CN113371867B - 一种实验室废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种实验室废水处理方法，该方法包括：步骤一、针对化学实验台设置多管道切换单元，该多管道切换单元设置在化学实验台的出水端，使得多管道切换单元每动作一次均具有一不同的导污管与化学实验台的出水端连通；步骤二、针对多管道切换单元的多个不同导污管的输出端，分别设置相应的废水处理单元；该装置中，所述多管道切换单元包括一总管和多个分管，所述总管的进水端连接在化学实验台的清洗池的出水端上，所述总管上设有一转动部，转动部的第二端相对于第一端呈偏心设置。本发明实现对不同种化学实验产生的不同类型废水进行处理的同时，降低实验室建设、化学实验台设置以及废水处理的成本，效果突出。
Description
技术领域
本发明涉及实验室废水处理技术领域，尤其涉及一种实验室废水处理方法。
背景技术
化学实验过程中，不可避免的一个问题就会废水问题，许多高校实验室对实验过程中产生的废水不加任何处理就直接排入下水道，而实验室产生的废水中含有了大量的有害、有毒物质，当这些废水不经处理直接排放，就会威胁到环境质量，危害到人们的健康生活。因此，寻找一种高效、节能、环保的实验室废水处理工艺迫在眉睫，尤其是如何提高针对不同种化学实验产生的不同类型废水的处理效果和效率，并降低废水处理的运营成本的问题亟待解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种实验室废水处理方法，通过直接在化学实验台的出水端设置多管道切换单元，并利用多管道切换单元每动作一次均具有一不同的导污管与化学实验台的出水端连通，而每个导污管分别连接针对一种类型废水进行处理的废水处理单元，实现对不同种化学实验产生的不同类型废水进行处理的同时，降低实验室建设、化学实验台设置以及废水处理的成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种实验室废水处理方法，包括：
步骤一、针对化学实验台设置多管道切换单元，该多管道切换单元设置在化学实验台的出水端，使得多管道切换单元每动作一次均具有一不同的导污管与化学实验台的出水端连通；
步骤二、针对多管道切换单元的多个不同导污管的输出端，分别设置相应的废水处理单元，多个所述废水处理单元为含磷废水处理单元、芳烃硝化废水处理单元、含氰废水处理单元，分别对对应的废水进行处理；
步骤三、在多个所述废水处理单元的输出端依次设置静置区和清水消毒区，对处理后的废水进行静至沉淀并进行消毒后排出；
其中：
上述步骤二中的含磷废水处理单元、芳烃硝化废水处理单元和含氰废水处理单元均包含有废水处理池和加药器；
多管道切换单元每动作一次，当其与其中一导污管连通时，其余导污管的进水端呈封闭状态；
所述多管道切换单元包括一总管和多个分管，所述总管的进水端连接在化学实验台的清洗池的出水端上，所述总管上设有一转动部，所述转动部的第一端可转动的连接在总管本体上，转动部的第二端相对于第一端呈偏心设置，多个所述分管通过一管架固定在化学实验台内部，且转动部转动时，多个分管的进水端位于所述转动部第二端的运动轨迹上；
所述转动部的顶端包括一竖直段，所述竖直段的与操作单元之间通过传动单元传动连接，使得所述操作单元转动时带动所述竖直段同步转动；
所述操作单元包括操作杆，所述操作杆可转动的设置在化学实验台的台面上，在所述化学实验台的台面设置与各个所述管道对应的编号，多个编号以所述操作杆转动轴心为圆心呈中心对称分布；
