，也鼓励着学生在科研的道路上，克服困难，一往无前。学生们运用自己的空余时刻，自行查阅材料、挑选科研课题，到试验室进行科研试验探究，试验过程中，依据需求对试验室废物进行归纳、循环运用[5]。学生也能够试验室抛弃物归纳运用的计划规划作为科研小课题，自行规划计划，并进行试验证明。

综上所述，武汉工商学院环境与生物工程教育分中心依据试验室废物的归纳运用，经过多年的探究实践，对环境工程专业试验教育体系进行研讨和变革，在试验教育过程中强化试验室办理，让学生体会节能减排和清洁出产的理念及特色，促进学生把握各种专业技能，进步学生剖析问题、处理问题的归纳才能，取得了杰出的教育效果，满意我院“工程教育理念”的要求和习惯社会发展的新式人才的需求，一起不断探究试验室废物最大程度的归纳运用办法，削减了试验室污染物的发生及排放。

参考文献

[1]王莹，张丽娟，曹魁，徐冰.高校化学试验室废物处理与循环运用[J].环境科学与办理，2012，（12）：76-78.

[2]刘葵，汪建明. 循环试验形式的构建与教育实践[J]. 实 验 室 研 究 与 探 索，2012，（3）：140-142.

[3] 银玉容，朱能武，施召才等. 虚拟仿真试验体系在给排水工程专业试验教育中的使用[J].试验技能与办理，2016，（1）：111-113.

[4]李志群，施艳秀，郑向红等. 高校试验室的废物处理办法初探[J].化纤与纺织技能，2014，（1）：32-35.

[5]王 峰，鱼 静.高校敞开试验室与学生立异才能培育[J].试验室研讨与探究，2011，30（3）：320-323.endprint