1、开题报告开题报告 指导老师：李乌云塔娜指导老师：李乌云塔娜 学生姓名：汝智妍学生姓名：汝智妍 学学 号：号：2012050178第1页，共22页。一、课题研究背景一、课题研究背景 二、课题研究目的、意义二、课题研究目的、意义三、课题研究内容（实验材料，实验方法，技术路线，实三、课题研究内容（实验材料，实验方法，技术路线，实验方案）验方案）四、创新性四、创新性五、可行性五、可行性六、进度安排六、进度安排七、课题预期成果七、课题预期成果 八、参考文献八、参考文献第2页，共22页。众所周知，大多数高校都设置了与众所周知，大多数高校都设置了与化学相关的专业，各种化学实验室的安全化学相关的专业，各种化学
2、实验室的安全管理是高校实验室建设与管理中的重要任管理是高校实验室建设与管理中的重要任务之一。近年来，由于大学招生规模的扩务之一。近年来，由于大学招生规模的扩大，高校化学实验室要进行大量的教学和大，高校化学实验室要进行大量的教学和研究，每年要产生大量的有机类废弃物。研究，每年要产生大量的有机类废弃物。废气、废液、固体废弃物的排放及污染问废气、废液、固体废弃物的排放及污染问题突出，逐渐成为潜在的校园毒瘤和危机，题突出，逐渐成为潜在的校园毒瘤和危机，影响着师生的安全。如何无害化处理这些影响着师生的安全。如何无害化处理这些有机废液已经成为实验室安全建设必须尽有机废液已经成为实验室安全建设必须尽快解决的
3、难题。快解决的难题。第3页，共22页。1.11.1 目前高校化学实验室有机废液处理的现状目前高校化学实验室有机废液处理的现状 很多高校实验时要用到种类繁多的化学药品和剧毒物质，不可避免地会产很多高校实验时要用到种类繁多的化学药品和剧毒物质，不可避免地会产生有毒、有害的废弃物。据调查各高校有机合成实验室每月平均产生的实验室废液，生有毒、有害的废弃物。据调查各高校有机合成实验室每月平均产生的实验室废液，数量惊人，如果不能够安全无害化处理，后果可想而知。根据我们对国内有关高校化数量惊人，如果不能够安全无害化处理，后果可想而知。根据我们对国内有关高校化学实验室有机废液处理现状的调查发现，目前国内管理水
4、平高的大学对有机废液基本学实验室有机废液处理现状的调查发现，目前国内管理水平高的大学对有机废液基本做到了做到了:贴上标签，简单分类，有专门回收的地方，然后交给校外专门的处理公司。贴上标签，简单分类，有专门回收的地方，然后交给校外专门的处理公司。至于这些公司能否对这些有机废液进行回收处理则没有进行跟踪检查。但大多数高校至于这些公司能否对这些有机废液进行回收处理则没有进行跟踪检查。但大多数高校有机废液的处理仅仅停留在简单粗放的层次上，部分高校对实验产生的有机废液未经有机废液的处理仅仅停留在简单粗放的层次上，部分高校对实验产生的有机废液未经任何处理直接排入下水道。这些有机废液成分复杂，其中含有很多剧
5、毒的、致癌的、任何处理直接排入下水道。这些有机废液成分复杂，其中含有很多剧毒的、致癌的、强腐蚀性和挥发性的物质。虽然这些有机废液排放量小，但这种长期缺乏监管的排污强腐蚀性和挥发性的物质。虽然这些有机废液排放量小，但这种长期缺乏监管的排污行为无疑会对周边环境构成潜在威胁，尤其是在城区和居民区的实验室对环境的污染行为无疑会对周边环境构成潜在威胁，尤其是在城区和居民区的实验室对环境的污染特别严重，留下很多安全隐患。因此，根据化学实验室有机废液的类别特点进行有效特别严重，留下很多安全隐患。因此，根据化学实验室有机废液的类别特点进行有效回收处理是十分必要的。回收处理是十分必要的。第4页，共22页。1.2
