CN108178440A - 实验室废水处理方法及其处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室废水处理方法及其处理设备，该处理方法包括以下操作步骤：1)将实验室废水区分为实验污水和实验室生活污水进行独立收集；2)将实验污水经过调蓄池调蓄水量，再进入一体化实验污水预处理系统进行预处理；3)将实验室生活污水排放入化粪池进行固液分离和预酸化，在化粪池末端与经步骤2)处理后的实验污水混合，再依次经过调节沉淀池、厌氧‑好氧生化处理系统和高效污泥沉淀系统处理达标后排放。处理设备包括依次相接的调蓄池、一体化实验污水预处理系统、化粪池、调节沉淀池、厌氧‑好氧接触生物膜反应器和斜板沉淀池。本发明兼具物化法和生化法优点，且具有运行成本低、效果稳定、耐冲击性强、可实现无人值守等优点。

Description

实验室废水处理方法及其处理设备

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体是一种实验室废水处理方法及其处理设备。

背景技术

实验室污水主要来自各科研单位、企事业单位、高等院校的分析、科研和教学实验室。实验室废水本身可分为实验过程中产生的一般实验污水和实验室生活污水两类，其中实验室生活污水与一般办公室生活污水性质相类似，主要以有机污染物和氮磷为主。

实验污水具有量少、间断性强、高危害、成分复杂多变等特性。根据污水中所含主要污染物性质，可以分为有机和无机废水两大类。无机废水主要含有重金属、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。通常情况下由于实验过程中产生的实验污水和废杂通常有严格的收集保存方式，因此进入实验污水系统中的污染物浓度在经过储存调蓄后是可以控制在一定范围以内，但是仍具有一定的腐蚀性和生物毒性。

传统实验室污水处理工艺通常采用物化法为主，针对酸碱废水、氧化还原性废水、有毒有害废水等都有良好的处理效果，但是这些方法用在处理实验室生活废水上时，其经济性和对低浓度有机物、氮、磷的去除能力存在不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实验室废水处理方法及其处理设备，通过将实验室废水区分为实验污水和实验室生活污水两股独立水路进行预处理后，再合流进入生化系统开展二级处理，具有处理效果好、成本低、操作简便的优点。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

发明一，本发明实验室废水处理方法，包括如下操作步骤：

1)将实验室废水区分为实验污水和实验室生活污水进行独立收集；

2)将实验污水经过调蓄池调蓄水量，再进入一体化实验污水预处理系统进行预处理；

3)将实验室生活污水排放入化粪池进行固液分离和预酸化，在化粪池末端与经步骤2)处理后的实验污水混合，再依次经过调节沉淀池、厌氧-好氧生化处理系统和高效污泥沉淀系统处理达标后排放。

步骤2)中的一体化实验污水预处理系统包括依次相接的酸碱中和系统、混凝系统、沉淀分离系统和氧化预处理系统，所述酸碱中和系统具有pH调节作用；所述混凝系统通过投加混凝剂或絮凝剂或重金属捕捉剂对污水进行处理；所述沉淀分离系统能将混凝系统中形成的矾花进行分离；所述氧化预处理系统通过投加臭氧或臭氧与双氧水联合投加的方式对实验废水进行预氧化。

发明二，本发明实验室废水处理设备，包括依次相接的调蓄池、一体化实验污水预处理系统、化粪池、调节沉淀池、厌氧-好氧接触生物膜反应器和斜板沉淀池，实验污水先经过调蓄池、一体化实验污水预处理系统处理后与实验室生活污水一起排入化粪池，然后再经过调节沉淀池、厌氧-好氧接触生物膜反应器和斜板沉淀池处理后达标排放。

本发明所述一体化实验污水预处理系统包括由前至后依次相接的酸碱中和池、混凝池、沉淀分离池和氧化预处理池，酸碱中和池和混凝池内设有搅拌桨，沉淀分离池内设有斜管填料，氧化预处理池的顶部设有臭氧尾气收集及处理装置，氧化预处理池的下部设有臭氧曝气器，酸碱中和池、混凝池、沉淀分离池和氧化预处理池的底部分别设有排泥及放空口。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明将实验室废水区分为实验污水与实验室生活污水，并进行分流预处理后，再合流进行二级生化处理，解决了实验污水毒性大生化困难、生活污水物化法处理成本高、脱氮效果不好的问题。

2.本发明通过分流处理，设置调蓄池、调节池的方法，有效避免了生活用水对实验污水水质水量的冲击，提高了实验污水预处理系统运行的稳定性，保证出水水质稳定。

3.本发明同时针对处理实验污水和生活污水进行处理，可以解决部分偏远实验室或者新建实验室生活污水不便接入老旧污水管网的问题。

附图说明

图1是本发明实验室废水处理方法的工艺流程图。

图2是本发明实例1采用的设备结构示意图。

图中：1-调蓄池，2-一体化实验污水预处理系统，3-化粪池，4-调节沉淀池，5-厌氧-好氧接触生物膜反应器，6-斜板沉淀池，7-隔油板，8-检查口，9-酸碱中和池，10-混凝池，11-沉淀分离池，12-氧化预处理池，13-搅拌桨，14-斜管填料，15-臭氧曝气器，16-排泥及放空口，17-臭氧尾气收集及处理装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明实验室废水处理方法的工艺流程如下：

