CN107055956A - 一种实验室废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实验室废水处理系统，包括依次设置的酸碱调和模块、溶液混合模块、重金属沉淀模块和MBR处理模块，酸碱调和模块包括调节池，调节池上设置有污水管和用于过滤杂质的格栅，溶液混合模块包括溶液循环搅拌单元，重金属沉淀模块包括硅酸钠投放单元，酸碱调和模块与溶液混合模块之间设置有毛发聚集器；溶液混合模块与重金属沉淀模块、重金属沉淀模块与MBR模块之间均设置有送水单元；解决了实验室废水若直接排放会对环境造成一定的危害，不利于环境的保护。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种实验室废水处理系统。
背景技术
化学实验室废水危害很大,随着初中、高中的不断扩招,学生人数的激增及经济的发展，科研的进行，化学实验室废水日益增多，根据废水中所含主要污染物的种类, 可以将实验室废水分为实验室无机废水和有机废水两大类。无机废水中主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、氰化物、硫化物、卤素离子以及其他无机离子等；有机废水含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质。相比而言, 有机废水比无机废水污染的范围更广, 带来的危害更严重。不同的废水由于污染物组成不同, 处理方法和程度也不相同。实验室废水直接排放对人们的生活用水和居住环境势必造成污染，因此寻找一种经济、高效、节能、环保、适用的实验室废水处理工艺已经刻不容缓。
中国专利文献CN 103739149（申请号201310568639.5）公开了一种实验室废水处理工艺，包括污水处理和污泥处理，其中污水处理时，实验室废水进入人工格栅滤除杂质，后进入调节池，调节池内设潜水搅拌泵，通过搅拌作用使实验室废水均质均量，然后通过提升泵提升污水进入中和沉淀器，加酸或碱调节pH值，再加絮凝剂混凝沉淀去除重金属离子，混凝沉淀后的出水进入SBR池，SBR池出水由排水池达标排放，滤液回流至调节池。上述污水处理方法采用SBR工艺，因为SBR工艺运行特点，固液分离不够充分，且工艺不能回收有价金属。
中国专利文献CN 104496087 A（申请号 201410680728.3）公开了一种实验室废水处理系统，包括预处理单元、酸碱调节单元、集中反应单元、沉淀分离单元、深度净化单元；预处理单元为微电解单元，用于对需要过滤的废水进行预处理，酸碱调节单元用于根据所述预处理单元处理完成废水的性质，向废水中加入反应物质进行反应，集中反应单元内酸碱调节单元处理完成后的废水在其中进行反应；集中反应单元中反应完成后的废水在沉淀分离单元中进行沉淀，深度净化单元用于进一步对废水进行过滤去除废水中的杂质。上述实验室废水处理系统适用于处理实验室的无机废水，不适用于处理实验室的有机废水。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种实验室废水处理系统，解决了实验室废水若直接排放会对环境造成一定污染的危害，不利于环境的保护。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种实验室废水处理系统，包括依次设置的酸碱调和模块、溶液混合模块、重金属沉淀模块和MBR处理模块，酸碱调和模块包括调节池，调节池上设置有污水管和用于过滤杂质的格栅，溶液混合模块包括溶液循环搅拌单元，重金属沉淀模块包括硅酸钠投放单元，酸碱调和模块与溶液混合模块之间设置有毛发聚集器；溶液混合模块与重金属沉淀模块、重金属沉淀模块与MBR模块之间均设置有送水单元。
通过采用上述技术方案，当实验室产生废水时可以通过污水管进行排放，污水管将废水排放到调节池内，废水分批量向调节池内进行投放，废水排放到调节池之前会经过格栅的简单过滤处理，用于将废水内的杂质剔除，在调节池内可对废水首先进行中性处理，酸碱调和模块可对废水内的酸碱性调和达到平衡，在调节池内倒入酸性溶液或碱性溶液于废水内，废水从调节池内输送到溶液混合模块中，在溶液混合模块中溶液循环搅拌单元可以对废水内的酸性溶液或碱性溶液进行充分的与废水混合，从溶液混合模块混合完毕够，废水在送水单元的作用下被输送至重金属沉淀模块，此时启动硅酸钠投放单元向废水内投放硅酸钠，硅酸钠水解后产生硅酸交替，硅酸交替产生聚沉作用可以使得废水内的重金属进行沉淀，最后废水经过MBR模块进行对废水水质的净化。
