CN102807298A - 实验室综合废水集中处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可综合处理含有机、无机及生化废水的实验室综合废水集中处理装置，包括中央处理器和废水集中处理单元，废水集中处理单元由综合废水收集及预沉淀装置、新型催化活性微电解处理装置、综合废水集中反应沉淀处理装置、过滤沉淀分离装置、高低电位差微电解系统、电化学催化氧化还原处理系统、两级有机生物膜净化系统、臭氧消毒器、MBR膜生物反应器、终端酸碱中和单元前后顺序连通组成。废水依次经过上述装置的处理以达到处理综合废水的效果。本发明可针对不同实验废水的组成成分，采用不同的处理技术及控制系统进行废水处理，具有占地面积小、自动化程度高、处理效果好等特点，广泛应用于中高等院校、科研院所、医院、生物制约、疾控、企业等含有机、无机及生化等成分的综合废水处理。

Description

实验室综合废水集中处理装置

技术领域

本发明涉及一种废水处理装置，尤其涉及一种可综合处理含有机、无机及生化废水的实验室综合废水集中处理装置。

背景技术

随着中国科学技术的发展，对实验室的需求越来越多，特别是近十几年来，各类实验室建设数量不断增加。从实验室的分布来看，主要集中在中、高等院校、科研院所、医疗机构、生物制药、疾控、环监、产品质检、药品检验、血站、畜牧、医院、企业等行业，区域分散，废水排放量不大，其污染易于被忽视。

实验室实际上是一类典型严重的污染源，污染物常常被人们忽视，建设的越多，污染的总量越大。在我国，实验室产生的废水一般不经处理或简单处理后直接排入地下污水管网，送到大型生活污水处理厂集中处理。由于实验室污水成分复杂，特别是含有的铅、汞、镉、六价铬、铜、锑、二价铁、铝、锰等重金属以及大量的细菌、病毒、虫卵等致病病原体，还有化学药剂和放射性同位素等，生活污水处理厂的设施对其“无能为力”，最后只能排入江河。这些实验室，尤其是在中心城区和居民区的化学实验室对环境的危害特别大，因为历史的原因，许多化学实验室的排水管道与居民的排水管道相通，污染物通过下水道形成交叉污染、急性传染和潜伏性传染的特征最后流入江河中或者渗入地下，重金属进入水源或土壤后，可能通过多种途径进入人类的食物链。医学资料称，铅、汞等重金属会引发人体的神经系统、消化系统、血液病变。因此，实验室废水的直接排放对水资源和环境的危害不可估量。

在实际生产生活中如实验室需要处理的废水成分复杂，种类繁多，废水量也无规律，在已有的实验室废水处理设备中，一般是单独针对无机废水或有机废水或生化废水进行处理，不能对实验室综合废水进行集中的彻底处理，处理效果不理想。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明特提出一种综合处理性强的实验室废水集中处理装置。

为了达到上述技术目的，本发明采用了下述技术方案：

一种实验室废水集中处理装置，包括中央处理器和废水集中处理单元，所述废水集中处理单元由综合废水收集及预沉淀装置、新型催化活性微电解处理装置、综合废水集中反应沉淀处理装置、过滤沉淀分离装置、高低电位差微电解系统、电化学催化氧化还原处理系统、两级有机生物膜净化系统、臭氧消毒器、MBR膜生物反应器、终端酸碱中和单元前后顺序连通组成；所述综合废水集中反应沉淀处理装置底部另外设置排污口和排污阀；还设置用于处理污泥的压滤机，并在综合废水集中反应沉淀处理装置与压滤机之间设置污泥泵将污泥通入压滤机内。

所述过滤沉淀分离装置、高低电位差微电解系统、电化学催化氧化还原处理系统的底部分别设置回流管通向综合废水集中反应沉淀处理装置，其作用是对废水进行循环处理，对上述装置进行一定程度的清洗，有效地去除上述装置内的残留污染物，以达到净化目的。