6、1.2 高校实验室普遍缺乏环保意识高校实验室普遍缺乏环保意识 在建设美丽中国的过程中，人人都在建设美丽中国的过程中，人人都知道青山绿水和绿色环保的重要性，但说起来知道青山绿水和绿色环保的重要性，但说起来重要，做起来次要。由于缺乏环保意识，实验重要，做起来次要。由于缺乏环保意识，实验过程中随意倾倒废液等违规操作现象时有发生过程中随意倾倒废液等违规操作现象时有发生，大多数高校实验室废液没有做到无害化处理，大多数高校实验室废液没有做到无害化处理，实验室废弃物处理既没有纳入教学范畴，也，实验室废弃物处理既没有纳入教学范畴，也没有体现在实际行动上，仅仅停留在口头上，没有体现在实际行动上，仅仅停留在口头上
7、，给周边环境带来了污染。给周边环境带来了污染。第5页，共22页。1.31.3 我校实验室有机废液的处理现状我校实验室有机废液的处理现状 我校作为内蒙古自治区最知名的大学之一，我校作为内蒙古自治区最知名的大学之一，各个专业都不同程度的进行各种有机实验的研究，使各个专业都不同程度的进行各种有机实验的研究，使用大量的有机溶剂，但是对于有机溶剂的处理，我校用大量的有机溶剂，但是对于有机溶剂的处理，我校也并没有专门的处理机构以及完善可行的处理系统。也并没有专门的处理机构以及完善可行的处理系统。同学们做完实验以后，实验中产生的有机废液大多直同学们做完实验以后，实验中产生的有机废液大多直接从水槽管道排放，实
8、验中涉及的很多有机物、无机接从水槽管道排放，实验中涉及的很多有机物、无机物等有害物质也随洗涤液一同排放，对环境和人体都物等有害物质也随洗涤液一同排放，对环境和人体都会造成伤害。会造成伤害。第6页，共22页。2.1 2.1 有利于提高学生的实践能力和创新意识，提高学生的有利于提高学生的实践能力和创新意识，提高学生的综合素质综合素质2.2 2.2 有利于市场的需求，同时可以产生一定的社会效益和有利于市场的需求，同时可以产生一定的社会效益和经济效益经济效益2.3 2.3 加强学生对有机废液的认识，尽量减少有机废液的排加强学生对有机废液的认识，尽量减少有机废液的排放放2.4 2.4 有利于学生养成良好
9、的实验习惯，使学生在在实验后有利于学生养成良好的实验习惯，使学生在在实验后自觉对废液进行分类自觉对废液进行分类2.5 2.5 增强实验人员的环保意识，节约资源，化害为利，保增强实验人员的环保意识，节约资源，化害为利，保护环境护环境第7页，共22页。3.1 3.1 实验材料实验材料 本课题主要是针对公共卫生实验室有本课题主要是针对公共卫生实验室有机废液的回收与处理。一般情况下，公共卫生机废液的回收与处理。一般情况下，公共卫生实验室有机废液主要包括甲苯、乙酸乙酯、丙实验室有机废液主要包括甲苯、乙酸乙酯、丙酮、石油醚、二甲苯、乙腈、甲醇、乙醇、三酮、石油醚、二甲苯、乙腈、甲醇、乙醇、三氯甲烷、苯等。
10、氯甲烷、苯等。第8页，共22页。3.2 3.2 实验方法实验方法 本课题根据有机溶剂溶解性、沸点本课题根据有机溶剂溶解性、沸点等的不同，拟运用萃取和蒸馏、精馏技术分离等的不同，拟运用萃取和蒸馏、精馏技术分离回收在公共卫生学实验教学中产生的有机废液回收在公共卫生学实验教学中产生的有机废液，再使用气相色谱仪对分离的废液进行定性、，再使用气相色谱仪对分离的废液进行定性、定量分析，使废液能够回收再利用。定量分析，使废液能够回收再利用。第9页，共22页。3.33.3 技术路线技术路线 本研究主要以实验室处理方法为主，根据实验室现有本研究主要以实验室处理方法为主，根据实验室现有条件及相应的有机废液种类最简
11、便可行的方法就是蒸馏。蒸馏条件及相应的有机废液种类最简便可行的方法就是蒸馏。蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。它的优点在于不操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。由于本课题是针对公共卫生实验室有机废液的分类与由于本课题是针对公共卫生实验