将实验室废水通过独立管道分别收集实验污水和实验室生活污水，实验污水自流输入调蓄池中，调蓄池内设置有与水泵联动的液位控制系统，待水位达到一定水量后，水泵启动以恒定流量输送污水至一体化实验污水预处理系统，一体化实验污水预处理系统包括依次相接的酸碱中和系统、混凝系统、沉淀分离系统和氧化预处理系统，实验污水先经酸碱中和系统，通过调节污水pH到适宜范围7.2-8.0，后进入混凝系统混合，通过投加混凝剂、重金属捕捉剂或絮凝剂，实现对污水中悬浮物和重金属离子的吸附络合，再经过沉淀分离系统进行泥水分离，将上清液进入氧化预处理系统进行处理，氧化预处理系统内采用臭氧氧化工艺，污水通过臭氧的强氧化性分解难降解有机物和杀灭致病菌，经过氧化预处理后的污水通过出水管路输送至化粪池的末端等待与实验室生活污水合流。

实验室生活污水通过独立管路收集后输送至化粪池中进行固液分离和水解酸化，在化粪池末端与经过预处理后的实验污水合流，合流后的污水自流入调节池中，调节池内设置有与水泵联动的液位控制系统，待水位达到一定水量后，水泵以恒定流量将污水输送至厌氧-好氧生化反应系统，其系统内的厌氧区和好氧区之间设置有混合液回流，再将污水输送入高效污泥沉淀系统进行污泥分离后排放，高效污泥沉淀系统与厌氧区之间设置有污泥回流。本发明方法通过微生物的同化、代谢作用与硝化反硝化作用实现有机物和氮磷的去除，而后通过高效沉淀系统去除低浓度有机物、氮磷后达标排放。

本发明所述氧化预处理水系统投加臭氧的方式可以采用一般曝气方式投加，也可以采用射流曝气、溶气曝气等混合方式投加，实现臭氧与污染物分子的高效接触；也可在反应区内投加惰性颗粒或者臭氧催化剂改善气液接触效果，提高臭氧氧化能力。

本发明通过将实验室废水分流为实验废水和实验室生活污水独立进行预处理后，合流进入二级生化处理，有效解决了实验污水毒性大生化困难，生活污水物化法处理成本高，脱氮效果不好的问题，并利用生活污水给二级生化系统提供易生化的碳、氮、磷源，减少了外源营养物质的补充。而且通过分离实验室生活污水减少生活用水对实验污水水质水量的冲击，同时通过在系统内设置带有液位控制功能的调蓄池和调节池，实现稳定输入预处理系统的实验室废水水量。

本发明污水通过酸碱中和系统可以解决污水酸碱变化问题，同时可以配合混凝系统中加药的要求，调节输入污水的pH；混凝系统可以投加包含但不限于聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺在内的一般混凝剂和絮凝剂，还可以投加有针对性的重金属捕捉剂，去除水中的悬浮物和重金属；沉淀分离系统可以将混凝系统中形成的矾花分离，确保出水悬浮物达到排放要求；氧化预处理系统通过投加臭氧或臭氧、双氧水联合投加的方式对实验废水进行预氧化，分解水中的难降解污染物，提高可生化性。

实施例1：

本实例的设备安装于某企业研发实验室旁，同时接纳同一实验楼的生活污水进行处理。

本实例采用的设备结构如图2所示，它包括依次相接的调蓄池1、一体化实验污水预处理系统2、化粪池3、调节沉淀池4、厌氧-好氧接触生物膜反应器5和斜板沉淀池6，其中一体化实验污水预处理系统2包括由前至后依次相接的酸碱中和池9、混凝池10、沉淀分离池11和氧化预处理池12，酸碱中和池9和混凝池10内均设有由减速器驱动的搅拌桨13，沉淀分离池11内设有斜管填料14，氧化预处理池12的顶部设有臭氧尾气收集及处理装置17，氧化预处理池12的下部设有臭氧曝气器15，酸碱中和池9、混凝池10、沉淀分离池11和氧化预处理池12的底部分别设有排泥及放空口16。实验污水先经过调蓄池1、一体化实验污水预处理系统处理2后与实验室生活污水一起排入化粪池3，然后再经过调节沉淀池4、厌氧-好氧接触生物膜反应器5和斜板沉淀池6处理后达标排放。

调蓄池1具有蓄水、均化水质及隔油功能，使用玻璃钢等材质加工，其内设有隔油板7及检查口8，池容为3m³。池内设有浮球液位控制仪，高液位自动启动，低液位自动停止。

酸碱中和池9由池的侧底部接纳污水，进水方式下进上出，池上方的搅拌桨13对来水进行搅拌使污水充分混合并进行酸碱中和，通过酸碱计量泵自动控制加药量使得中和后的污水成弱碱性或碱性。在碱性条件下，废水中的酸被中和，铁、镉、铜、锰、镍、铅、铬等重金属离子则与OH^-发生化学反应生成氢氧化物沉淀。酸碱中和池9的底部设有排泥及放空口16，可根据设备使用实际情况按需进行放空或排泥。