作为本发明的改进，所述酸碱调和模块包括液位控制开关单元、酸性溶剂盒和碱性溶剂盒。
通过采用上述技术方案， 当废水从污水管排放进调节池内时，调节池内废水液面达到一定高度后关闭污水管，此时控制开关单元启动，此时酸性溶剂盒与碱性溶剂盒开始朝向调节池内排放一定的容剂，依次来对废水进行酸碱的中和。
作为本发明的改进，所述液位控制开关单元包括位于污水管上的第一电磁阀和位于调节池内的第一液位传感器，酸性溶剂盒与碱性溶剂盒均设置有第二电磁阀，第一电磁阀与第二电磁阀均受控于第一液位传感器。
通过采用上述技术方案，当污水管向调节池内排放污水时，随着污水管的不断排放，调节池内的溶液高度在不断变化，当废水的液面高度达到第一液位传感器所在高度时，第一液位传感器控制第一电磁阀与第二电磁阀开启，此时由于第一电磁阀与第二电磁阀的开启，酸性溶剂盒与碱性溶剂盒向调节池内输送酸碱溶剂。
作为本发明的改进，所述溶液循环搅拌单元包括混液池，混液池底部设置有潜污泵，混液池顶部设置有喷头，喷头与潜污泵之间设置有通水管。
通过采用上述技术方案，废水从调节池经过毛发聚集器后被排放到混液池内，此时经过毛发聚集器后可以将废水内的毛发等物质进行去除，进入混液池后启动潜污泵，潜污泵将混液池底部的废水不断排放至混液池顶部，如此反复循环可使得废水与酸碱溶液充分混合，潜污泵吸入废水后通过通水管从喷头排出。
作为本发明的改进，所述重金属沉淀模块包括沉淀池和控制硅酸钠投放单元的控制单元，硅酸钠投放单元包括投放盒以及位于投放盒内的硅酸钠粉末，控制单元包括位于沉淀池内的第二液位传感器，投放盒处设置有出料管以及位于出料管处受控于第二液位传感器的第三电磁阀。
通过采用上述技术方案，当废水从存液池排出后进入沉淀池内，沉淀池内液面逐渐升高后碰触第二液位传感器，第二液位传感器使得第三电磁阀开启，此时第三电池阀开启后投放盒内的硅酸钠粉末倒入沉淀池内。
作为本发明的改进，所述MBR处理模块包括曝气单元、存储池和MBR膜反应器。
通过采用上述技术方案，废水从沉淀池进入到存储池内后，曝气单元可以使得废水内的含氧量增加，增大水与气体接触，进行溶氧或散除水中溶解性气体和挥发性物质的过程。水和空气充分接触以交换气态物质和去除水中挥发性物质，或使气体从水中逸出，如去除水的臭味或二氧化碳和硫化氢等有害气体；或使氧气溶入水中，以提高溶解氧浓度，达到除铁、除锰或促进需氧微生物降解有机物的目的，MBR反应器进一步对废水进行净化操作。
作为本发明的改进，所述曝气单元包括位于存储池内的吹气管和位于吹气管上的若干孔洞，存储池外设置有与吹气管连通的鼓风机。
通过采用上述技术方案，需要使用到曝气单元时，只需要启动位于存储池外的鼓风机即可，鼓风机向吹气管内进行注气操作，最终气泡从孔洞向存储池内排放。
作为本发明的改进，所述送水管单元包括送水管和排污泵。
通过采用上述技术方案，排污泵将废水抽入送入送水管内。
作为本发明的改进，所述吹气管上设置有气体流量计。
通过采用上述技术方案，气体流量计可以检测到曝气单元的气派流量。
作为本发明的改进，所述存储池上设置有排液管和与排液管配合的抽水泵，抽水泵处设置有消毒器。
通过采用上述技术方案，最红将加工处理完毕的废水排放时，会先经过抽水泵，抽水泵将液体送入消毒器内。
综上所述，本发明具有以下有益效果：当实验室产生废水时可以通过污水管进行排放，污水管将废水排放到调节池内，废水分批量向调节池内进行投放，废水排放到调节池之前会经过格栅的简单过滤处理，用于将废水内的杂质剔除，在调节池内可对废水首先进行中性处理，酸碱调和模块可对废水内的酸碱性调和达到平衡，在调节池内倒入酸性溶液或碱性溶液于废水内，废水从调节池内输送到溶液混合模块中，在溶液混合模块中溶液循环搅拌单元可以对废水内的酸性溶液或碱性溶液进行充分的与废水混合，从溶液混合模块混合完毕够，废水在送水单元的作用下被输送至重金属沉淀模块，此时启动硅酸钠投放单元向废水内投放硅酸钠，硅酸钠水解后产生硅酸交替，硅