CN111018074A - 一种实验室废液的处理方法及处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室废液的处理方法和装置，方法包括：包括以下步骤：统一收集实验室废液，并将收集的含汞废液倒入一反应罐内；去汞处理，将反应后的废液静置一段时间后，将反应罐内的沉淀排出后统一收集储存；将反应罐内的液体直接排放至污水管道。装置包括反应罐、搅拌部件、加药控制模块、电导率探头和用于向反应罐内加硫化钠药剂的加药组件，搅拌部件位于反应罐内，反应罐的上部设有废液进口和加药口，底部设有排泥口，加药组件通过管路与加药口连接，电导率探头位于反应罐内，加药控制模块用于接收电导率探头的信号并控制加药组件的启停。本发明的处理方法和装置通过控制处理药剂添加量，确保反应完全的同时不带入新的污染物。

Description

一种实验室废液的处理方法及处理装置

技术领域

本发明涉及实验室废液设备，尤其涉及一种实验室废液的处理方法及处理装置。

背景技术

随着国家对环境产业的加大投入以及民众日渐提高的环保意识，新建环保项目逐年增多，企业内部实验室及第三方检测机构数量也逐年递增。实验室检测过程中不可避免会产生众多有毒有害废液。现有技术方案工艺为分类收集-预处理-中和还原反应-蒸发分离-外送处理，其蒸发分离工艺能耗较高，无法实现废液最大限量的无害化，处理成本高，而不具备处理能力的实验室一般通过集中收集后运送到危废处理厂处理，其运输及处理成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种通过控制处理药剂添加量，确保反应完全的同时不带入新的污染物的实验室废液的处理方法及处理装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种实验室废液的处理方法，包括以下步骤：

S1、统一收集实验室废液，并将收集的含汞废液倒入一反应罐内；

S2、去汞处理：

S21、检测反应罐内废液的电导率，并记录为Nmax；

S22、将配好的硫化钠药剂逐步添加到反应罐内，同时对反应罐内的废液进行搅拌，检测反应罐内废液的电导率，当检测到电导率下降至一个最低点后开始上升时，停止硫化钠药剂的添加，记录最低点的电导率为Nmin，记录下降至一个最低点后开始上升的电导率为N0，Nmax＞N0＞Nmin；

S23、将反应后的废液静置一段时间后，将反应罐内的沉淀排出后统一收集储存；

S3、将反应罐内的液体直接排放至污水管道。

作为上述技术方案的进一步改进：

N0与Nmin的差值为0～0.2。

在所述步骤S21中，还包括向反应罐加碱液，至废液中的PH值为9～11，碱性环境能促进沉淀反应；在步骤S23之后于步骤S3之前，还包括向反应罐内加酸液，并实时监控反应罐内废液的PH值，当PH为7时，停止加酸液。

在步骤S3中，将反应罐内的液体排放前，对处理后的液体进行汞的检测，确保处理后的液体内的含汞量达标后直接排除至污水管道。

一种实验室废液的处理装置，包括反应罐、搅拌部件、加药控制模块、电导率探头和用于向反应罐内加硫化钠药剂的加药组件，所述搅拌部件位于反应罐内，所述反应罐的上部设有废液进口和加药口，底部设有排泥口，所述加药组件通过管路与加药口连接，所述电导率探头位于反应罐内，所述加药控制模块用于接收电导率探头的信号并控制加药组件的启停。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述处理装置还包括向反应罐内加碱液的加碱液组件、加酸液的加酸液组件以及检测反应罐内废液PH值的PH探头，所述加碱液组件、加酸液组件和PH探头与加药控制模块关联，所述加药控制模块可接收PH探头的信号，并控制加碱液组件和加酸液组件的启停，所述PH探头与电导率探头相邻设置。

所述加药组件包括加药泵和硫化钠储罐，所述加药泵、硫化钠储罐以及加药口之间通过管路连接，所述加药泵与加药控制模块关联，所述加酸液组件包括加酸泵和酸液储罐，所述加酸泵、酸液储罐和加药口之间通过管路连接，所述加酸泵与加药控制模块关联，所述加碱液组件包括加碱泵和碱液储罐，所述加碱泵、碱液储罐和加药口之间通过管路连接，所述加碱泵与加药控制模块关联。

所述反应罐的内壁为圆锥面，所述圆锥面的小径端位于底部，所述排泥口位于圆锥面的小径端。

所述反应罐的壁面设有观察窗，所述观察窗位于电导率探头的对面侧，并与电导率探头的位置相对应。

所述反应罐的底部设有行走轮。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的实验室废液的处理方法，可对含汞废液进行处理，通过加药控制装置的控制，确保废液完全反应的同时，降低处理剂药剂的添加量，降低处理成本的同时也不会增加新的污染物，通过沉淀的方式将重金属汞富集到沉淀中，统一收集后运送至危废处理厂处理，滤液可直接排入污水管道，极大的降低废液处理量，降低处理成本。

