CN116444104B - 基于cass工艺的实验室用废水处理设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于CASS工艺的实验室用废水处理设备，涉及实验室废水处理技术领域，箱体内的第一水泵连通反应罐和反应箱，反应罐和反应箱之间设有调节腔，反应罐顶端的加药箱与环形加药管连通，反应罐在加药管下方依次设有过滤腔和吸附腔，过滤腔的过滤网下方设有电磁阀，吸附腔底部的吸附罐通过第一水泵与反应箱连通，反应箱内反应筒下部的曝气管通过气管与调节腔底部的气泵连通，反应筒上部设有液位计，反应罐顶端设有第一pH传感器，反应筒顶端设有第二pH传感器。本发明采用上述结构并与复配硅藻土所负载的微生物相结合，所能处理的污染物范围广，能在短时间内去除废水中的大量污染物，降低实验室废水对环境的污染。

Description

基于CASS工艺的实验室用废水处理设备及使用方法

技术领域

本发明涉及实验室废水处理技术领域，特别是涉及基于CASS工艺的实验室用废水处理设备及使用方法。

背景技术

化学实验室废水危害很大，随着高校的扩招，科研的进行，化学实验室废水日益增多，很多实验室对废水不加任何处理就排入下水道。因实验使用药品种类繁多，因此其产生的废水成分相当复杂，含有较多的重金属离子等有毒有害物质，直接排放势必对人们的生活用水和居住环境造成污染。

循环活性污泥工艺是在SBR技术基础上发展而成的一种新型的污水生物处理工艺，CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。现有实验室废水降低重金属离子时，常采用对应试剂去除某一金属离子的方式，且未见与CASS结合处理废水的设备。

发明内容

本发明的目的是提供基于CASS工艺的实验室用废水处理设备及使用方法，对实验室产生的废水进行前处理后排入下水道，降低对环境的污染。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于CASS工艺的实验室用废水处理设备，包括箱体和底座，箱体内的第一水泵连通反应罐和反应箱，反应罐和反应箱之间设有调节腔，反应罐顶端的加药箱与环形加药管连通，反应罐在加药管下方依次设有过滤腔和吸附腔，过滤腔的过滤网下方设有电磁阀，吸附腔底部的吸附罐通过第一水泵与反应箱连通，反应箱内反应筒下部的曝气管通过气管与调节腔底部的气泵连通，反应筒上方设有液位计，反应罐顶端设有第一pH传感器，反应筒顶端设有第二pH传感器。

优选的，吸附罐内装有沸石，吸附腔中上部由上至下直径逐渐减小，其下部呈圆柱体型。

优选的，加药箱内设有加药腔和第二水泵，第二水泵与加药管连通，加药管上均匀设有若干喷药孔。

优选的，曝气管上均匀设有若干通气孔，反应箱上部设有出液管，其下部设有出泥管，出液管与反应筒的出液孔螺纹连接，出泥管与反应筒的出泥孔螺纹连接。

优选的，过滤网的直径大于吸附罐的直径，吸附腔底端设有安装环，安装环上部与吸附罐的第一螺纹部螺纹连接，安装环下部与第一水泵连通。

优选的，调节腔内设有安装架，安装架顶端设有第一水泵，安装架底部设有气泵。

优选的，反应罐在加药箱一侧设有顶盖，顶盖与反应罐顶端铰接，加药箱内放有重金属捕捉复合药剂。

优选的，反应筒顶端设有把手，反应筒内装有复配硅藻土。

基于CASS工艺的实验室用废水处理设备的使用方法：

S1、配置诱捕溶液：取重金属诱捕复合药剂于烧杯中，加入蒸馏水稀释后得到诱捕溶液，将诱捕溶液加入加药箱内；

S2、反应罐处理：实验产生的废水加入反应罐中，调节pH至10，向反应罐中加入S1中得到的诱捕溶液，废水依次经过滤和吸附后经第一水泵进入反应箱；

S3、反应箱处理：反应箱中投放复配硅藻土，曝气处理后静止沉淀，上清液排入下水道，污泥收集后统一处理。

因此，本发明采用上述结构，基于CASS工艺的实验室用废水处理设备及使用方法，其有益效果为：

1、将CASS工艺与重金属处理方式集于一体，实现一次进水即可降低重金属离子和COD的排放量，减少对环境的污染；

2、过滤网对重金属离子沉淀进行收集，可对过滤网和吸附罐进行更换和再生，提高处理设备的循环使用寿命；

3、复配硅藻土所负载的微生物具有多样性，所能处理的污染物范围广，能在短时间内去除废水中的大量污染物；

4、占地少、成本低、处理效果好，而且适用性强、设备简单、操作方便、将废水处理至可排放标准。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明基于CASS工艺的实验室用废水处理设备示意图；