12、室有机废液的分类与回收，而且我校预防医学实验教学中产生的有机溶剂沸点大多回收，而且我校预防医学实验教学中产生的有机溶剂沸点大多低于水的沸点，所以我们主要采用恒温水浴蒸馏法和旋转蒸馏低于水的沸点，所以我们主要采用恒温水浴蒸馏法和旋转蒸馏法对实验室有机溶剂进行蒸馏与回收。对于部分有机溶剂，沸法对实验室有机溶剂进行蒸馏与回收。对于部分有机溶剂，沸点高于水的沸点，可采用火焰加热法。点高于水的沸点，可采用火焰加热法。第10页，共22页。3.43.4 实验方案实验方案3.4.1 3.4.1 查阅文献及相关书籍，熟练掌握常见有机废液的知识查阅文献及相关书籍，熟练掌握常见有机废液的知识，了解常见有机废液的性质
13、，为下一步实验做基础。，了解常见有机废液的性质，为下一步实验做基础。3.4.2 3.4.2 收集公共卫生学院本科生在实验室教学过程中产生的有收集公共卫生学院本科生在实验室教学过程中产生的有机废液，分类装入专用的废液桶，废液桶要做好标签。机废液，分类装入专用的废液桶，废液桶要做好标签。3.4.3 3.4.3 使用蒸馏装置（恒温蒸馏、旋转蒸馏）对废液进行蒸馏使用蒸馏装置（恒温蒸馏、旋转蒸馏）对废液进行蒸馏，根据不同有机溶剂的沸点不同，收集回收废液中的有机物，根据不同有机溶剂的沸点不同，收集回收废液中的有机物，并做好标示、记录。，并做好标示、记录。第11页，共22页。3.4.4 使用高效液相色谱仪进
14、行检测，检测条件如下：进样量：0.5ul分流比：10:1进样口温度：200检测器温度：250高效液相色谱仪色谱柱流出废液：60-2min5/min70-3min高效液相色谱仪待测样品前处理废液：50-3min5/min65-2min第12页，共22页。3.4.5 3.4.5 蒸馏处理前废液及处理后收集液定性检测，方法如下：蒸馏处理前废液及处理后收集液定性检测，方法如下：将分析纯级乙腈取将分析纯级乙腈取200L200L，加蒸馏水稀释，加蒸馏水稀释5 5倍，充分混匀倍，充分混匀，按照高效液相色谱仪色谱柱流出废液原液（，按照高效液相色谱仪色谱柱流出废液原液（6060-2min-2min5 5/min
15、70/min70-3min-3min）检测条件，进样针取）检测条件，进样针取0.5L0.5L手动进样，保存手动进样，保存色谱图数据，记录各物质保留时间。高效液相色谱仪待测样品色谱图数据，记录各物质保留时间。高效液相色谱仪待测样品前处理废液当中可能存在乙腈、甲醇、正己烷、二氯甲烷等，前处理废液当中可能存在乙腈、甲醇、正己烷、二氯甲烷等，将分析纯级乙腈、甲醇、二氯甲烷各取将分析纯级乙腈、甲醇、二氯甲烷各取200L200L，分别加蒸馏水稀，分别加蒸馏水稀释释5 5倍，正己烷不溶于水加乙醇稀释倍，正己烷不溶于水加乙醇稀释5 5倍，充分混匀，按照高效液相色倍，充分混匀，按照高效液相色谱仪待测样品前处理废
16、液原液（谱仪待测样品前处理废液原液（5050-3min5-3min5/min65/min65-2min-2min）检测条件，进样针分别取检测条件，进样针分别取0.5L0.5L手动进样，保存色谱图数据，记录手动进样，保存色谱图数据，记录各物质保留时间。各物质保留时间。将两种废液恒温水浴和旋转蒸馏处理后收集液分别取将两种废液恒温水浴和旋转蒸馏处理后收集液分别取200L200L，加蒸馏水稀释，加蒸馏水稀释4 4倍，按照对应检测条件，进样针分别取倍，按照对应检测条件，进样针分别取0.5L0.5L手手动进样，保存色谱图数据，记录各物质保留时间。动进样，保存色谱图数据，记录各物质保留时间。第13页，共22
