CN108706840A - 一种实验室废水一体化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实验室废水一体化处理装置，它包括PLC控制系统和连接管路，还包括：废水收集装置，设置于连接管路的一端侧；调节池，设置于连接管路在背离废水收集装置的另一侧；原电池还原室，与调节池连通；沉淀池，与原电池反应室连通；氧化室，与沉淀池连通，其外部连接有臭氧发生器；生化反应室，与氧化室连通；纤维过滤器，与生化反应室连通；排水管，与纤维过滤器连通；第一增压泵，设置于废水收集装置和调节池之间；第二加压泵，设置于生化反应室和纤维过滤器之间；PLC控制系统与上述结构均控制连接。本发明的有益效果是，结构简单，工艺先进，流程短，次生污染小，处理效率高；自动化程度较高，可实现二次回流处理，节约了人力物力成本。
Description
技术领域
本发明涉及实验室设备技术领域，尤其是涉及一种实验室废水一体化处理装置。
背景技术
随着经济的不断发展，科研实验越来越多，各个领域科研实验室层出不穷。但是随之而来的问题，即是实验室废水的排放不被，而污染常常被忽视，特别是小型实验室。实验室废水的产生，主要来自企业科研实验和高校化学实验等。实验室实际上是一类典型的小型污染源，排放的废水成分复杂，含有大量的有毒、有害物质。
实验废水量的不确定性、多变性和复杂性是其自身的特点，其分为无机废水和有机废水，其中无机废水包括重金属及、金属络合物和无机物等，有机废水包括有机溶剂、有机酸、苯类、酚类、有机磷化物、石油类和油脂类等；上述物质如直接排放对环境造成严重的影响，但是在分解处理过程中现有的一些系统不能彻底的处理废水，或者处理不完全，由此造成环境污染时有发生。很多实验室位于城区，直接排入下水道还会形成交叉污染。
如果直接采用工业化污水处理的模式来处理，很难达到理想的处理效果。目前市场实验室废水的处理主要有两种方法：（1）调节PH值到中性后排放；（2）除了调节PH之外，再进行MBR处理。但由于实验室废水成分含量复杂，有毒有害物质多，可生化性较差，故不能很好的去除水中有害物质。同时，目前一些实验室废水处理设备，存在结构复杂、装置制作成本高、能耗大、占地面积大、处理废水成本过高等诸多缺点。
因此，有必要设计一种新的实验室废水处理装置，来改善目前该领域的技术困境。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种实验室废水一体化处理装置，整体方案结构简单，工艺先进，自动化程度高，多采用自然重力进行流通，成本低，且对环境友好。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种实验室废水一体化处理装置，该处理装置包括PLC控制系统和连接管路，连接管路用于废水的收集以及各处理腔室之间的流通。
一种实验室废水一体化处理装置，其还包括：
废水收集装置，其设置于连接管路的一端侧；
调节池，其设置于连接管路在背离废水收集装置的另一侧；
原电池还原室，其与调节池连通；
沉淀池，其与原电池反应室连通；
氧化室，其与沉淀池连通；所述氧化室包括有于其外部连接的臭氧发生器；
生化反应室，其与氧化室连通；
纤维过滤器，其与生化反应室连通；
排水管，其与纤维过滤器连通；
第一增压泵，其设置于废水收集装置和调节池之间；
第二加压泵，其设置于生化反应室和纤维过滤器之间。
所述PLC控制系统分别与废水收集装置、调节池、原电池还原室、沉淀池、氧化室、臭氧发生器、生化反应室、纤维过滤器、第一增压泵和第二增压泵连接。
进一步地，所述一体化处理装置还包括碱性加药箱和酸性加药箱，碱性加药箱和酸性加药箱分别与调节池连通；所述碱性加药箱与调节池之间管路上设置有第一加药计量泵，酸性加药箱与调节池之间管路上设置有第二加药计量泵；所述第一加药计量泵和第二加药计量泵与调节池之间的管路上分别设置有电磁阀A和电磁阀B；所述第一加药计量泵、第二加药计量泵、电磁阀A和电磁阀B均与PLC控制系统连接。
进一步地，所述碱性加药箱与调节池连通的管路尾段设置有支线管路，该支线管路与原电池还原室连通且其上设置有电磁阀C；所述酸性加药箱与调节池连通的管路尾段也设置有支线管路，该支线管路与原电池还原室连通且其上设置有电磁阀D；所述电磁阀C和电磁阀D均与PLC控制系统连接。
进一步地，所述调节池和原电池还原室中均设置有PH值检测装置，PH值检测装置与PLC控制系统连接。
