當前，我國正處于國民經(jīng)濟飛速發(fā)展的大好時(shí)期，各行各業(yè)蓬勃發(fā)展、教學(xué)科研蒸蒸日上，相當數量的實(shí)驗室正在建設和完善之中。在各類(lèi)實(shí)驗室中，化學(xué)實(shí)驗室的工作環(huán)境最為復雜，對操作人員造成的健康損害也十分嚴重。在全面貫徹“以人為本”基本理念的今天加強化學(xué)實(shí)驗室環(huán)境硬件建設的需求更是日益凸現。下面我對化學(xué)實(shí)驗室最為關(guān)鍵的廢氣和廢水排放這兩項基礎設施談?wù)劥譁\認識，以期能給實(shí)驗室建設規劃工作提供些許借鑒。
教育部《高等學(xué)校基礎課教學(xué)實(shí)驗室評估標準》中規定的實(shí)驗室合格評估的內容和標準共有六項39個(gè)條目，其中重點(diǎn)條目（帶*號）19條。第五項中第2條（*）“設施及環(huán)境”指出：“實(shí)驗室的通風(fēng)、照明、控溫度、控濕度等設施完好，能保證各項指標達到設計規定的標準；電路、水、氣管道布局安全規范。”第5條“環(huán)境保護”又指出：“實(shí)驗室有三廢（廢氣、廢液、廢渣）處理措施；噪聲小于70分貝。”這就對廢氣和廢水排放基礎設施做了基本規劃和宏觀(guān)要求。
廢氣排放基礎設施
化學(xué)實(shí)驗室廢氣量大，成分比較復雜（尤其是研究性大學(xué)，科研項目多，研究生量大，這個(gè)問(wèn)題尤為突出）。有的單位曾嘗試用活性碳吸附過(guò)濾的辦法對廢氣來(lái)處理，但成本較高，維護不便，還帶來(lái)了新的污染。更不利的是增加了風(fēng)阻，影響了排風(fēng)效果因此沒(méi)有推廣。而即便是教學(xué)科研任務(wù)繁重的重點(diǎn)大學(xué)位于六層高樓距樓頂2米高度的風(fēng)機排風(fēng)在自然通風(fēng)擴散稀釋條件下的廢氣排放仍可基本滿(mǎn)足環(huán)境保護的要求。因此在目前的國情條件下，普遍還是采取高位直排的方式。廢氣排放是一個(gè)系統工程，有的實(shí)驗樓因為用途變更抑或規劃的疏漏，在補充排廢氣設施時(shí)出現了風(fēng)管爬外墻和廊道頂部塞滿(mǎn)風(fēng)道的尷尬局面，既影響了排廢效率又不美觀(guān)實(shí)用，教訓深刻。因此在籌建新樓時(shí)就須對實(shí)驗室布局、通風(fēng)柜及實(shí)驗臺位置、風(fēng)量大小、排風(fēng)設施的種類(lèi)、風(fēng)道的走向以及通風(fēng)豎井的安排等由有資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)人員設計，實(shí)驗室工作人員全程參與、密切配合方能盡善盡美。在配置實(shí)驗設施時(shí)除了須由資質(zhì)廠(chǎng)商提供設計—安裝—維護的一條龍服務(wù)外，若條件許可最好能從風(fēng)機、風(fēng)管到室內排廢設施都由同一廠(chǎng)商提供，以提高排廢效率，方便日后維護。
基于風(fēng)壓小、揚程短，容易發(fā)生廢氣短路和影響周邊環(huán)境的缺點(diǎn)，化學(xué)實(shí)驗室較少采用軸流風(fēng)機。除非在廢氣量少而整片外墻又沒(méi)有窗戶(hù)的個(gè)別特殊場(chǎng)合才在較高樓層由軸流風(fēng)機向墻外直排。普遍規范的做法是在樓頂安置塑料或玻璃鋼離心風(fēng)機。由于不銹鋼在潮濕的氯化物氣氛下易被腐蝕，化學(xué)樓不宜使用不銹鋼風(fēng)機。風(fēng)機底部應有橡膠減震墊。在建筑上采取隔音、防震措施后在頂層的實(shí)驗室內的噪音通常都能滿(mǎn)足要求。
化學(xué)實(shí)驗室的室內排廢氣設施針對不同的實(shí)驗類(lèi)型采用了多種方式：無(wú)機和分析實(shí)驗通常采用桌面吸風(fēng)罩和懸頂式吸風(fēng)罩；萬(wàn)向軸吸風(fēng)罩通常應用于儀器分析的原子吸收分光光度計等大型儀器局部排廢氣的場(chǎng)合；通風(fēng)柜是各類(lèi)實(shí)驗室配置試劑最常用的設施。近年來(lái)在有機實(shí)驗場(chǎng)合廣泛采用了兩兩相對的臺式通風(fēng)柜裝置。這種設施排廢氣效率高，柜門(mén)可靈活調節便于實(shí)驗操作，柜體四壁透明有利于。臺式通風(fēng)柜的使用一改過(guò)去有機實(shí)驗室刺激性氣體彌漫的舊貌，產(chǎn)生了良好的效果。（詳見(jiàn)“談?wù)動(dòng)袡C化學(xué)實(shí)驗室建設中應注意的幾個(gè)問(wèn)題”一文）。