图2是本发明基于CASS工艺的实验室用废水处理设备（未画箱体）示意图；

图3是本发明基于CASS工艺的实验室用废水处理设备（未画箱体）正视剖面图；

图4是本发明基于CASS工艺的实验室用废水处理设备的加药箱正视剖面图。

附图标记

1、反应罐；11、加药箱；111、第二水泵；112、加药腔；12、加药管；13、过滤腔；14、过滤网；15、吸附腔；16、吸附罐；17、安装环；18、第一pH传感器；2、反应箱；21、曝气管；22、第二pH传感器；23、液位计；24、出液管；25、出泥管；26、反应筒；261、把手；3、调节腔；31、安装架；32、第一水泵；33、气泵；4、底座。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例1

请参阅图1-4，如图所示，基于CASS工艺的实验室用废水处理设备，包括箱体和底座4，箱体内的第一水泵32连通反应罐1和反应箱2，反应罐1和反应箱2之间设有调节腔3。反应罐1顶端的加药箱11与环形加药管12连通，反应罐1在加药管12下方依次设有过滤腔13和吸附腔15。过滤腔13的过滤网14下方设有电磁阀，吸附腔15底部的吸附罐16通过第一水泵32与反应箱2连通。反应箱2内反应筒26下部的曝气管21通过气管与调节腔3底部的气泵33连通，反应筒26上方设有液位计23。反应罐1顶端设有第一pH传感器18，反应筒26顶端设有第二pH传感器22。

底座4设有万向轮，便于处理设备在不同实验室内使用。打开箱体后将实验用完的废水倒入反应罐1内，此时，电磁阀处于关闭状态，向加药箱11内加入重金属捕捉复合药剂配置成的诱捕溶液，使用加药管12向过滤腔13内投放诱捕溶液，使得废水中的重金属生成不溶于水的沉淀物形式。待过滤腔13内反应完全后，开启电磁阀，过滤网14将沉淀拦截后，处理过的废水进入吸附腔15。

经吸附罐16吸附过的废水在第一水泵32的带动下进入反应箱2的反应筒26内，向反应筒26内投入复配硅藻土。液位计23为超声波液位计，使用液位计23对反应箱2的液面高度进行监测。当废水达到最高液位高度后，开启气泵33向反应筒26内曝气。曝气一段时候后关闭气泵33，污泥沉淀至反应筒26底端。液位计23监测液面降低至最低液位高度时，出液管24停止向外抽水，出泥管25从反应筒26底端向外排出污泥。

第一pH传感器18和第二pH传感器22的设置，分别对过滤腔13和反应筒26内的pH值进行监测，调节后保证各自反应均处于合适的pH范围。

吸附罐16内装有沸石，吸附腔15中上部由上至下直径逐渐减小，其下部呈圆柱体型。沸石对去除重金属沉淀物后的废水进行吸附，将废水中的有机污染物和未处理的重金属进行再次吸附处理。沸石可取出再生，取出时先将过滤网14及其拦截的沉淀物取出，再经过滤腔13向下将吸附罐16取下，对其内部的沸石进行再生处理。

加药箱11内设有加药腔112和第二水泵111，第二水泵111与加药管12连通，加药管12上均匀设有若干喷药孔。向加药腔112中添加诱捕溶液，第二水泵111将加药腔112中的诱捕溶液泵入加药管12中，再经喷药孔均匀的加入废水中。喷药孔的设置，增加诱捕溶液与废水的接触面积，便于对废水中的重金属离子进行充分的反应并生成沉淀物。

曝气管21上均匀设有若干通气孔，反应箱2上部设有出液管24，其下部设有出泥管25。出液管24与反应筒26的出液孔螺纹连接，出泥管25与反应筒26的出泥孔螺纹连接。

沉淀过后的废水分为上清液和底部污泥，污泥经出泥管25排出反应筒26，上清液经出液管24排出反应筒26，当上清液的液面下移至最低液位高度后，停止向外抽出上清液。出液管24抽出的上清液直接排至下水管，污泥收集后统一处理。

过滤网14的直径大于吸附罐16的直径，吸附腔15底端设有安装环17，安装环17上部与吸附罐16的第一螺纹部螺纹连接，安装环17下部与第一水泵32连通。过滤网14直径的设置，便于过滤网14拆下后，使用者可穿过过滤网14的安装位置将吸附罐16拧下取出，吸附罐16取出后可将沸石进行再生处理并重复使用。

