CN106630303A - 实验室智能废水处理装置 - Google Patents

Abstract

一种实验室智能废水处理装置，涉及废水处理设备与设施，该装置包括废水收集箱、水泵A、水处理装置及中和沉淀箱，废水收集箱与水泵A通过管线连接，水泵A与中和沉淀箱通过管线连接，中和沉淀箱与水处理装置通过管线连接，水处理装置内部设有控制装置，废水处理在反应器内完成包括进水、加药、反应、沉淀、淤泥离心甩干处理、过滤吸附、排水等工序，无需二次沉淀池、占地面积较小。

Description

实验室智能废水处理装置

技术领域

本发明涉及废水处理设备与设施，尤其涉及一种实验室智能废水处理装置。

背景技术

实验室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也无法处理里面的污染。这些实验室，尤其是在中心城区或居民区附件的化学、医学、畜牧兽医实验室对环境的危害特别大，因为历史的原因，许多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的污水未经处理合格就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、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。随着人们环保意识的不断增强和相应环保法规的不断完善，实验室废水处理已成为实验室管理体系的考核项目之 一。因此，对实验室废水处理有着十分重要的意义。

但实验室废水的不确定性、多变性、复杂性的特点，决定不可能只用一种方法就能把所有污染物去除，因此处理实验室废水往往需要几种方法组合、综合作用才能取得较好的处理效果。

实验室废水主要来源:实验室取材、染色标本，药品容器洗涤、仪器清洗等过程中产生的综合废水，这些实验室废水成分复杂，含有无机物类、有机物类、生物类废水等。无机物类废水:含有重金属离子、卤素离子及其他非金属离子等:重金属离子类:汞、镉、总铬、六价铬、铅、锰、银、镍、锌、铁、钴、锡、镁、锌、钢、铝、砷等金属阳离子以及处于络合状态的重金属离子团，非金属离子类:氟酸或氟化物、游离氰或氰化合物、络离子化合物、AsO32-、AsO43-、Hg+、Hg2+等。酸碱液:硝酸、盐酸、磷酸、硫酸、双氧水、氯化钾、氯化钙等。有机物类废水:有机溶剂、洗涤剂、表面活性剂、苯、甲笨、二甲苯、苯胺、苯酚、多氯联苯、苯并芘、酚类、甲醛、乙醛、丙烯腈、丙烯醛、烷烃、烯烃、氟化氢、石油类、油脂类物质、甲醇、苯胺类、多环芳烃、硝基化合物、亚硝胺、氯苯类、硝基苯类、醚类、混合烃类、炳酮、糖类、卤代烃、蛋白质、有机磷农药等。生物类废水:病原体:细菌、病毒、衣原体、支原体、螺旋体、真菌、布鲁氏杆菌，炭疽杆菌等。目前常规处理方式多采用A/O生化工艺为主，生物降解，然后污水沉降、氧化消毒等工艺，这种方式方法适用于埋在地表下，或空间比较大的地方，不适用于办公室房间下的高污染水源处理，为了解决上述技术问题，特提出一种新的 技术方案。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种实验室智能废水处理装置，该组合式废水处理及通过各种传感器监测并上位机系统结合测控的实验室智能废水处理装置，它使用方便、操作简单、易于大规模推广应用。

本发明采用的技术方案为：一种实验室智能废水处理装置，该装置包括废水收集箱、水泵A、水处理装置及中和沉淀箱，废水收集箱与水泵A通过管线连接，水泵A与中和沉淀箱通过管线连接，中和沉淀箱与水处理装置通过管线连接，水处理装置内部设有控制装置。

所述的中和沉淀箱包括壳体、沉淀桶、离心机、加絮凝剂药箱、加碱药箱、加酸药箱、自吸泵及连接管，壳体内部设有沉淀桶，沉淀桶与废水收集箱通过管线连接且管线上连接有泵机A，沉淀桶分别与加絮凝剂药箱、加碱药箱及加酸药箱均通过管线连接，沉淀桶与离心机通过管线连接，离心机与自吸泵通过管线连接，自吸泵与沉淀桶通过管线连接，沉淀桶与连接管连接，连接管与水处理装置连接。