(2)本发明的实验室废液的处理方法，可对含汞废液和酸碱废液进行处理，通过加药控制装置的控制，确保废液完全反应的同时，降低处理剂药剂的添加量，降低处理成本的同时也不会增加新的污染物。

附图说明

图1是本发明实施例1的方法的流程示意图。

图2是本发明实施例1的装置的结构示意图。

图3是本发明实施例1中电导率变化图。

图4是本发明实施例2的方法的流程示意图。

图中各标号表示：

1、反应罐；11、废液进口；12、加药口；13、排泥口；2、搅拌部件；3、加药控制模块；4、电导率探头；5、加药组件；51、加药泵；52、硫化钠储罐；6、PH探头；7、观察窗；8、行走轮。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

环境监测实验室中氨氮是检测频率较高的指标，其检测方法多采用纳氏试剂分光光度法，纳氏试剂由碘化汞、碘化钾及氢氧化钠配置而成。其检测废液中含重金属汞导致无法直接排放，因每日废液量较少，一般实验室采用统一收集后运送至危废处理厂处理。

实施例1

如图1和图3所示，本实施例的实验室废液的处理方法，具体包括以下步骤：

S1、统一收集实验室废液，并将收集的含汞废液倒入一反应罐1内；

S2、去汞处理：

S21、检测反应罐1内废液的电导率，并记录为Nmax；

S22、将配好的硫化钠药剂逐步添加到反应罐1内，同时对反应罐1内的废液进行搅拌，检测反应罐1内废液的电导率，当检测到电导率下降至一个最低点后开始上升时，停止硫化钠药剂的添加，记录最低点的电导率为Nmin，记录下降至一个最低点后开始上升的电导率为N0，Nmax＞N0＞Nmin；

S23、将反应后的废液静置一段时间后，将反应罐1内的沉淀排出后统一收集储存；

S3、将反应罐1内的液体直接排放至污水管道。

本实施例的处理方法主要对实验室含汞废液的处理，其处理原理方程式为Hg²⁺+S^2-→HgS。在步骤S3中，将反应罐1内的液体排放前，对处理后的液体进行汞的检测，确保处理后的液体内的含汞量达标后直接排除至污水管道。该方法可对含汞废液进行处理，通过沉淀的方式将重金属汞富集到沉淀中，统一收集后运送至危废处理厂处理，滤液可直接排入污水管道，极大的降低废液处理量，降低处理成本。

本实施例中，N0与Nmin的差值控制在0～0.2，既能保证硫离子与汞离子形成沉淀全部沉淀，有避免硫化钠溶液过量导致引入新的污染物。

如图2所示，本实施例的实验室废液的处理方法所采用的装置，包括反应罐1、搅拌部件2、加药控制模块3、电导率探头4和用于向反应罐1内加硫化钠药剂的加药组件5，搅拌部件2位于反应罐1内，反应罐1的上部设有废液进口11和加药口12，底部设有排泥口13，加药组件5通过管路与加药口12连接，电导率探头4位于反应罐1内，加药控制模块3用于接收电导率探头4的信号并控制加药组件5的启停。

本实施例中，加药组件5包括加药泵51和硫化钠储罐52，加药泵51、硫化钠储罐52以及加药口12之间通过管路连接，加药泵51与加药控制模块3关联，硫化钠储罐52位于反应罐1顶部，用于储存硫化钠药剂，容量为1L，根据实际需要可添加硫化钠储罐52的数量。加药控制模块3也设置在反应罐1顶部。具体控制过程为：电导率探头4检测反应罐1内废液的含量，并将检测的数值实时反馈给加药控制模块3，加药控制模块3根据预设的值来控制加药泵51开启和停止。

本实施例中，反应罐1的内壁为圆锥面，圆锥面的小径端位于底部，排泥口13位于圆锥面的小径端。废液进口11也为圆锥形，其圆锥形的小径端朝下，设置反应罐1的顶部，如此设计，倾倒废液时可防止溅出。排泥口13位于反应罐1正下方，开口直径10～20mm圆口，带控制球阀，用于排出静置后的沉淀物及处理后的废液。搅拌部件2的下端所设有桨叶，搅拌部件2上端安装在装置顶部，下端设有桨叶，桨叶向下延伸至反应罐1内下端三分之一处，便于滴定药剂与废液的充分反应。需要说明的是，搅拌部件2可用其它使溶液混合均匀的装置替代，如曝气装置。

