化學實驗室水平衡測試與節水對策

蔡毅飛

（上海電力學院環境與化學工程學院 上海 200090）

1 引言

高校是城市的用水大戶，而化學實驗室又是高校的用水大戶，由于社會角色的特殊性，往往被成為節能減排忽略的對象。通過進行水平衡測試，可以摸清各用水環節現狀、用水效率及定量關系，找出用水量大、效率低及有損失水量的環節進行改善，為水資源合理利用提供科學依據。

2 用水過程分析及水平衡測試

2.1 研究對象

基礎化學實驗室，占地面積約1500m2，服務對象為在校化學類本科生400人。實驗室主要分為有機化學實驗室、無機與分析化學實驗室、儀器分析與物理化學實驗室三大部分。在用水過程研究中，為使得樣本具有代表性，根據學生男多女少的特點，選取男生18名，女生9名參加實驗，參加實驗的同學將會詳細記錄各個時段的用水量。水平衡測試在實驗室正常教學的狀態下進行。

實驗的用水構成項目可分為洗滌用水、配制藥劑用水、水浴加熱用水、循環冷卻用水、衛生清潔用水和其他用水。具體方法是無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗和物理化學實驗四大實驗中各任選兩個實驗，記錄每個學生從進入實驗室準備實驗到實驗結束離開實驗室整個時間段內各項用水項目的用水量。為明確季節性差異，分別在夏季和冬季做2個批次實驗。計量儀表配齊配全，這是水平衡測試的基礎條件，用水計量率應達到100%。在各用水項目中，對于大于2m3/h水量的新鮮水裝表計量，用水較小的可采用帶刻度的桶或燒杯計量[1-2]。

2.2 用水過程及水平衡測試

測試工作分為準備階段、測試階段和匯總分析階段。準備階段包括測試方案制定、技術儲備和設備配制。測試階段包括信息采集、實時分析及成果反饋等。匯總分析階段包括資料整編、計算分析、基本結論和問題建議。

本研究首先對目標化學實驗室進行水平衡測試，然后對用水過程進行數據采集，統計中采取剔除最大值和最小值，求取平均值的方法。

2.3 測試結果分析

對學生夏季和冬季人均用水情況進行分析，發現實驗室用水存在以下幾個特點：

2.3.1 實驗室用水主要集中在循環冷卻用水（夏季為86%，冬季為89%），其次為洗滌用水。

2.3.2 冷卻用水量不隨季節變化而變化；

2.3.3 洗滌用水和衛生清潔用水，夏季用水量明顯高于冬季。

3 節水對策分析與討論

水資源短缺已經并將在相當長的一個時期內成為我國經濟發展和社會進步的重要制約因素，如何節水、管水，合理使用水資源已迫在眉睫。化學實驗室作為高校中水資源消耗大戶，具有一定程度的節約空間，因此要運用多種有效手段，促進節約用水，合理用水，同時注意不斷培養學生珍惜水資源的意識[3-5]。

3.1 研發節水裝置。循環冷卻水均為無污染水，目前高校普遍不加以回收利用，隨用隨排放。隨著高校的擴招，這部分水的浪費有增加的趨勢。通過測試計算，僅普通回流冷凝管一個方面，在一次化學實驗課（假定30套回流裝置使用2h），就約有4t淡水流入下水道。因此，在化學實驗室制定節水對策時，首先應該考慮如何減少循環冷卻水的用水量。

3.2 提高節水意識。從洗滌用水和清潔衛生用水夏季用水量高于冬季的情況可以看出，完成同樣的工作，由于冬季的寒冷可以用更少的水。因此，應該通過廣泛宣傳和日常教育，提高學生們的節水意識，促進對水資源的保護和管理。

3.3 加強校內用水監察。用水監察是水資源管理的重要內容之一，監察的目的是杜絕有形和無形浪費。對于學校內部，要做好用水管路的及時檢修，減少跑冒滴漏等現象的發生。

[1]龐廣珠,張躍恒,關慶國.水平衡測試技術適用性分析[J].黑龍江水專學報,2005,32(3):56-57.

[2]霍金蘭,尚克武,丁尚起,等.水平衡測試與企業節水案例分析[J].資源節約與環保,2004,(1):33-34.

[3]王慶偉,林燁.大學校園節水途徑分析[J].經濟研究導刊,2008,(17):265-267.

[4].胡恒祥,陳浩春,朱國斌.節水型校園建設的初步構想[J].西南給排水,2009,31(5):14-16.

[5]姚培.節約型校園建設研究與實踐[J].建設科技,2009,(10):24-25.