化學(xué)通風(fēng)柜的框架結構采用耐酸、堿并適應較高溫度的材質(zhì)，例如噴涂環(huán)氧的全鋼、噴涂環(huán)氧的鋁合金型材或玻璃鋼等。以理化板和抗倍特板做內襯和擾流板。實(shí)驗臺面為理化板、陶瓷板（應對高溫和抗機械磨損）等。透明部分為厚度5～6mm，不低于4mm的鋼化玻璃（極少數特殊防爆場(chǎng)合采用夾絲防爆玻璃）。通常要求在柜門(mén)開(kāi)啟0.4m的條件下，面平均風(fēng)速為0.3～0.5m/s。
近年來(lái)，為了順應使用空調或在北方寒冷情況下排廢氣的需要有的廠(chǎng)商已開(kāi)發(fā)出帶有補新風(fēng)裝置的通風(fēng)柜。這種通風(fēng)柜在窗戶(hù)內側的吊頂口配置了補新風(fēng)的斜流風(fēng)機，通風(fēng)柜的柜門(mén)設有門(mén)高感應系統，由微機控制電動(dòng)風(fēng)閥、斜流風(fēng)機和頂樓風(fēng)機的變速器，調節排氣量并同步保持約70%的補新風(fēng)量。在“自動(dòng)”檔下通風(fēng)柜開(kāi)動(dòng)排風(fēng)時(shí)按前次操作的狀態(tài)工作。在選擇“手動(dòng)”檔時(shí)可以根據需要人工調節補風(fēng)量和排氣量。當處置不慎傾倒試劑或遇不可預見(jiàn)的劇烈反應時(shí)，可采用“強排風(fēng)”檔。圖為我學(xué)院研究生實(shí)驗室的補新風(fēng)通風(fēng)柜和控制面板。這種通風(fēng)柜在使用上更為靈活，更具人性化，排廢氣效果更好：通常總是幾個(gè)通風(fēng)柜共用一臺風(fēng)機，各柜排風(fēng)情況在動(dòng)態(tài)下達到平衡，避免了相互影響，更不會(huì )出現逆流；隨著(zhù)廢氣發(fā)生量的大小可以人為權衡熱氣流（夏天）、冷氣流（冬天）的補新風(fēng)量，改善了實(shí)驗人員的舒適度；根據反應物揮發(fā)性的強弱調節排風(fēng)量可以節約資源、友善環(huán)境。和其他新生事物一樣，補新風(fēng)通風(fēng)柜還有待于進(jìn)一步完善，但畢竟是邁出了國產(chǎn)的智能型通風(fēng)柜的第一步。
廢水排放基礎設施
化學(xué)廢水排放系統由水槽、排水管和消納池組成。水槽通常采用專(zhuān)用陶瓷盆或人造石盆。消納池是針對化學(xué)實(shí)驗排放廢水中的酸、堿性無(wú)機溶液而設立的預處理裝置。廢水通常在整體上呈酸性，由專(zhuān)人管理并定期投放石灰等堿性物質(zhì)中和達標后排放到環(huán)境污水系統。過(guò)去排水管采用鑄鐵管，使用十余年后往往被鐵銹堵塞甚至因嚴重腐蝕而漏水。目前較通用的排水豎管（包括彎頭、三通等附件）是內壁涂復環(huán)氧樹(shù)脂的鑄鐵件或UPVC管材。橫管為維修方便起見(jiàn)多用UPVC管材。
UPVC是不添加增塑劑的聚氯乙烯，通常用于制造民用水管。上水管較厚，抗水壓，用的穩定劑無(wú)毒；下水管稍薄，采用較廉價(jià)的低毒穩定劑。二氯乙烷、乙酮（甲乙酮）、四氯乙烷和四氫呋喃等化學(xué)試劑對UPVC管有強烈溶脹作用。尤其是前四種試劑，不溶于水，比重大于水，極易沉積在排水管的儲水彎（俗稱(chēng)“P彎”）內，即使是少量也足以使彎頭腐蝕。對于傾斜度不足或因有沉積物而排水不暢的管道，會(huì )使整段腐蝕，造成嚴重后果。現在，很多高校都對有機實(shí)驗進(jìn)行了改革，采用了小量和微量實(shí)驗，減少了廢液量。即使如此，按照實(shí)驗室評估的標準，有機廢液也必須專(zhuān)門(mén)收集并由具有化學(xué)廢棄物處理認證資質(zhì)的廠(chǎng)商進(jìn)行焚燒處理。（尤其是含氯的有機溶液，必須通過(guò)1500℃以上的高溫燃燒才能分解為二氧化碳、水和氯化氫。若低溫燃燒則會(huì )產(chǎn)生劇毒致癌物質(zhì)）。但在實(shí)際操作中，因為疏忽或管理不善而將有機廢液甚至違禁試劑倒入排水系統，這是絕對要禁止的。
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