进一步地，所述沉淀池中开有三个腔室，三个腔室从沉淀池的进水端至出水端依次为加药室、分离室和集水室；所述加药室和分离室之间、分离室和集水室之间均设置有溢流口；所述集水室中设置有第三液位传感装置和第四液位传感装置，第三液位传感装置设置于高水位处，第四液位传感装置设置于低水位处。
进一步地，所述一体化处理装置还包括絮凝剂加药箱，絮凝剂加药箱分为PAC加药箱和PAM加药箱，PAC加药箱和PAM加药箱分别与沉淀池连通；所述PAC加药箱与沉淀池之间管路上设置有第三加药计量泵和电磁阀E，PAM加药箱与沉淀池之间管路上设置有第四加药计量泵和电磁阀F；所述第三加药计量泵、电磁阀E、第四加药计量泵和电磁阀F均与PLC控制系统连接。
进一步地，所述纤维过滤器与排水管之间设置有清水池，清水池外壁上设置有回流管连接至沉淀池，回流管上设置有第三增压泵。
进一步地，所述调节池中前端设置有滤网。
进一步地，所述调节池中设置有第一液位传感装置，第一液位传感装置与PLC控制系统连接。
进一步地，所述沉淀池中设置有第二液位传感装置，第二液位传感装置与PLC控制系统连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：结构简单，工艺先进，占地面积小，处理过程周全严密，次生污染小；自动化程度较高，合理采用自然重力进行流通，节约了人力物力成本；流程短，净化效率高，还可实现二次回流处理，废水处理效果充分。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明一种具体实施例的外观结构示意图；
附图标记说明：1-废水收集装置；2-调节池；3-原电池还原室；4-沉淀池；41-加药室；42-分离室；43-集水室；5-氧化室；51-臭氧发生器；6-生化反应室；7-纤维过滤器；8-排水管；9-第一增压泵；10-碱性加药箱；101-第一加药计量泵；102-电磁阀A；103-电磁阀C；11-酸性加药箱；111-第二加药计量泵；112-电磁阀B；113-电磁阀D；12- PAC加药箱；121-第三加药计量泵；122-电磁阀E；13-PAM加药箱；131-第四加药计量泵；132-电磁阀F；14-第二增压泵；15-清水池；16-回流管；17-第三增压泵。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1、图2所示，一种实验室废水一体化处理装置，该处理装置包括PLC控制系统和连接管路，连接管路用于废水的收集以及各处理腔室之间的流通。所述连接管路均选用PE管材。
一种实验室废水一体化处理装置，其还包括：
废水收集装置1，其设置于连接管路的一端侧；
调节池2，其设置于连接管路在背离废水收集装置1的另一侧；
原电池还原室3，其与调节池2连通，且其中放置有铁碳或铁渣；
沉淀池4，其与原电池反应室3连通；
氧化室5，其与沉淀池4连通；所述氧化室5包括有于其外部连接的臭氧发生器51；
生化反应室6，其与氧化室5连通，且其中放置有活性炭；
纤维过滤器7，其与生化反应室6连通，本实施例中，纤维过滤器7选用纤维滤料柱；
排水管8，其与纤维过滤器7连通；
第一增压泵9，其设置于废水收集装置1和调节池2之间；
第二加压泵13，其设置于生化反应室6和纤维过滤器7之间；所述PLC控制系统分别与废水收集装置1、调节池2、原电池还原室3、沉淀池4、氧化室5、臭氧发生器51、生化反应室6、纤维过滤器7、第一增压泵9和第二增压泵14连接。
其中，在原电池反应室3中发生原电池反应，使废水中重金属离子转变为单质或沉淀物，使大分子燃料降解为小分子无色物质，此处理过程不仅具有脱色作用，同时提高了废水的可生化性。
所述一体化处理装置还包括碱性加药箱10和酸性加药箱11，碱性加药箱10和酸性加药箱11分别与调节池2连通；所述碱性加药箱10与调节池2之间管路上设置有第一加药计量泵101，酸性加药箱11与调节池2之间管路上设置有第二加药计量泵111；所述第一加药计量泵101和第二加药计量泵111与调节池2之间的管路上分别设置有电磁阀A102和电磁阀B112；所述第一加药计量泵101、第二加药计量泵111、电磁阀A102和电磁阀B112均与PLC控制系统连接。