所述两级有机生物膜净化系统的底部设置回流管通向综合废水集中反应沉淀处理装置，所述回流管上设置电磁阀；所述电磁阀与中央处理器电连接。

所述MBR膜生物反应器的底部设置回流管通向新型催化活性微电解处理装置，所述回流管上设置电磁阀；所述电磁阀与中央处理器电连接。

实验室综合废水收集及预沉淀装置的主要作用是根据装置内PH值在线监测仪表测定的废水酸碱度，由加药箱加入相应的酸或碱来调节废水的PH值。

新型催化活性微电解处理装置的主要作用是利用填充在废水中的新型催化活性微电解填料自身产生1.2V电位差对废水电解处理，以去除废水中的COD，降低废水色度，提高废水的可生化性。

综合废水集中反应沉淀处理装置的主要作用是根据装置内PH值在线监测仪表测定的废水酸碱度，由加药箱加入相应的酸或碱，通过中和反应平衡废水的酸碱度，同时使废水中的重金属离子如铁、镉、铜、锰、镍、铅等与强碱形成沉淀，随后从絮凝剂储存箱加入一定比例的絮凝剂与废水中的悬浮颗粒以及溶于水中的部分无机、有机物质发生强化絮凝反应形成大的絮状矾花。

过滤沉淀分离装置的主要作用是使废水通过滤料时去除水中悬浮物和微生物等，利用沉淀分离法使废水中的重金属离子等进一步去除。

高低电位差微电解系统的主要作用是有效除去废水中的钙、镁离子从而降低水的硬度，同时电解产生可灭菌消毒的活性氢氧自由基和活性氯，且电极表面的吸附作用也能杀死细菌。

电化学催化氧化还原处理系统的主要作用是利用电化学手段除去废水中的金属离子、有机分子等，如碱金属、碱土金属、铝、铁、镍、铬、钛、钒、钨、硅等。

两级有机生物膜净化系统的主要作用是去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。

臭氧消毒器的主要作用是灭菌，降低COD和BOD，使废水中的有害有机物等进一步去除。

MBR膜生物反应器的主要作用是将废水中的细小悬浮物、氮磷等营养物等去除。

终端酸碱中和单元的主要作用是根据装置内PH在线监测仪表测定的废水酸碱度，由加药箱加入相应的酸或碱，通过中和反应平衡废水的酸碱度，经过终端酸碱中和单元的处理后废水即可达标排放。

其中，PH在线监测仪用来测定实验室综合废水收集及预沉淀装置、综合废水集中反应沉淀处理装置和终端酸碱中和单元中废水的PH值，并将数据传输至中央处理器，根据所测废水的酸碱度开启加药箱或絮凝剂储存箱，往上述装置内加入相应的药剂，废水和药剂在上述装置内发生酸碱中和反应或强化絮凝反应。在实验室综合废水收集及预沉淀装置、新型催化活性微电解处理装置和综合废水集中反应沉淀处理装置内设置超声波液位控制器，所述超声波液位控制器与所述中央处理器电连接。所述超声波液位控制器用来测定上述装置的水位，并将数据传输至中央处理器。根据超声波液位控制器测量实验室综合废水收集及预沉淀装置、新型催化活性微电解处理装置和综合废水集中反应沉淀处理装置的水位数据，由中央处理器控制防腐提升泵的启停。

所述中央处理器是包括电路控制系统及对整个实验室综合废水集中处理装置的工作过程进行控制的中央处理系统。在实验室综合废水集中处理装置外机壳上设置控制台，在控制台上安装有显示器、控制面板、指示灯或报警器装置，并与中央处理器电连接并受其控制；所述显示器用于显示中央处理器控制下的废水处理过程、废水各项检测结果数据、PH在线监测仪表出现异常时报警提示、储液罐水位异常时报警提示、加药系统药剂量不足报警提示、废水处理过程中出现故障报警提示；所述指示灯或报警器装置用于所有的报警提示。操作者可操作控制面板通过中央处理器设定或控制所有阀门、各个泵等的开和关，或者可直接在显示器的屏幕上通过触摸操作来上述控制。