本实施例中，反应罐1的壁面设有观察窗7，观察窗7位于电导率探头4的对面侧，并与电导率探头4的位置相对应。观察窗7位于反应罐1下端四分之一处，圆形，直径为80mm，观察窗7中心的与电导率探头4位置平行，并与探头成180°布置，观察窗7与反应罐1为焊接连接，密封方式为法兰密封，能够观察到搅拌装置、探头及反应罐1底部的沉淀情况，方便实验观察及设备检修。

本实施例中，反应罐1的底部设有行走轮8。行走轮8设置四个，便于整个反应罐1在实验室的移动。

本发明的含汞实验室废液处理方法和助理装置，处理装置较小，药剂添加量较少，处理成本低，同时通过加药控制模块3控制药剂添加量，避免因处理药剂过量而需要进一步处理，尤其适用于废液量较少的中小型实验室。

具体应用实例：

(1)收集实验室氨氮检测废液(含汞废液)1L，倒入反应罐1内，经电导率探头4可检测出废液电导率为21.00ms/cm，即Nmax为21.00ms/cm。

(2)在反应罐1中加入0.01mol/L硫化钠溶液，其电导率为31ms/cm。

(3)对加药控制模块3进行设置，废液中电导率上升即停止硫化钠溶液的添加。开启搅拌部件2，在加药控制模块3控制下加药泵51向反应罐1逐步加入硫化钠溶液，废液电导率变化情况如图3所示，由图3可知，随硫化钠添加到废液中，由于硫离子与汞离子形成沉淀，废液中电导率逐步下降，当废液中汞离子(Hg²⁺)完成反应后再添加硫化钠溶液则废液电导率开始上升，最低点的电导率Nmin为19.1ms/cm，通过加药控制模块3可控制废液电导率上升时停止加入硫化钠溶液，N0为19.2ms/cm，N0与Nmin的差值为0.1，符合上述控制的范围(0.2以内)，这样既能保证硫离子与汞离子形成沉淀全部沉淀，有避免硫化钠溶液过量导致引入新的污染物。此次废液处理过程中硫化钠的添加量为19ml。

(4)将反应完的废液静置30min，通过排泥口13将沉淀排出并统一收集，然后再将废液排入污水管道，对反应后溶液进行检测(硫离子S^2-检测为离子色谱法、汞含量检测为冷原子吸收分光光度法)发现，滤液中汞含量及硫离子含量均低于标准值，说明汞已完全沉淀到残渣中。

实施例2

如图4所示，本实施例的实验室废液的处理方法，与实施例1的处理方法相比，区别在于：

本实施例中，在所述步骤S21中，还包括向反应罐1加碱液，至废液中的PH值为9～11，碱性环境能促进沉淀反应；在步骤S23之后于步骤S3之前，还包括向反应罐1加酸液，并实时监控反应罐1内废液的PH值，当PH为7时，停止加酸液。之后，对反应后的废液进行检测(硫离子检测为离子色谱法、汞含量检测为冷原子吸收分光光度法)可知，废液中硫离子及汞含量均为未检出；打开阀门将废液排污污水管道将反应罐1内的液体直接排放至污水管道。

本实施例的处理方法主要对实验室中酸碱废液和含汞废液的处理，首先采用实施例1中步骤S1至步骤S3，将废液中的汞去除，为了促进沉淀反应，在向反应罐1内加硫化钠溶液前，先通过加碱液组件向反应罐1内加碱液，调整废液pH值处于9～11之间，碱性环境下能够促进沉淀反应的发生。之后排出反应的沉淀物(污泥)，再对反应罐1内剩余的液体进行加酸中和处理，即加酸液进行中和，至液体内的PH为7之后，将处理后的液体直接排放至污水管道。

本实施例的实验室废液的处理方法处理装置，与实施例1相比，多了加酸和加碱两套组件，即加碱液组件、加酸液组件和PH探头6，加酸液组件(图中未示出)包括加酸泵和酸液储罐，加酸泵、酸液储罐和加药口12之间通过管路连接，加酸泵与加药控制模块3关联，加碱液组件(图中未示出)包括加碱泵和碱液储罐，加碱泵、碱液储罐和加药口12之间通过管路连接，加碱泵与加药控制模块3关联。

加药控制模块3可接收PH探头6的信号，并控制加碱泵的启停。加药控制模块3可接收PH探头6的信号，并控制加酸泵的启停，其中，PH探头6与电导率探头4相邻设置，两个探头平行相邻并采用螺纹固定安装在反应罐1下端四分之一处，，可实时监测废液中电导率及pH，并将信号传输至加药控制模块3。