所述碱性加药箱10与调节池2连通的管路尾段设置有支线管路，该支线管路与原电池还原室3连通且其上设置有电磁阀C103；所述酸性加药箱11与调节池2连通的管路尾段也设置有支线管路，该支线管路与原电池还原室3连通且其上设置有电磁阀D113；所述电磁阀C103和电磁阀D113均与PLC控制系统连接。
所述调节池2和原电池还原室3中均设置有PH值检测装置，PH值检测装置与PLC控制系统连接。
所述沉淀池4中开有三个腔室，三个腔室从沉淀池4的进水端至出水端依次为加药室41、分离室42和集水室43；所述加药室41和分离室42之间、分离室42和集水室43之间均设置有溢流口；所述集水室43中设置有第三液位传感装置和第四液位传感装置，第三液位传感装置设置于高水位处，第四液位传感装置设置于低水位处。
所述一体化处理装置还包括絮凝剂加药箱，絮凝剂加药箱分为PAC加药箱12和PAM加药箱13，PAC加药箱12和PAM加药箱13分别与沉淀池4连通；所述PAC加药箱12与沉淀池4之间管路上设置有第三加药计量泵121和电磁阀E122，PAM加药箱13与沉淀池4之间管路上设置有第四加药计量泵131和电磁阀F132；所述第三加药计量泵121、电磁阀E122、第四加药计量泵131和电磁阀F132均与PLC控制系统连接。
通过沉淀池4后废水分离排出的沉积物，经集中收集，加水泥做成块状填埋或者焚烧。沉淀池所述纤维过滤器7与排水管8之间设置有清水池15，清水池15外壁上设置有回流管16连接至沉淀池4，回流管146上设置有第三增压泵17。
所述调节池2中设置有第一液位传感装置，第一液位传感装置与PLC控制系统连接。
所述沉淀池4中设置有第二液位传感装置，第二液位传感装置与PLC控制系统连接。
本实施例中，所述调节池2进一步地在其前端设置有滤网，滤网可直接拦截废水中的杂质，去除水体悬浮物、颗粒物，明显降低浊度，净化水质，减少菌藻微生物，提高了后续废水处理的净化效率。
本实施例中，在原电池还原室3、沉淀池4、氧化室5和生化反应室6的外部分别设置有鼓风机，鼓风机向相应连接腔室进行鼓风，提高废水净化反应效率。
本发明使用原理如下：
通过废水收集装置1使得废水进入该实验室废水一体化处理装置，由第一增压泵9提供动力传输至调节池2；废水在调节池2中，由第一液位传感装置检测调节池2中的废水液位信息至合适区间后，再通过PH值在线检测装置监测PH值大小变化，实时与事先设定好所需的PH值3.5对比，由PLC控制系统控制打开相关的电磁阀，控制碱性加药箱10和酸性加药箱11加溶液调节PH值，并通过相应的加药计量泵进行泵送计量：如果PH值低于3.5，第一加药计量泵101加碱性溶液；如果PH值高于3.5，第二加药计量泵111加酸性溶液，待PH值调整成设定值3.5，相应加药计量泵停止工作。
废水经调节池2调节PH值之后，进入原电池反应室3；原电池反应室3中置有铁碳或铁渣，原电池反应完毕后，由原电池反应室3中的PH值在线检测装置检测PH值，PLC控制系统控制关闭电磁阀A102和电池阀B112，打开电磁阀C103和电池阀D113，再根据检测到的PH值由相应加药计量泵进行泵送酸碱溶液并计量，调节废水PH值至设定值。
废水之后通入沉淀池4，由第二液位传感装置检测加药室41中的废水液位情况，至合适液位时PLC控制系统即控制打开电池阀E122和电磁阀F132，由第三加药计量泵121和第四加药计量泵131泵送合适配比的PAC和PAM并分别计量，在分离室42中实现废水的沉淀分离；分离之后的废水进入集水室43，当水位达到能够触动第三液位传感装置时，则控制打开沉淀池阀门，废水通过自然重力作用流向氧化室5；若水位低于低水位时，沉淀池阀门关闭，废水在集水室中进行持续收集。
废水再通入氧化室5，由臭氧发生器51送入臭氧，对废水进行消毒。
废水接下来通入生化反应室6，废水被微生物净化。然后废水通入纤维过滤器7，由纤维滤料柱进行纤维过滤。
需要说明的是，第二增压泵14的作用为：将氧化室5的废水抽送入生化反应室6，再送入纤维过滤器7中，提供输送废水的动力。
最后通入清水池15，并由排水管8排出，此时排出的产水可达到国家废水一级排放标准。
如仍认为清水池15中的废水仍然未达到排放标准，则可以通过PLC控制系统控制运行第三增压泵17将废水通过回流管16泵送回至沉淀池4，进行二次循环处理。
上述使用过程皆由PLC控制系统操作指令完成，实现自动化控制。
该实验室废水一体化处理装置的连接管路均采用PE管材，PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种实验室废水一体化处理装置，该处理装置包括PLC控制系统和连接管路，连接管路用于废水的收集以及各处理腔室之间的流通，其特征在于，其还包括：