所述传动单元包括传动杆和同步带组件，所述传动杆可转动的垂直于所述操作杆安装在所述化学实验台上，其顶端贯穿所述化学实验台与所述操作杆连接，同步带组件内的两个同步轮分别固定在所述传动杆的底端和竖直段上；
各个所述导污管的进水端均设置有电磁阀，所述电磁阀呈常闭状态，在所述化学实验台的各个编号处均设置触发开关，各个所述触发开关分别与对应的所述导污管内的电磁阀电连接，以使得当操作杆运动至对应编号位置处时，该位置触发开关动作，使得对应导污管内的电磁阀打开；
触发开关串联在对应的电磁阀的电路上，触发开关包括一可升降的触发杆，其底端为导电部，导电部下方的两侧均设置导电接触部，触发杆外套设一弹簧，且触发杆的顶端设置成波浪状，其具有一向下凹陷的限位区。
优选地，在上述步骤一和步骤二中，当化学实验室有多个化学实验台时，在各个所述实验台上均设置多管道切换单元，不同的化学实验台内的对应同一废水处理单元的导污管之间通过转接管连通。
优选地，在上述步骤一和步骤二中，将多管道切换单元的管道设置在化学实验台的底部，使得管道的一端延伸至化学实验台内部，另一端预埋在建筑内部。
本发明通过针对不同的化学实验，将针对不同类型废水进行处理的废水处理单元通过多管道切换单元直接与化学实验台进行连接，实验人员在做化学实验过程中，根据相应的化学实验类型，可直接通过操作多管道切换单元选择相应的废水处理单元，实现了实验室不同类型废水的分别处理，提高废水处理效果，尤其是，对同一化学实验台上产生的不同类型的废水可分别处理，正是由于这一保障，使得不同的化学实验可在同一化学实验台上进行，无需因为产生的废水类型不同，设置不同类型的实验室或实验台，极大提高了废水处理效率以及降低实验室建设和实验台设置的成本，同时，不同实验台中产生的同类型废水会被收集并导入至同一对应的废水处理单元进行处理，优点更加突出。
附图说明
图1为本发明实验室废水环保处理装置的系统图。
图2为本发明实验室废水环保处理装置中涉及的化学实验台的整体示意图。
图3为本发明实验室废水环保处理装置中多管道切换单元与化学实验台之间的连接示意图。
图4为本发明实验室废水环保处理装置的图3中A部放大图。
图5为本发明实验室废水环保处理装置的多管道切换装置的示意图。
图6为本发明实验室废水环保处理装置触发开关与电磁阀电连接的示意图。
附图标号说明：
1、多管道切换单元；2、导污管；3、废水处理单元；4、静置区；5、清水消毒区；6、转接管；7、操作单元；8、传动单元；9、电磁阀；
11、总管；12、分管；13、转动部；14、总管本体；15、竖直段；
31、含磷废水处理单元；32、芳烃硝化废水处理单元；33、含氰废水处理单元；34、废水处理池；35、加药器；
71、操作杆；72、触发开关；
81、传动杆；82、同步带组件；
721、触发杆；722、导电接触部；723、弹簧；724、限位区。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图6所示，本发明提出一种实验室废水处理方法，包括：
步骤一、针对化学实验台设置多管道切换单元1，该多管道切换单元1设置在化学实验台的出水端，使得多管道切换单元1每动作一次均具有一不同的导污管2与化学实验台的出水端连通；
步骤二、针对多管道切换单元1的多个不同导污管2的输出端，分别设置相应的废水处理单元3，多个废水处理单元3为含磷废水处理单元31、芳烃硝化废水处理单元32、含氰废水处理单元33，分别对对应的废水进行处理；
步骤三、在多个废水处理单元3的输出端依次设置静置区4和清水消毒区5，对处理后的废水进行静至沉淀并进行消毒后排出；
其中：
上述步骤二中的含磷废水处理单元31、芳烃硝化废水处理单元32和含氰废水处理单元33均包含有废水处理池34和加药器35；