所述的沉淀桶包括加药口、水位传感器、排泥口、桶体及加入口，所述的桶体顶部连接有加药口且加药口与加絮凝剂药箱、加碱药箱及加酸药箱均通过管线连接，桶体侧壁连接有加入口且加入口与离心机通过管线连接，桶体底部连接有排泥口且排泥口与单项自吸泵通过管线连接。

所述的桶体内部设有水位传感器，水位传感器的数量为两个，两个水位传感器分别位于桶体上下两端。

所述的水处理装置包括箱体、控制箱、滤砂器、碳滤器、软水器、超滤膜、滤水桶、消毒器、抗污膜、水泵B、水泵C、自来水进入管、盐箱、出水流量计、排水口及进水流量计，所述的箱体内部设有控制箱，控制箱内部设有控制装置，控制箱内部设有水泵C，水泵C与连接管连接，水泵C与砂滤器、碳滤器及软水器均通过管线连接且管线上连接有自来水进入管，所述的软水器与盐箱通过管线连接，软水器与滤水桶通过管线连接，滤水桶与自来水进入管通过管线连接，自来水进入管与水泵B通过管线连接，水泵B与超滤膜通过管线连接，超滤膜与砂滤器、碳滤器及软水器均通过管线同时管线还连接有排水口，所述的超滤膜与进水流量计通过管线连接，进水流量计与抗污膜通过管线连接，抗污膜与出水流量计通过管线连接，出水流量计与消毒器通过管线连接，消毒器与排水口通过管线连接。

所述的控制装置包括控制器、接收器及电源，所述的控制器与接收器通过导线连接，控制器与电源通过导线连接，控制器与水泵A、水泵B及水泵C均通过导线连接。

本发明的有益效果是：对办公环境下的实验室提出的实验室智能废水处理装置由废水收集、酸碱均质预处理、重金属混凝沉淀、臭氧氧化分解、化学中和、多级过滤吸附、催化氧化还原、有机生物活性膜净化及终端抗污膜深度处理组合处理工艺组成；整套工艺设备包括废水收集箱、预处理调节及 混凝沉淀箱、淤泥抽离离心甩干装置、自动加药装置、多级过滤软化器、臭氧发生器、化学氧化装置、多级吸附软水处理罐及精密过滤等配以水位传感器、PH传感器、淤泥深度探测仪与可编程控制系统、上位机分析、存储及上传系统组成。废水处理在反应器内完成包括进水、加药、反应、沉淀、淤泥离心甩干处理、过滤吸附、排水等工序，无需二次沉淀池、占地面积较小；智能化的自适应控制系统可根据不同废水的水量及水质特征。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是发明的内部结构示意图；

图3是发明的水处理装置主视图；

图4是发明的水处理装置俯视图；

图5是发明的水处理装置结构示意图；

图6是发明的中和沉淀箱主视图；

图7是本发明中和沉淀箱侧视图；

图8是本发明中和沉淀箱结构示意图；

图9是本发明工艺流程图；

图10是本发明控制流程图；

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于 本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

参照各图，一种实验室智能废水处理装置，该装置包括废水收集箱1、水泵A2、水处理装置3及中和沉淀箱4，废水收集箱1与水泵A2通过管线连接，水泵A2与中和沉淀箱4通过管线连接，中和沉淀箱4与水处理装置3通过管线连接，水处理装置3内部设有控制装置。

所述的中和沉淀箱4包括壳体401、沉淀桶402、离心机403、加絮凝剂药箱404、加碱药箱405、加酸药箱406、单项自吸泵407及连接管408，壳体401内部设有沉淀桶402，沉淀桶402与废水收集箱1通过管线连接且管线上连接有泵机A2，沉淀桶402分别与加絮凝剂药箱404、加碱药箱405及加酸药箱406均通过管线连接，沉淀桶402与离心机403通过管线连接，离心机403与单项自吸泵407通过管线连接，单项自吸泵407与沉淀桶402通过管线连接，沉淀桶402与连接管408连接，连接管408与水处理装置3连接。