废水收集装置（1），其设置于连接管路的一端侧；
调节池（2），其设置于连接管路在背离废水收集装置（1）的另一侧；
原电池还原室（3），其与调节池（2）连通；
沉淀池（4），其与原电池反应室（3）连通；
氧化室（5），其与沉淀池（4）连通；所述氧化室（5）包括有于其外部连接的臭氧发生器（51）；
生化反应室（6），其与氧化室（5）连通；
纤维过滤器（7），其与生化反应室（6）连通；
排水管（8），其与纤维过滤器（7）连通；
第一增压泵（9），其设置于废水收集装置（1）和调节池（2）之间；
第二加压泵（13），其设置于生化反应室（6）和纤维过滤器（7）之间；
所述PLC控制系统分别与废水收集装置（1）、调节池（2）、原电池还原室（3）、沉淀池（4）、氧化室（5）、臭氧发生器（51）、生化反应室（6）、纤维过滤器（7）、第一增压泵（9）和第二增压泵（14）连接。
2.如权利要求1所述的一种实验室废水一体化处理装置，其特征在于：所述一体化处理装置还包括碱性加药箱（10）和酸性加药箱（11），碱性加药箱（10）和酸性加药箱（11）分别与调节池（2）连通；所述碱性加药箱（10）与调节池（2）之间管路上设置有第一加药计量泵（101），酸性加药箱（11）与调节池（2）之间管路上设置有第二加药计量泵（111）；所述第一加药计量泵（101）和第二加药计量泵（111）与调节池（2）之间的管路上分别设置有电磁阀A（102）和电磁阀B（112）；所述第一加药计量泵（101）、第二加药计量泵（111）、电磁阀A（102）和电磁阀B（112）均与PLC控制系统连接。
3.如权利要求2所述的一种实验室废水一体化处理装置，其特征在于：所述碱性加药箱（10）与调节池（2）连通的管路尾段设置有支线管路，该支线管路与原电池还原室（3）连通且其上设置有电磁阀C（103）；所述酸性加药箱（11）与调节池（2）连通的管路尾段也设置有支线管路，该支线管路与原电池还原室（3）连通且其上设置有电磁阀D（113）；所述电磁阀C（103）和电磁阀D（113）均与PLC控制系统连接。
4.如权利要求1~3任一项所述的一种实验室废水一体化处理装置，其特征在于：所述调节池（2）和原电池还原室（3）中均设置有PH值检测装置，PH值检测装置与PLC控制系统连接。
5.如权利要求1所述的一种实验室废水一体化处理装置，其特征在于：所述沉淀池（4）中开有三个腔室，三个腔室从沉淀池（4）的进水端至出水端依次为加药室（41）、分离室（42）和集水室（43）；所述加药室（41）和分离室（42）之间、分离室（42）和集水室（43）之间均设置有溢流口；所述集水室（43）中设置有第三液位传感装置和第四液位传感装置，第三液位传感装置设置于高水位处，第四液位传感装置设置于低水位处。
6.如权利要求1或5所述的一种实验室废水一体化处理装置，其特征在于：所述一体化处理装置还包括絮凝剂加药箱，絮凝剂加药箱分为PAC加药箱（12）和PAM加药箱（13），PAC加药箱（12）和PAM加药箱（13）分别与沉淀池（4）连通；所述PAC加药箱（12）与沉淀池（4）之间管路上设置有第三加药计量泵（121）和电磁阀E（122），PAM加药箱（13）与沉淀池（4）之间管路上设置有第四加药计量泵（131）和电磁阀F（132）；所述第三加药计量泵（121）、电磁阀E（122）、第四加药计量泵（131）和电磁阀F（132）均与PLC控制系统连接。
7.如权利要求1所述的一种实验室废水一体化处理装置，其特征在于：所述纤维过滤器（7）与排水管（8）之间设置有清水池（15），清水池（15）外壁上设置有回流管（16）连接至沉淀池（4），回流管（16）上设置有第三增压泵（17）。
8.如权利要求1所述的一种实验室废水一体化处理装置，其特征在于：所述调节池（2）中前端设置有滤网。
9.如权利要求1所述的一种实验室废水一体化处理装置，其特征在于：所述调节池（2）中设置有第一液位传感装置，第一液位传感装置与PLC控制系统连接。
10.如权利要求1所述的一种实验室废水一体化处理装置，其特征在于：所述沉淀池（4）中设置有第二液位传感装置，第二液位传感装置与PLC控制系统连接。
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