17、页。4.1 4.1 以往实验室产生的有机废液均收集后统一填埋或焚烧，既以往实验室产生的有机废液均收集后统一填埋或焚烧，既污染环境，又浪费了本可以再次利用的有机溶剂。污染环境，又浪费了本可以再次利用的有机溶剂。4.2 4.2 以往的回收方法就是简单蒸馏技术，此法对于组成成分以往的回收方法就是简单蒸馏技术，此法对于组成成分少的废液分离效果还可以，但是常用的有机溶剂沸点极其少的废液分离效果还可以，但是常用的有机溶剂沸点极其接近，简单蒸馏肯定不能完全分离。接近，简单蒸馏肯定不能完全分离。4.3 4.3 本课题在我校首次提出将萃取、蒸馏和精馏相结合的本课题在我校首次提出将萃取、蒸馏和精馏相结合的技术进行
18、回收，最后用高效液相色谱仪进行定性定量研技术进行回收，最后用高效液相色谱仪进行定性定量研究，为再利用打下基础。化害为宝，变废为利，为实验究，为再利用打下基础。化害为宝，变废为利，为实验室废液处理探索出一套可行的方法。室废液处理探索出一套可行的方法。第14页，共22页。5.1 5.1 本课题指导老师李乌云塔娜老师从事卫生化学理论及实验教学，本课题指导老师李乌云塔娜老师从事卫生化学理论及实验教学，具有较强的科学研究能力，能够提供充分的实验技术支持。具有较强的科学研究能力，能够提供充分的实验技术支持。5.2 5.2 本课题成员通过查阅资料和亲自实践对有机溶剂的蒸馏回收技术已本课题成员通过查阅资料和亲
19、自实践对有机溶剂的蒸馏回收技术已经熟练掌握。经熟练掌握。5.3 5.3 已具备坚实的教育教学研究的基础和良好的研究环境，以及学校已具备坚实的教育教学研究的基础和良好的研究环境，以及学校及教学单位对该课题的大力支持。及教学单位对该课题的大力支持。5.4 5.4 公共卫生学院预防医学实验中心具有本课题所需要的所有实验装置，公共卫生学院预防医学实验中心具有本课题所需要的所有实验装置，同时拥有实验所需的通风橱，能够保证该实验正常顺利进行，并且不会同时拥有实验所需的通风橱，能够保证该实验正常顺利进行，并且不会造成二次污染。造成二次污染。5.5 5.5 学校图书馆拥有各种丰富的图书及网络资源，实验所需资料
20、能学校图书馆拥有各种丰富的图书及网络资源，实验所需资料能够随时查阅。够随时查阅。第15页，共22页。6.1 20176.1 2017年年2 2月月2828日日20172017年年3 3月月1313日日 了解课题，查阅文献，收集资料，撰写并了解课题，查阅文献，收集资料，撰写并提交开题报告，同时收集实验所用废液。提交开题报告，同时收集实验所用废液。6.2 20176.2 2017年年3 3月月1414日日20172017年年3 3月月2828日日 进行预实验，并通过预实验记录实验中可进行预实验，并通过预实验记录实验中可能存在的问题和注意事项，了解预期结果，为能存在的问题和注意事项，了解预期结果，为
21、后续试验做准备。后续试验做准备。第16页，共22页。6.3 20176.3 2017年年3 3月月2929日日20172017年年4 4月月1212日日 对目前已经收集完成的两大桶废液中的对目前已经收集完成的两大桶废液中的1 1号桶进行实验，使用号桶进行实验，使用蒸馏装置（恒温装置，旋转蒸馏）对收集的废液进行蒸馏，根据不同有蒸馏装置（恒温装置，旋转蒸馏）对收集的废液进行蒸馏，根据不同有机溶剂的沸点不同，收集回收液中的各种有机物，再使用高效液相色谱机溶剂的沸点不同，收集回收液中的各种有机物，再使用高效液相色谱仪进行检测。同时对自己及同学们实验过程中产生的有机废液进行收集仪进行检测。同时对自己及同
22、学们实验过程中产生的有机废液进行收集。6.4 20176.4 2017年年4 4月月1313日日20172017年年4 4月月2727日日 对目前已经收集完成的两大桶废液中的对目前已经收集完成的两大桶废液中的2 2号桶进行实验，使用号桶进行实验，使用蒸馏装置（恒温装置，旋转蒸馏）对收集的废液进行蒸馏，收集回收蒸馏装置（恒温装置，旋转蒸馏）对收集的废液进行蒸馏，收集回收液中的各种有机物，再使用高效液相色谱仪进行检测。同时对自己及液中的各种有机物，再使用高效液相色谱仪进行检测。同时对自己及同学们实验过程中产生的有机废液进行收集。同学们实验过程中产生的有机废液进行收集。第17页，共22页。6.5 2