所述的沉淀桶402包括加药口501、水位传感器502、排泥口503、桶体504及加入口505，所述的桶体504顶部连接有加药口501且加药口501与加絮凝剂药箱404、加碱药箱405及加酸药箱406均通过管线连接，桶体504侧壁连接有加入口505且加入口505与离心机403通过管线连接，桶体504底部连接有排泥口503且排泥口503与自吸泵407通过管线连接。

所述的桶体504内部设有水位传感器502，水位传感器502的数量为两个，两个水位传感器502分别位于桶体504上下两端。

所述的水处理装置3包括箱体301、控制箱302、滤砂器303、碳滤器304、软水器305、超滤膜306、滤水桶307、消毒器308、抗污膜309、水泵B310、水泵C311、自来水进入管312、盐箱313、出水流量计314、排水口315及进水流量计316，所述的箱体301内部设有控制箱302，控制箱302内部设有控制装置，控制箱302内部设有水泵C311，水泵C311与连接管408连接，水泵C311与砂滤器303、碳滤器304及软水器305均通过管线连接且管线上连接有自来水进入管312，所述的软水器305与盐箱313通过管线连接，软水器305与滤水桶307通过管线连接，滤水桶307与自来水进入管312通过管线连接，自来水进入管312与水泵B310通过管线连接，水泵B310与超滤膜306通过管线连接，超滤膜306与砂滤器303、碳滤器304及软水器305均通过管线同时管线还连接有排水口315，所述的超滤膜306与进水流量计316通过管线连接，进水流量计316与抗污膜309通过管线连接，抗污膜309与出水流量计314通过管线连接，出水流量计314与消毒器308通过管线连接，消毒器308与排水口315通过管线连接。

所述的控制装置包括控制器、接收器及电源，所述的控制器与接收器通过导线连接，控制器与电源通过导线连接，控制器与水泵A2、水泵B310及水泵C311均通过导线连接。

具体实施过程如下：此装置采用铝型材框架机构方式，整套设备分为三个废水收集箱1、水处理装置3及中和沉淀箱4组合，实现根据实验室位置采用不同的放置方法。所有与废水及药液接触的均为304#不锈钢或PVC等防锈 材质；

中和用的反应药箱设计为低于人体腰部，并带抽屉衬托，每个加药箱独立水位开关检测低水位，使药箱药水用完后，自动反馈给控制系统，以提示设备维护人加对应药水；

采用PH传感器和计量加药泵、搅拌器的配合，通过可编程控制系统采集PH传感器上传的PH值，系统自动计算需要加入的酸碱液量，并通过计量加药泵精确的加入定量酸碱液和凝素剂进行中和反应和沉淀处理；

位于中和沉淀箱4内部的沉淀桶402采用圆锥体设计，使淤泥能沉淀到桶体504底部，圆锥形沉淀桶402设计有低水位开关。控制系统根据不同实验室废水，选择不同控制配方，系统自动配比废水中和沉淀时间，当中和沉淀时间到后，处理后的中水采用不锈钢离心机403排到废水深度处理及控制主机进行再处理。当触发低水位开关时，抽水离心机403停止，淤泥自吸泵把沉淀在底部的淤泥和水一起抽到实验室淤泥离心机进行甩干处理。处理后的有毒淤泥将保存在离心机403里面的尼龙袋里，一定量后将由维护人员交给专业厂家进行后处理；

中水经由不锈钢离心机403排入中水深度处理及控制主机，主机水处理组件由：过滤分离吸附装置、高低电位差反应装置、紫外线催化氧化还原处理装置、有机生物活性膜净化装置、终端抗污膜深度处理装置，通过层层过滤的水达到优于废水综合排放标准【GB8978-1996】中的二级标准，当排出水COD值超出系统设定范围时，出水口电磁阀关闭，打开回水旁路使水重新回 到废水中和沉淀箱。此时控制系统自动进入反冲洗模式，打开自来水进水电磁阀，对超滤膜306进行反冲洗。完成后再重新进入污水处理模式；

此装置主要通过水位开关、PH传感器、淤泥量传感器、流量变送器及COD传感器的组合测量，然后所有反馈数据经过PLC控制的计量泵、水泵、电磁阀形成一个闭环控制系统；

废水排放过程排水口安装有COD传感器，出水流量变送器，系统通过传感器采集进来的数据自动存储在上位机系统的数据库，系统通过分析每日处理废水量及COD值自动形成废水处理报表，系统预留输入串口，可实现其他水质量检测数据存储在系统内；