其一，针对含磷废水的处理主要为钙法除磷，它是利用氯化钙或石灰作为药剂，采用机械混合反应，从而控制适量反应、混合强度、沉淀表面符合和反应PH值。在含磷废水中加入石灰，钙离子与磷酸根反应，生产沉降，其反应为：
5Ca2++7OH-+3H2PO4 -＝Ca5(OH)(PO4)3↓+6H2O(1)
副反应：Ca2++CO3 2-＝CaCO3↓
通过这种反应，计算出其平衡常数，当平衡常数达到最大时，意味着除磷效果最好，因此，可在加药器35内添加氯化钙或石灰作为药剂，并在含磷废水通过导污管2进入含磷废水处理单元31内的废水处理池34后，利用加药器35将氯化钙或石灰添加至该废水处理池34中，等待反应即可，反应后的水泵送至静置区4内进行曝气和光照，在静置一定之间之后，泵送至清水消毒区5内进行消毒，再排放出去；
其二、氰是碳和氮两种元素的化学物，是一种有毒气体，针对含氰的废水，可含氰化物废液的稀溶液可加入氢氧化钠试液调至PH10以上，再加入几克KMnO4以3％计使氰离子氧化分解；如氰离子含量高可先以碱调至PH10以上，再加入过量次氯酸钠使氰离子氧化分解生成CO2和N2放置24小时排放。注意含氰废液不可与酸混合，在上述过程中，氢氧化钠试剂、KMnO4以及次氯酸钠均可通过加药器35添加至含氰废水处理单元33的废水处理池34中，在处理之后，将溶液泵送至静置区4，在静置一定时间之后，泵送至清水消毒区5进行消毒，再排放出去；
其三、芳烃硝化废水主要来源于芳基硝化实验，这种实验一般采用的是混酸硝化方法，在实验过程中会产生硝基酚等污染物，这种污染物毒性大，处理难。针对芳烃硝化废水问题，可以采用活性炭吸附法来处理。活性炭吸附法是利用多孔性的活性炭，使水中一种或多种物质被吸附在活性炭表面而去除的方法，去除对象包括溶解性的有机物质，合成洗涤剂、微生物、病毒和一定量的重金属，并能够脱色、除臭。在该方式中，芳烃硝化废水处理单元32的废水处理池34中设置活性炭层，将导入的芳烃硝化废水进行吸附，吸附之后，将溶液泵送至静置区4在静置一定时间之后，泵送至清水消毒区5进行消毒，再排放出去；
多管道切换单元1每动作一次，当其与其中一导污管2连通时，其余导污管2的进水端呈封闭状态。
本申请采用上述技术方案，使得每个化学实验台均同时与多种废水处理单元3连通，且可进行切换，以根据化学实验会产生的废水种类选择相应的废水处理单元3，在实验完毕之后，产生的废水直接导入至对应的废水处理单元3中进行分别处理，不仅具有废水处理效果好、效率高的优点，同时，提高了化学实验台的适用性，而在现有技术中，例如，在进行牙型刺分析、孢粉分析和切片磨片三类不同的实验时，一般需要分别对应设置三个实验室，不同的实验在各自的实验室内进行，此时，每个实验室均需要有对应的废水处理系统，而各个实验室内的化学实验台也只能进行单一类型的化学实验，无论是从实验室的建设、化学实验台的设置角度，还是从废水处理系统的设置角度而言，均需要花费较大的成本，同时，不利于实验的开展以及学术的交流，而采用了本申请的方案之后，由于一个化学实验台能够对接不同的废水处理单元3，同时，可根据化学实验产生的废水类型进行选择，使得，化学实验台不再因为会产生废水类型的不同受到限制，不同研究方向的实验人员，可通过在同一化学实验台上进行相适应的实验，此时，只需将不同类型化学实验所需的仪器放置在化学实验台上，相应实验人员根据需要进行使用即可，极大的提高了化学实验台的适用性，同时，也方便不同研究方向的实验人员通过化学实验的直观性，进行相对应的学术交流，效果更好。
在上述步骤一中，在对多管道切换单元1进行设置时，多管道切换单元1的进水端连通化学实验台的清洗池出水端，使得化学实验台的清洗池无需进行大改，只需将现有的化学实验台清洗池的出水管与多管道切换单元1的进水端连接即可，使得，在对现有化学实验台进行整改迎合本申请方案时，成本更低。