酸交替产生聚沉作用可以使得废水内的重金属进行沉淀，最后废水经过MBR模块进行对废水水质的净化，本方案先在格栅中对废水内的物体杂质进行去除，便于后续对废水内的化学杂质去除，再次在酸碱贴合模块中将废水调和至中性溶液吗，避免后续由于废水中因较强的酸性或碱性腐蚀MBR处理模块中的MBR膜结构，同时也避免由于较强的酸碱性溶液与硅酸钠粉末发生其他的化学反应，在酸碱调和模块中倒入调配的酸碱溶剂，虽然酸碱溶剂在调节池内也会最终与废水充分混合，但由于分子在液体中进行扩散需要一定的时间，因此溶液池内的溶液循环搅拌单元可以加速酸碱溶液在废水的充分混合，将废水调和至中性溶液后，此时废水已无较强的酸性或碱性，废水进入到沉淀池内加入硅酸钠粉末，硅酸钠遇水后产生硅酸胶体，根据胶体的聚沉作用可以将废水内的重金属带入沉淀池池底，最后在MBR处理模块中对废水中的有害菌群进行清理，当废水中含挥发性有毒物质时，若采用传统的好氧生物处理过程，污染物容易随曝气气流挥发，发生气提现象，不仅处理效果很不稳定，还会造成大气污染，最后对废水进行消毒操作即可。
附图说明
图1为本实施例的整体流程示意图；
图2为本实施例的酸碱调和模块与溶液混合模块流系统示意图；
图3为重金属沉淀模块系统示意图；
图4为MBR处理模块系统示意图。
附图标记：110、污水管；111、酸碱调和模块；112、溶液混合模块；113、重金属沉淀模块；114、MBR处理模块；115、调节池；116、格栅；117、硅酸钠投放单元；118、毛发聚集器；119、送水单元；210、酸性溶剂盒；211、碱性溶剂盒；212、第一电磁阀；213、第一液位传感器；214、第二电磁阀；215、混合池；216、潜污泵；217、喷头；218、投放盒；219、第二液位传感器；310、第三电磁阀；311、出料管；312、曝气单元；313、存储池；314、MBR膜反应器；315、气体流量计；316、排液管；317、抽水泵；318、消毒器。
具体实施方式
参照附图对实施例做进一步说明。
一种实验室废水处理系统，参照图1和图2，包括有用于中和废水酸碱度的酸碱调和模块111、用于使得废水与酸碱度溶剂充分混合的溶液混合模块112、用于将废水内重金属离子分离出的重金属沉淀模具和用于将废水净化的MBR处理模块114，废水依照上述各模块顺序进行处理，最后经过上述各程序处理的废水可直接进行排放，废水从污水管110排入酸碱调和模块111的调节池115之前会首先经过格栅116，格栅116的作用可以使得废水内的杂质进行一定程度的净化，废水通过但废水内的杂质被滞留在格栅116内，在调节池115内设置有第一液位传感器213，调节池115上还设置有酸性溶剂盒210和碱性溶剂盒211，酸性溶剂盒210与碱性溶剂盒211均设置有第二电磁阀214，污水管110上设置有用于控制污水管110启闭的第一电磁阀212，污水管110向调节池115内进行废水排放时，随着废水的不断排入调节池115，当废水液面高度达到第一液位传感器213所在高度时，位于污水管110上的第一电磁阀212关闭，此时污水管110停止向调节池115内继续排放废水，同时位于酸性溶剂盒210与碱性溶剂盒211上的第二电磁阀214开启控制酸性溶剂与碱性溶剂流入调节池115内与废水混合。
参照图3和图4，酸碱调和模块111包括有调节池115，溶液混合模块112包括有混液池，重金属沉淀模块113包括沉淀池，MBR处理模块114包括存储池313，在调节池115、混液池、沉淀池、和存储池313之间相互依靠送水单元119进行连接。调节池115与混液池之间设置的毛发聚集器118可以使得在格栅116处没有去除掉的毛发进行去除，第一液位传感器213控制第一电磁阀212关闭后同时控制第二电磁阀214开启，酸性溶剂与碱性溶剂流入调节池115内的废水后，启动送水单元119，在送水单元119的作用下，废水被传送至混液池内，送水单元119包括送水管和排污泵；废水从调节池115进入到混合池215后，启动潜污泵216，潜污泵216将混液池内的废水不断进行抽取并从喷头217重新下落进混液池内，通过潜污泵216与喷头217的配合使得废水与酸碱性溶液充分混合，同时还是得废水与空腔接触，增加废水的氧化，混液池内还设置有用于控制潜污泵216和混液池内排污泵的第三液位传感器，废水进入混液池内后在潜污泵216的作用不断进行充分混合搅拌操作，当废水达到与第三液位传感器所在高度时，潜污泵216停止工作，此时位于混液池内的排污泵开启将废水排放进沉淀池内。