对办公环境下的实验室提出的实验室智能废水处理装置由废水收集、酸碱均质预处理、重金属混凝沉淀、臭氧氧化分解、化学中和、多级过滤吸附、催化氧化还原、有机生物活性膜净化及终端抗污膜深度处理组合处理工艺组成；整套工艺设备包括废水收集箱、预处理调节及混凝沉淀箱、淤泥抽离离心甩干装置、自动加药装置、多级过滤软化器、臭氧发生器、化学氧化装置、多级吸附软水处理罐及精密过滤等配以水位传感器、PH传感器、淤泥深度探测仪与可编程控制系统、上位机分析、存储及上传系统组成。废水处理在反应器内完成包括进水、加药、反应、沉淀、淤泥离心甩干处理、过滤吸附、排水等工序，无需二沉池、占地面积较小；智能化的自适应控制系统可根据不同废水的水量及水质特征，调整水质处理工艺组合及参数，通过流量传感器、PH传感器、水位传感器、COD传感器检测反馈完成对整个水处理过程的 在线监测和自动控制及处理后水质数据的存储。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种实验室智能废水处理装置，其特征在于：该装置包括废水收集箱、水泵A、水处理装置及中和沉淀箱，废水收集箱与水泵A通过管线连接，水泵A与中和沉淀箱通过管线连接，中和沉淀箱与水处理装置通过管线连接，水处理装置内部设有控制装置。

2.根据权利要求1所述的实验室智能废水处理装置，其特征在于：所述的中和沉淀箱包括壳体、沉淀桶、离心机、加絮凝剂药箱、加碱药箱、加酸药箱、自吸泵及连接管，壳体内部设有沉淀桶，沉淀桶与废水收集箱通过管线连接且管线上连接有泵机A，沉淀桶分别与加絮凝剂药箱、加碱药箱及加酸药箱均通过管线连接，沉淀桶与离心机通过管线连接，离心机与自吸泵通过管线连接，自吸泵与沉淀桶通过管线连接，沉淀桶与连接管连接，连接管与水处理装置连接。

3.根据权利要求2所述的实验室智能废水处理装置，其特征在于：所述的沉淀桶包括加药口、水位传感器、排泥口、桶体及加药口，所述的桶体顶部连接有加药口且加药口与加絮凝剂药箱、加碱药箱及加酸药箱均通过管线连接，桶体侧壁连接有加入口且加入口与离心机通过管线连接，桶体底部连接有排泥口且排泥口与自吸泵通过管线连接。

4.根据权利要求3所述的实验室智能废水处理装置，其特征在于：所述的桶体内部设有水位传感器，水位传感器的数量为两个，两个水位传感器分别位于桶体上下两端。

5.根据权利要求1所述的实验室智能废水处理装置，其特征在于：所述的水处理装置包括箱体、控制箱、滤砂器、碳滤器、软水器、超滤膜、滤水桶、消毒器、抗污膜、水泵B、水泵C、自来水进入管、盐箱、出水流量计、排水口及进水流量计，所述的箱体内部设有控制箱，控制箱内部设有控制装置，控制箱内部设有水泵C，水泵C与连接管连接，水泵C与砂滤器、碳滤器及软水器均通过管线连接且管线上连接有自来水进入管，所述的软水器与盐箱通过管线连接，软水器与滤水桶通过管线连接，滤水桶与自来水进入管通过管线连接，自来水进入管与水泵B通过管线连接，水泵B与超滤膜通过管线连接，超滤膜与砂滤器、碳滤器及软水器均通过管线同时管线还连接有排水口，所述的超滤膜与进水流量计通过管线连接，进水流量计与抗污膜通过管线连接，抗污膜与出水流量计通过管线连接，出水流量计与消毒器通过管线连接，消毒器与排水口通过管线连接。

6.根据权利要求1所述的实验室智能废水处理装置，其特征在于：所述的控制装置包括控制器、接收器及电源，所述的控制器与接收器通过导线连接，控制器与电源通过导线连接，控制器与水泵A、水泵B及水泵C均通过导线连接。