23、0176.5 2017年年4 4月月2828日日20172017年年5 5月月1818日日 对从自己及同学们实验过程中收集而来的废液进对从自己及同学们实验过程中收集而来的废液进行实验，使用蒸馏装置（恒温装置，旋转蒸馏）对收集的废行实验，使用蒸馏装置（恒温装置，旋转蒸馏）对收集的废液进行蒸馏，收集回收液中的各种有机物，再使用高效液相液进行蒸馏，收集回收液中的各种有机物，再使用高效液相色谱仪进行检测，同时继续收集自己及同学们实验中产生的色谱仪进行检测，同时继续收集自己及同学们实验中产生的有机废液。有机废液。6.6 20176.6 2017年年5 5月月1919日日20172017年年5 5月月31
24、31日日 对从自己及同学们实验过程中收集而来的废液对从自己及同学们实验过程中收集而来的废液进行实验，使用蒸馏装置（恒温装置，旋转蒸馏）对收进行实验，使用蒸馏装置（恒温装置，旋转蒸馏）对收集的废液进行蒸馏，收集回收液中的各种有机物，再使集的废液进行蒸馏，收集回收液中的各种有机物，再使用高效液相色谱仪进行检测。用高效液相色谱仪进行检测。第18页，共22页。6.7 20176.7 2017年年6 6月月1 1日日20172017年年6 6月月1515日日 完成论文完成论文6.8 20176.8 2017年年6 6月月1616日日20172017年年6 6月月3030日日 修改论文与答辩修改论文与答辩
25、第19页，共22页。7.1 7.1 成果以论文的形式提供，发表论文成果以论文的形式提供，发表论文1 1篇。篇。7.2 7.2 初步探索有效的针对公共卫生学实验产生的有机废初步探索有效的针对公共卫生学实验产生的有机废液的回收再利用方法，逐步应用于今后的教学实验和液的回收再利用方法，逐步应用于今后的教学实验和实验室管理中。实验室管理中。7.3 7.3 减少教学实验带来的环境污染，同时减少学生在实验减少教学实验带来的环境污染，同时减少学生在实验过程中由于有机废液带来的健康危害。过程中由于有机废液带来的健康危害。7.4 7.4 培养学生良好的实验习惯，为今后工作奠定基础。培养学生良好的实验习惯，为今后
26、工作奠定基础。7.5 7.5 把实验室有机废液回收利用，变废为宝，节约资源，减少把实验室有机废液回收利用，变废为宝，节约资源，减少实验成本，产生一定的经济效益。实验成本，产生一定的经济效益。第20页，共22页。1唐宜新.检定液相色谱仪应注意的几个问题J.中国高新技术企业,2009,127(16):168-169.2钱丽艳.环境监测实验室废液管理与处理方法初探J.资源节约与环保,2014,148(04):67.3董素清,岳冠华.解决学校实验室污染问题的有效手段之一-回收循环再利用J.北京建筑工程学院学报,2002,18(1):24-26.4杜秀芳,刘伟娜,杜玉民,等.化学实验室有毒有机物废液的收集与处理J.实验室科学，2007，41(3)：158-1595李岚,万雪贝,陈小荣,等.实验室有机废液的回收利用与处理研究J.实验室科学,2015,18(1):58-62.6田国元,刘辉.几种常见废有机溶剂的回收利用J.三峡环境与生态,2002,24(5):78-79.7钟禄平,刘家祺,肖剑,等.萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物的溶剂选择C.2005.8郑可芳,张绍雨.法医毒物实验室有机溶剂的回收利用J.实验室研究与探索,2013,32(2):219-222.9刘青龙,黄雅莉.实验室有机试剂的回收利用J.中国资源综合利用,2009,27(1):22-23.第21页，共22页。第22页，共22页。