废水从混液池进入到沉淀池内后，废水不断增高到达沉淀池内第二液位传感器219所在高度后，位于投放盒218上出料管311处的第三电磁阀310启动，此时投放盒218将盒内的硅酸钠粉末投放进沉淀池内，此时硅酸钠粉末进入沉淀池后水解可以产生胶状体使得废水内的重金属离子与胶状体一同沉淀在沉淀池的池底，沉淀池内还设置有驱动电机和搅拌桨用于将硅酸钠粉末与废水充分混合。
待废水内的重金属自离子被去除后，再次通过送水单元119将废水送沉淀池排放进存储池313内，在存储池313内设置有曝气单元312，启动曝气单元312后，鼓风机向孔洞内的注入气流最终气流从孔洞处排出，为了方便观察孔洞的气泡排放，在吹气管上设置有气流流量计，同时MBR反应器放置于存储池313内，经过MBR反应器与曝气单元312作用后，启动抽水泵317，此时废水可进行排放或消化，抽水泵317将净化后的废水排出，在排出时需要先经过消毒器318的处理，最终可安全排放，达到排放标准。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种实验室废水处理系统，其特征是：包括依次设置的酸碱调和模块(111)、溶液混合模块(112)、重金属沉淀模块(113)和MBR处理模块(114)，酸碱调和模块(111)包括调节池(115)，调节池(115)上设置有污水管(110)和用于过滤杂质的格栅(116)，溶液混合模块(112)包括溶液循环搅拌单元，重金属沉淀模块(113)包括硅酸钠投放单元(117)，酸碱调和模块(111)与溶液混合模块(112)之间设置有毛发聚集器(118)；溶液混合模块(112)与重金属沉淀模块(113)、重金属沉淀模块(113)与MBR模块之间均设置有送水单元(119)。
2.根据权利要求1所述的一种实验室废水处理系统，其特征是：所述酸碱调和模块(111)包括液位控制开关单元、酸性溶剂盒(210)和碱性溶剂盒(211)。
3.根据权利要求2所述的一种实验室废水处理系统，其特征是：所述液位控制开关单元包括位于污水管(110)上的第一电磁阀(212)和位于调节池(115)内的第一液位传感器(213)，酸性溶剂盒(210)与碱性溶剂盒(211)均设置有第二电磁阀(214)，第一电磁阀(212)与第二电磁阀(214)均受控于第一液位传感器(213)。
4.根据权利要求1所述的一种实验室废水处理系统，其特征是：所述溶液循环搅拌单元包括混液池，混液池底部设置有潜污泵(216)，混液池顶部设置有喷头(217)，喷头(217)与潜污泵(216)之间设置有通水管。
5.根据权利要求1所述的一种实验室废水处理系统，其特征是：所述重金属沉淀模块(113)包括沉淀池和控制硅酸钠投放单元(117)的控制单元，硅酸钠投放单元(117)包括投放盒(218)以及位于投放盒(218)内的硅酸钠粉末，控制单元包括位于沉淀池内的第二液位传感器(219)，投放盒(218)处设置有出料管(311)以及位于出料管(311)处受控于第二液位传感器(219)的第三电磁阀(310)。
6.根据权利要求1所述的一种实验室废水处理系统，其特征是：所述MBR处理模块(114)包括曝气单元(312)、存储池(313)和MBR膜反应器(314)。
7.根据权利要求6所述的一种实验室废水处理系统，其特征是：所述曝气单元(312)包括位于存储池(313)内的吹气管和位于吹气管上的若干孔洞，存储池(313)外设置有与吹气管连通的鼓风机。
8.根据权利要求1所述的一种实验室废水处理系统，其特征是：所述送水管单元包括送水管和排污泵。
9.根据权利要求7所述的一种实验室废水处理系统，其特征是：所述吹气管上设置有气体流量计(315)。
10.根据权利要求6所述的一种实验室废水处理系统，其特征是：所述存储池(313)上设置有排液管(316)和与排液管(316)配合的抽水泵(317)，抽水泵(317)处设置有消毒器(318)。
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