在上述步骤一和步骤二中，当化学实验室有多个化学实验台时，在各个实验台上均设置多管道切换单元1，不同的化学实验台内的对应同一废水处理单元3的导污管2之间通过转接管6连通，使得能够将不同化学实验台产生的同类型的实验废水进行汇总处理，并利用同一个同类型的废水处理单元3进行统一处理，成本更低、效果更好。
在上述步骤一中，将多管道切换单元1的操作单元7设置在化学实验台的台面上，方便实验人员进行操作，以选取对应的废水处理单元3与化学实验台的清洗池连通。
针对上述的实验室废水处理方法，本申请还提供了一种实验室废水环保处理装置，其中：多管道切换单元1包括一总管11和多个分管12，总管11的进水端连接在化学实验台的清洗池的出水端上，总管11上设有一转动部13，转动部13的第一端可转动的连接在总管本体14上，该总管本体14指的是连接化学实验台的清洗池出水端上，具体的，化学实验台的清洗池出水端上连接有出水管，总管本体14的一端连接出水管，另一端连接转动部13的第一端，转动部13的第二端相对于第一端呈偏心设置，多个分管12通过一管架固定在化学实验台内部，且转动部13转动时，多个分管12的进水端位于转动部13第二端的运动轨迹上，具体得，多个分管12可呈中心对称分布，导污管2的进水端设置成喇叭状，喇叭状顶端的内径大于转动部13第二端的外径。
转动部13的顶端包括一竖直段15，竖直段15的与操作单元7之间通过传动单元8传动连接，使得操作单元7转动时带动竖直段15同步转动。
操作单元7包括操作杆71，操作杆71可转动的设置在化学实验台的台面上，在化学实验台的台面设置与各个管道对应的编号，多个编号以操作杆71转动轴心为圆心呈中心对称分布，当操作杆71转动，其一端指向对应编号时，转动部13的第二端及位于对应导污管2进水端的喇叭状内，其中，传动单元8包括传动杆81和同步带组件82，传动杆81可转动的垂直于操作杆71安装在化学实验台上，其顶端贯穿化学实验台与操作杆71连接，同步带组件82内的两个同步轮分别固定在传动杆81的底端和竖直段15上，使得操作杆71转动时，会通过传动杆81和同步带组件82带动转动部13转动相同的角度。
各个导污管2的进水端均设置有电磁阀9，电磁阀9呈常闭状态，在化学实验台的各个编号处均设置触发开关72，各个触发开关72分别与对应的导污管2内的电磁阀9电连接，以使得当操作杆71运动至对应编号位置处时，该位置触发开关72动作，使得对应导污管2内的电磁阀9打开，具体的，触发开关72串联在对应的电磁阀9的电路上，触发开关72包括一可升降的触发杆721，其底端为导电部，导电部下方的两侧均设置导电接触部722，当触发杆721被操作杆71下压后，导电部会插入两个导电接触部722之间，使得电磁阀9得电，电磁阀9打开，触发杆721外套设一弹簧723，当操作杆71离开该触发杆721时，弹簧723恢复过程中会带动触发杆721向上运动，使得电磁阀9失电。
将触发杆721的顶端设置成波浪状，其具有一向下凹陷的限位区724，将操作杆71的下表面与触发杆721接触位置设置成与限位区724相适配的形状，使得操作杆71下压触发杆721之后，在弹簧723作用下，触发杆721对操作杆71具有锁止效果，在不受其他外力作用是，操作杆71不会随意转动。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种实验室废水处理方法，其特征在于，包括：
步骤一、针对化学实验台设置多管道切换单元(1)，该多管道切换单元(1)设置在化学实验台的出水端，使得多管道切换单元(1)每动作一次均具有一不同的导污管(2)与化学实验台的出水端连通；