混凝池10内通过计量泵加入混凝药剂PAC和絮凝药剂PAM对污水中的重金属离子及悬浮物、有机污染物进行混凝絮凝反应，使水中难以沉淀的悬浮物互相聚合而形成胶体，然后与水体中的其他有机物质结合形成更大的絮凝体，絮凝体通过吸附，体积增大而下沉，降低原水的浊度、色度等水质的感观指标，同时去除多种重金属离子及悬浮物、有机污染物等有毒有害污染物达到净化效果。混凝池10上方的搅拌桨13对池内混合液及药剂充分混合，使得反应更快更充分。混凝池10底部设有排泥及放空口16，可根据设备使用实际情况按需进行放空或排泥。

沉淀分离池11中核心区分布有斜管填料14，可对混凝池来水中原有悬浮物质进行高效的泥水分离，确保悬浮物指标的达标，上清液自流进入氧化池。沉淀分离池11底部设有排泥及放空口16，可根据设备使用实际情况按需进行放空或排泥。外排污泥经重力压缩及干化后无害化处理，同时产生的沉淀污泥上清液排至调蓄池进行二次处理。

氧化预处理池12中通过计量泵加入双氧水及臭氧发生器通入臭氧进行催化反应深度降解剩余有机污染物，提高污水可生化性，并灭污水中的绝大部分病原微生物。其中臭氧曝气器15采用管式钛板臭氧曝气器，气水接触充分，反应完全。为了减少臭氧对周边环境的影响，氧化预处理池12顶部安装有臭氧尾气收集及处理装置17，采用活性炭吸附残余臭氧的物质。

化粪池3接纳实验室生活污水分离水中的悬浮物后与一体化实验污水预处理系统2产生的废水合流，输入调节沉淀池4，而后稳定泵送至厌氧-好氧接触生物膜反应器5，该反应器集厌氧、好氧和生物膜法处理于一体，进水与回流污泥混合进入设置有厌氧生物填料的厌氧区进行厌氧反应，厌氧反应区提供有机物厌氧降解及厌氧释磷环境。经过厌氧处理的污水通过上升口(内置)进入好氧反应区，好氧反应区设置生物转盘，污水中的有机污染物在该好氧反应区达到最大去除，同时实现强化生物脱氮除磷效果。

厌氧-好氧接触生物膜反应器5的出水进一步输入斜板沉淀池6中，污水在沉淀池中斜板填料的作用下污水中的泥水异向流动，充分进行泥水分离，上清液达标后排放至市政管网，斜板沉淀池底污泥大部分回流至厌氧-好氧接触生物膜反应器5厌氧反应区进水口，少量剩余污泥定期外运。

以下是本实例的废水处理情况：

本实例的进水水质情况如下：

经一体化实验污水预处理系统处理后的出水情况：

经本发明方法及设备处理后的出水情况：

经过本发明方法以及本发明设备处理后的实验室废水达到排放如市政官网水质要求。

Claims (4)

1.实验室废水处理方法，其特征在于，它包括以下操作步骤：

1)将实验室废水区分为实验污水和实验室生活污水进行独立收集；

2)将实验污水经过调蓄池调蓄水量，再进入一体化实验污水预处理系统进行预处理；

3)将实验室生活污水排放入化粪池进行固液分离和预酸化，在化粪池末端与经步骤2)处理后的实验污水混合，再依次经过调节沉淀池、厌氧-好氧生化处理系统和高效污泥沉淀系统处理达标后排放。

2.根据权利要求1所述实验室废水处理方法，其特征在于，步骤2)中的一体化实验污水预处理系统包括依次相接的酸碱中和系统、混凝系统、沉淀分离系统和氧化预处理系统，所述酸碱中和系统具有pH调节作用；所述混凝系统通过投加混凝剂或絮凝剂或重金属捕捉剂对污水进行处理；所述沉淀分离系统能将混凝系统中形成的矾花进行分离；所述氧化预处理系统通过投加臭氧或臭氧与双氧水联合投加的方式对实验废水进行预氧化。

3.实验室废水处理设备，其特征在于，它包括依次相接的调蓄池、一体化实验污水预处理系统、化粪池、调节沉淀池、厌氧-好氧接触生物膜反应器和斜板沉淀池，实验污水先经过调蓄池、一体化实验污水预处理系统处理后与实验室生活污水一起排入化粪池，然后再经过调节沉淀池、厌氧-好氧接触生物膜反应器和斜板沉淀池处理后达标排放。

4.根据权利要求3所述实验室废水处理设备，其特征在于，所述一体化实验污水预处理系统包括由前到后依次相接的酸碱中和池、混凝池、沉淀分离池和氧化预处理池，酸碱中和池和混凝池内设有搅拌桨，沉淀分离池内设有斜管填料，氧化预处理池的顶部设有臭氧尾气收集及处理装置，氧化预处理池的下部设有臭氧曝气器，酸碱中和池、混凝池、沉淀分离池和氧化预处理池的底部分别设有排泥及放空口。