此外，所述两级有机生物膜净化系统的底部设置回流管通向综合废水集中反应沉淀处理装置，作用是通过中央处理器控制电磁阀的开启来对综合废水集中反应沉淀处理装置进行定时冲洗。

所述MBR膜生物反应器的底部设置回流管通向新型催化活性微电解处理装置，作用是通过中央处理器控制电磁阀的开启来对新型催化活性微电解处理装置进行定时冲洗。

本发明的工作流程及工作原理：废水首先进入综合废水收集及预沉淀装置内，由装置内PH值在线监测仪表检测废水的酸碱度并将数据传输至中央处理器，中央处理器根据检测结果开启加药箱加入相应的酸和碱，通过酸碱中和反应使废水的PH值得到调节，同时形成部分沉淀。随后由防腐提升泵将废水泵入新型催化活性微电解处理装置内，利用填充在废水中的新型催化活性微电解填料自身产生1.2V电位差对废水电解处理，以去除废水中的COD，降低废水色度，提高废水的可生化性。然后，废水由防腐提升泵泵入综合废水集中反应沉淀处理装置内，综合废水集中反应沉淀处理装置内的PH值在线监测仪表检测废水的酸碱度并将数据传输至中央处理器处理，当检测结果呈酸性或碱性则中央处理器开启加药箱加入相应的酸或碱，通过中和反应平衡废水的酸碱度，同时使废水中的重金属离子如铁、镉、铜、锰、镍、铅等与强碱形成沉淀，随后从絮凝剂储存箱加入一定比例的絮凝剂与废水中的悬浮颗粒以及溶于水中的部分无机、有机物质发生强化絮凝反应形成大的絮状矾花，絮状矾花依靠重力作用自然沉降，并由污泥泵将沉淀物泵入压滤机，形成泥饼，从而去除水中的悬浮物、重金属离子及部分有机物，而废水则由防腐提升泵泵入过滤沉淀分离装置内。通过过滤沉淀分离装置的处理，废水中的悬浮物、微生物、重金属离子等进一步去除。接着，废水进入高低电位差微电解系统，通过高低电位差微电解系统的处理，除去废水中的钙、镁离子从而降低水的硬度，同时电解产生可灭菌消毒的活性氢氧自由基和活性氯，且电极表面的吸附作用也能杀死细菌。然后经过电化学催化氧化还原处理系统，利用电化学手段除去废水中的金属离子、有机分子等，如碱金属、碱土金属、铝、铁、镍、铬、钛、钒、钨、硅等。废水再由防腐提升泵泵入两级有机生物膜净化系统，通过两级有机生物膜净化系统去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。接着通过臭氧消毒器、MBR膜生物反应器，臭氧消毒器的主要作用是灭菌，降低COD和BOD，使废水中的有害有机物等进一步去除。MBR膜生物反应器的主要作用是将废水中的细小悬浮物、氮磷等营养物等去除。最后，在终端酸碱中和单元对综合废水进行进一步PH值调节以达到合格的酸碱排放标准，至此废水即可达标排放。同时，为了防止造成二次污染，在中央处理器的控制下对新型催化活性微电解处理装置、综合废水集中反应沉淀处理装置进行定时冲洗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)实用性广，可适应各类实验室的综合废水处理；