具体应用实例：

(1)收集实验室氨氮检测废液(含汞废液)1L，倒入处理装置内，经电导率探头4可检测出废液电导率为21.00ms/cm(Nmax)，pH为5.58；

(2)逐步往废液中添加收集的碱性废液，在废液pH到10时停止添加，此时废液电导率为19.85ms/cm；

(3)开启搅拌部件2；将配置好的处理药剂硫化钠(0.01mol/L，电导率为31ms/cm)逐步添加到含汞废液中，在充分搅拌的条件下通过加药控制模块3确定硫化钠添加的终点(电导率突跃点即为滴定终点Nmin＝19.1ms/cm)，在继续添硫化钠，至检测到的电导率为N0＝19.2ms/cm左右，或者电导率在19.1ms/cm与19.2ms/cm之间的数值，均确保汞离子全部沉淀而硫化钠药剂不过量；

(4)将反应后的溶液静置30min后打开排泥口将沉淀排出后统一收集储存，然后关闭阀门；

(5)在pH探头6控制下逐步将酸性废液添加到反应罐1内，当废液pH＝7时停止添加，对反应后的废液进行检测(硫离子检测为离子色谱法、汞含量检测为冷原子吸收分光光度法)可知，废液中硫离子及汞含量均为未检出；打开阀门将废液排污污水管道。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种实验室废液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、统一收集实验室废液，并将收集的含汞废液倒入一反应罐(1)内；

S2、去汞处理：

S21、检测反应罐(1)内废液的电导率，并记录为Nmax；

S22、将配好的硫化钠药剂逐步添加到反应罐(1)内，同时对反应罐(1)内的废液进行搅拌，检测反应罐(1)内废液的电导率，当检测到电导率下降至一个最低点后开始上升时，停止硫化钠药剂的添加，记录最低点的电导率为Nmin，记录下降至一个最低点后开始上升的电导率为N0，Nmax＞N0＞Nmin；

S23、将反应后的废液静置一段时间后，将反应罐(1)内的沉淀排出后统一收集储存；

S3、将反应罐(1)内的液体直接排放至污水管道。

2.根据权利要求1所述的实验室废液的处理方法，其特征在于，N0与Nmin的差值为0～0.2。

3.根据权利要求1所述的实验室废液的处理方法，其特征在于，在所述步骤S21中，还包括向反应罐(1)加碱液，至废液中的PH值为9～11，碱性环境能促进沉淀反应；在步骤S23之后于步骤S3之前，还包括向反应罐(1)内加酸液，并实时监控反应罐(1)内废液的PH值，当PH为7时，停止加酸液。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的实验室废液的处理方法，其特征在于，在步骤S3中，将反应罐(1)内的液体排放前，对处理后的液体进行汞的检测，确保处理后的液体内的含汞量达标后直接排除至污水管道。

5.一种实验室废液的处理装置，其特征在于，包括反应罐(1)、搅拌部件(2)、加药控制模块(3)、电导率探头(4)和用于向反应罐(1)内加硫化钠药剂的加药组件(5)，所述搅拌部件(2)位于反应罐(1)内，所述反应罐(1)的上部设有废液进口(11)和加药口(12)，底部设有排泥口(13)，所述加药组件(5)通过管路与加药口(12)连接，所述电导率探头(4)位于反应罐(1)内，所述加药控制模块(3)用于接收电导率探头(4)的信号并控制加药组件(5)的启停。

6.根据权利要求5所述的实验室废液的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括向反应罐(1)内加碱液的加碱液组件、加酸液的加酸液组件以及检测反应罐(1)内废液PH值的PH探头(6)，所述加碱液组件、加酸液组件和PH探头(6)与加药控制模块(3)关联，所述加药控制模块(3)可接收PH探头(6)的信号，并控制加碱液组件和加酸液组件的启停，所述PH探头(6)与电导率探头(4)相邻设置。

7.根据权利要求6所述的实验室废液的处理装置，其特征在于，所述加药组件(5)包括加药泵(51)和硫化钠储罐(52)，所述加药泵(51)、硫化钠储罐(52)以及加药口(12)之间通过管路连接，所述加药泵(51)与加药控制模块(3)关联，所述加酸液组件包括加酸泵和酸液储罐，所述加酸泵、酸液储罐和加药口(12)之间通过管路连接，所述加酸泵与加药控制模块(3)关联，所述加碱液组件包括加碱泵和碱液储罐，所述加碱泵、碱液储罐和加药口(12)之间通过管路连接，所述加碱泵与加药控制模块(3)关联。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的实验室废液的处理装置，其特征在于，所述反应罐(1)的内壁为圆锥面，所述圆锥面的小径端位于底部，所述排泥口(13)位于圆锥面的小径端。

9.根据权利要求5至7任意一项所述的实验室废液的处理装置，其特征在于，所述反应罐(1)的壁面设有观察窗(7)，所述观察窗(7)位于电导率探头(4)的对面侧，并与电导率探头(4)的位置相对应。

10.根据权利要求5至7任意一项所述的实验室废液的处理装置，其特征在于，所述反应罐(1)的底部设有行走轮(8)。

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