步骤二、针对多管道切换单元(1)的多个不同导污管(2)的输出端，分别设置相应的废水处理单元(3)，多个所述废水处理单元(3)为含磷废水处理单元(31)、芳烃硝化废水处理单元(32)、含氰废水处理单元(33)，分别对对应的废水进行处理；
步骤三、在多个所述废水处理单元(3)的输出端依次设置静置区(4)和清水消毒区(5)，对处理后的废水进行静至沉淀并进行消毒后排出；
其中：
上述步骤二中的含磷废水处理单元(31)、芳烃硝化废水处理单元(32)和含氰废水处理单元(33)均包含有废水处理池(34)和加药器(35)；
多管道切换单元(1)每动作一次，当其与其中一导污管(2)连通时，其余导污管(2)的进水端呈封闭状态；
所述多管道切换单元(1)包括一总管(11)和多个分管(12)，所述总管(11)的进水端连接在化学实验台的清洗池的出水端上，所述总管(11)上设有一转动部(13)，所述转动部(13)的第一端可转动的连接在总管本体(14)上，转动部(13)的第二端相对于第一端呈偏心设置，多个所述分管(12)通过一管架固定在化学实验台内部，且转动部(13)转动时，多个分管(12)的进水端位于所述转动部(13)第二端的运动轨迹上；
所述转动部(13)的顶端包括一竖直段(15)，所述竖直段(15)的与操作单元(7)之间通过传动单元(8)传动连接，使得所述操作单元(7)转动时带动所述竖直段(15)同步转动；
所述操作单元(7)包括操作杆(71)，所述操作杆(71)可转动的设置在化学实验台的台面上，在所述化学实验台的台面设置与各个所述管道对应的编号，多个编号以所述操作杆(71)转动轴心为圆心呈中心对称分布；
所述传动单元(8)包括传动杆(81)和同步带组件(82)，所述传动杆(81)可转动的垂直于所述操作杆(71)安装在所述化学实验台上，其顶端贯穿所述化学实验台与所述操作杆(71)连接，同步带组件(82)内的两个同步轮分别固定在所述传动杆(81)的底端和竖直段(15)上；
各个所述导污管(2)的进水端均设置有电磁阀(9)，所述电磁阀(9)呈常闭状态，在所述化学实验台的各个编号处均设置触发开关(72)，各个所述触发开关(72)分别与对应的所述导污管(2)内的电磁阀(9)电连接，以使得当操作杆(71)运动至对应编号位置处时，该位置触发开关(72)动作，使得对应导污管(2)内的电磁阀(9)打开；
触发开关(72)串联在对应的电磁阀(9)的电路上，触发开关(72)包括一可升降的触发杆(721)，其底端为导电部，导电部下方的两侧均设置导电接触部(722)，触发杆(721)外套设一弹簧(723)，且触发杆(721)的顶端设置成波浪状，其具有一向下凹陷的限位区(724)，操作杆(71)的下表面与触发杆(721)接触位置设置成与限位区(724)相适配的形状，使得操作杆(71)下压触发杆(721)之后，在弹簧(723)作用下，触发杆(721)对操作杆(71)具有锁止效果，在不受其他外力作用是，操作杆(71)不会随意转动。
2.如权利要求1所述的实验室废水处理方法，其特征在于，在上述步骤一和步骤二中，当化学实验室有多个化学实验台时，在各个所述实验台上均设置多管道切换单元(1)，不同的化学实验台内的对应同一废水处理单元(3)的导污管(2)之间通过转接管(6)连通。
3.如权利要求2所述的实验室废水处理方法，其特征在于，在上述步骤一和步骤二中，将多管道切换单元(1)的管道设置在化学实验台的底部，使得管道的一端延伸至化学实验台内部，另一端预埋在建筑内部。
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