(2)采用多项最先进的废水处理技术对实验室废水进行多程处理；

(3)通过中央集中控制，自动化程度高，操作简单，全自动运行，无须专人职守；

(4)动态化运行，数字化液晶显示水质指标；

(5)模块型集成技术，处理效果好，不会产生废渣、废水等二次污染，运行成本低；

(6)耐酸碱腐蚀，噪音小，功率小，属于节能型产品；

(7)通过“一站式”一体化设计，外形美观、占地面积小，便于集中管理；

(8)净化效率高，高效资源回收，可重复利用水资源，更有利于环境保护。

附图说明

附图为本发明实施例的流程示意图

具体实施方式

下面结合附图，进一步说明本发明的具体实施方式。

实施例：

如图，本发明实施例的工作流程及工作原理：废水首先进入综合废水收集及预沉淀装置1内，由装置内PH值在线监测仪表16检测废水的酸碱度并将数据传输至中央处理器，中央处理器根据检测结果开启计量泵15由加药箱12加入相应的酸和碱，通过酸碱中和反应使废水的PH值得到调节，同时形成部分沉淀。随后由防腐提升泵14将废水泵入新型催化活性微电解处理装置2内，利用填充在废水中的新型催化活性微电解填料自身产生1.2V电位差对废水电解处理，以去除废水中的COD，降低废水色度，提高废水的可生化性。然后，废水由防腐提升泵14泵入综合废水集中反应沉淀处理装置3内，综合废水集中反应沉淀处理装置内的PH值在线监测仪表16检测废水的酸碱度并将数据传输至中央处理器处理，当检测结果呈酸性或碱性则中央处理器开启计量泵15由加药箱12加入相应的酸或碱，通过中和反应平衡废水的酸碱度，同时使废水中的重金属离子如铁、镉、铜、锰、镍、铅等与强碱形成沉淀，随后开启计量泵15从絮凝剂储存箱13加入一定比例的絮凝剂与废水中的悬浮颗粒以及溶于水中的部分无机、有机物质发生强化絮凝反应形成大的絮状矾花，絮状矾花依靠重力作用自然沉降，并由污泥泵20将沉淀物泵入压滤机11，形成泥饼，从而去除水中的悬浮物、重金属离子及部分有机物，而废水则由防腐提升泵14泵入过滤沉淀分离装置4内。通过过滤沉淀分离装置4的处理，废水中的悬浮物、微生物、重金属离子等进一步去除。接着，废水进入高低电位差微电解系统5，通过高低电位差微电解系统5的处理，除去废水中的钙、镁离子从而降低水的硬度，同时电解产生可灭菌消毒的活性氢氧自由基和活性氯，且电极表面的吸附作用也能杀死细菌。然后经过电化学催化氧化还原处理系统6，利用电化学手段除去废水中的金属离子、有机分子等，如碱金属、碱土金属、铝、铁、镍、铬、钛、钒、钨、硅等。废水再由防腐提升泵14泵入两级有机生物膜净化系统7，通过两级有机生物膜净化系统去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。接着通过臭氧消毒器9、MBR膜生物反应器10，臭氧消毒器9的主要作用是灭菌，降低COD和BOD，使废水中的有害有机物等进一步去除。MBR膜生物反应器10的主要作用是将废水中的细小悬浮物、氮磷等营养物等去除。最后，在终端酸碱中和单元对综合废水进行进一步PH值调节以达到合格的酸碱排放标准，至此废水即可达标排放。此外，当上述工作运行一段时间后，由中央处理器通过控制两级有机生物膜净化系统、MBR膜生物反应器后设置的回流管上的电磁阀的开启来对新型催化活性微电解处理装置和综合废水集中反应沉淀处理装置进行清洗，防止二次污染。

Claims (22)

1.一种实验室综合废水集中处理装置，包括中央处理器和废水集中处理单元，其特征在于：所述废水集中处理单元由综合废水收集及预沉淀装置、新型催化活性微电解处理装置、综合废水集中反应沉淀处理装置、过滤沉淀分离装置、高低电位差微电解系统、电化学催化氧化还原处理系统、两级有机生物膜净化系统、臭氧消毒器、MBR膜生物反应器、终端酸碱中和单元前后顺序连通组成；