调节腔3内设有安装架31，安装架31顶端设有第一水泵32，安装架31底部设有气泵33。安装架31给第一水泵32提供安装位置，提高调节腔3内安装空间的利用率。

反应罐1在加药箱11一侧设有顶盖，顶盖与反应罐1顶端铰接，加药箱11内放有重金属捕捉复合药剂，将顶盖打开即可向过滤腔13内投入废水。

反应筒26顶端设有把手261，反应筒26内装有复配硅藻土。把手261的设置，将出液管24、出泥管25、曝气管21等与反应筒26断开连接后，可将反应筒26提出后对其内部残留的污泥进行定期清理。复配硅藻土负载有生物菌落，复配硅藻土的比表面积约为1000 m²/L，固、液接触面积大，能在短时间内去除废水中的大量污染物。

实施例2

S1、配置诱捕溶液：取重金属诱捕复合药剂于烧杯中，加入蒸馏水稀释后得到诱捕溶液，将诱捕溶液加入加药箱11内。

S2、反应罐处理：

S21、废水加入反应罐1后调节废水pH至10，启动第二水泵111向过滤腔13中投放诱捕溶液，对过滤腔13废水中的重金属离子进行沉淀处理。调节废水至碱性后，氢氧根与重金属离子结合生成氢氧化物沉淀，过滤网14将氢氧化物沉淀拦截并收集。

S22、过滤腔13中无新沉淀产生后，开启电磁阀，将废水投放至吸附腔15中，开启第一水泵32，吸附腔15中的废水经吸附罐16吸附处理后进入反应箱2。

S3、反应箱处理：

S31、向反应筒26中投放复配硅藻土，开启气泵33进行曝气处理，曝气2.5 h后关闭气泵33。

S32、废水沉淀1 h后，将上清液经出液管24排出至下水道，污泥经出泥管25排出后统一处理。

实施例3

对实验室废水进入处理设备前后的污染物的含量进行统计，统计结果如表1所示：

表1、进水前后废水中污染物含量

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.基于CASS工艺的实验室用废水处理设备，其特征在于：包括箱体和底座，箱体内的第一水泵连通反应罐和反应箱，反应罐和反应箱之间设有调节腔，反应罐顶端的加药箱与环形加药管连通，反应罐在加药管下方依次设有过滤腔和吸附腔，过滤腔的过滤网下方设有电磁阀，吸附腔底部的吸附罐通过第一水泵与反应箱连通，反应箱内反应筒下部的曝气管通过气管与调节腔底部的气泵连通，反应筒上方设有液位计，反应罐顶端设有第一pH传感器，反应筒顶端设有第二pH传感器；吸附罐内装有沸石，吸附腔中上部由上至下直径逐渐减小，其下部呈圆柱体型；

加药箱内设有加药腔和第二水泵，第二水泵与加药管连通，加药管上均匀设有若干喷药孔；

液位计为超声波液位计；

过滤网的直径大于吸附罐的直径，吸附腔底端设有安装环，安装环上部与吸附罐的第一螺纹部螺纹连接，安装环下部与第一水泵连通；过滤网直径的设置，便于过滤网拆下后，使用者可穿过过滤网的安装位置将吸附罐拧下取出，吸附罐取出后可将沸石进行再生处理并重复使用；

反应筒顶端设有把手，把手的设置，将出液管、出泥管、曝气管与反应筒断开连接后，可将反应筒提出后对其内部残留的污泥进行定期清理；

反应筒内装有复配硅藻土，复配硅藻土负载有生物菌落，复配硅藻土的比表面积约为1000 m²/L，固、液接触面积大，能在短时间内去除废水中的大量污染物；

曝气管上均匀设有若干通气孔，反应箱上部设有出液管，其下部设有出泥管，出液管与反应筒的出液孔螺纹连接，出泥管与反应筒的出泥孔螺纹连接；

调节腔内设有安装架，安装架顶端设有第一水泵，安装架底部设有气泵；

反应罐在加药箱一侧设有顶盖，顶盖与反应罐顶端铰接，加药箱内放有重金属捕捉复合药剂配置得到的诱捕溶液。

2.根据权利要求1所述的基于CASS工艺的实验室用废水处理设备的使用方法，其特征在于：

S1、配置诱捕溶液：取重金属诱捕复合药剂于烧杯中，加入蒸馏水稀释后得到诱捕溶液，将诱捕溶液加入加药箱内；

S2、反应罐处理：实验产生的废水加入反应罐中，调节pH至10，向反应罐中加入S1中得到的诱捕溶液，废水依次经过滤和吸附后经第一水泵进入反应箱；

S3、反应箱处理：反应箱中投放复配硅藻土，曝气处理后静止沉淀，上清液排入下水道，污泥收集后统一处理。