所述综合废水集中反应沉淀处理装置底部另外设置排污口和排污阀；

还设置用于处理污泥的压滤机，并在综合废水集中反应沉淀处理装置与压滤机之间设置污泥泵将污泥通入压滤机内。

2.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述综合废水收集及预沉淀装置中设置超声波液位控制器，所述超声波液位控制器与所述中央处理器电连接。

3.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述综合废水收集及预沉淀装置中设置PH值在线监测仪表，所述PH值在线监测仪表与所述中央处理器电连接。

4.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：在综合废水收集及预沉淀装置前设置加药箱；所述加药箱与所述综合废水收集及预沉淀装置之间用管道连通。

5.根据权利要求1、4所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述加药箱与所述综合废水收集及预沉淀装置之间的管道上还设置计量泵；所述计量泵与中央处理器电连接。

6.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述综合废水收集及预沉淀装置和新型催化活性微电解处理装置之间通过防腐提升泵连通；所述防腐提升泵与新型催化活性微电解处理装置之间的管道上设置电磁阀，且所述电磁阀与中央处理器电连接。

7.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述新型催化活性微电解处理装置和综合废水集中反应沉淀处理装置之间通过防腐提升泵连通；所述防腐提升泵与综合废水集中反应沉淀处理装置之间的管道上设置电磁阀，且所述电磁阀与中央处理器电连接。

8.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述综合废水集中反应沉淀处理装置中设置超声波液位控制器，所述超声波液位控制器与所述中央处理器电连接。

9.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述综合废水集中反应沉淀处理装置中设置PH值在线监测仪表，所述PH值在线监测仪表与所述中央处理器电连接。

10.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：在综合废水集中反应沉淀处理装置前设置加药箱；所述加药箱与所述综合废水收集及预沉淀装置之间用管道连通。

11.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：在综合废水集中反应沉淀处理装置上部设置絮凝剂储存箱；所述絮凝剂储存箱与所述综合废水收集及预沉淀装置之间用管道连通。

12.根据权利要求1、10、11所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述加药箱、絮凝剂储存箱与所述综合废水集中反应沉淀处理装置之间的管道上分别设置计量泵；所述计量泵与中央处理器电连接。

13.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述综合废水集中反应沉淀处理装置和过滤沉淀分离装置之间通过防腐提升泵连通。

14.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述电化学催化氧化还原处理系统和两极有机生物膜净化系统之间通过防腐提升泵连通；所述电化学催化氧化还原处理系统与防腐提升泵之间的管道上设置电磁阀，且所述电磁阀与中央处理器电连接。

15.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：在所述两极有机生物膜净化系统之后设置中间水箱；所述中间水箱中设置超声波液位控制器，且所述超声波液位控制器与中央处理器电连接。

16.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：中间水箱和臭氧消毒器之间通过防腐提升泵连通。

17.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述终端酸碱中和单元中设置PH值在线监测仪表，所述PH值在线监测仪表与所述中央处理器电连接。

18.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：在终端酸碱中和单元前设置加药箱；所述加药箱与终端酸碱中和单元之间用管道连通。

19.根据权利要求1、18所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述加药箱与所述终端酸碱中和单元之间的管道上设置计量泵；所述计量泵与中央处理器电连接。

20.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述过滤沉淀分离装置、高低电位差微电解系统、电化学催化氧化还原处理系统的底部分别设置回流管通向综合废水集中反应沉淀处理装置。

21.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述两级有机生物膜净化系统的底部设置回流管通向综合废水集中反应沉淀处理装置，所述回流管上设置电磁阀；所述电磁阀与中央处理器电连接。

22.根据权利要求1所述实验室综合废水集中处理装置，其特征在于：所述MBR膜生物反应器的底部设置回流管通向新型催化活性微电解处理装置，所述回流管上设置电磁阀；所述电磁阀与中央处理器电连接。

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