CN108249647A - 实验室废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实验室废水处理工艺，包括如下工艺步骤：预处理，将废水通入第一水质调节池，监测废水中PH，通过加碱或加酸进行混凝反应，并调节废水PH值为6～7之间；然后将废水通入初次沉淀池进行静置沉淀，分离出污泥；初沉后的废水通入第二水质调节池，进行PH调节，使其PH值为3～4之间；化学氧化处理，将预处理后的废水通入反应釜中进行微电解反应；然后再通入芬顿氧化塔中进行芬顿氧化；二次沉淀处理，对经过化学氧化处理后的废水，进行中和混凝沉淀；后处理，将二次沉淀后得到的废水经过活性炭过滤，反渗透膜过滤后，得到符合排放标准的出水。本发明具有处理工艺简单、处理效率高等特点。

Description

实验室废水处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，更具体地说，涉及一种实验室废水处理工艺。
背景技术
实验室废水是指在教学科研过程中，未经处理或收集而直接排入，或稀释后排入下水道的污水。主要为清洗器皿的污水、实验过程中产生的非目标产物的废水、难以收集的废液以及学生不慎倒入下水道的污水等。
实验室废水主要具有以下特点：
(1)废水成分复杂，含有酸碱液，重金属离子，有毒有害物质甚至剧毒物质。全国高校安全委员会曾统计，化学类、药学类实验室涉及到的试剂种类可达到6000～10000种；
(2)废水排放无规律性，尤其是科研实验室，排放的种类和数量都不具备规律性，不具备重现性；
(3)废水新增排放种类明显，随着科研活动的推进，往往会产生新的污水排放物；
(4)废水排放量增大，随着国家对科研投入的力度加大，科研活动增多，废水排放水量逐年增大；
鉴于以上特点，实验室废水危害主要有以下几点：
(1)腐蚀排放管网，如酸类废水腐蚀铁质下水道，有机溶剂类废水腐蚀PVC管道；
(2)废水中含有毒剧毒物质，重金属、难降解物质，对城市污水处理厂运行造成冲击；
(3)废水中的污染物质在降解过程中可能造成二次污染。
目前一般的城市污水处理厂不具备处理化学实验室特殊排放物的处理条件；高校或科研实验室，在处理实验室废水时，通常采用的是中和沉淀、过滤的方法，处理效果并不理想。处理后的废水中仍含有高浓度剧毒物质、难降解物质等，达不到排放标准。因而寻求一种能有效处理实验室高浓度废水的处理工艺尤为重要。
发明内容
有鉴于此，有必要针对上述实验室高浓度废水处理效果不理想，达不到排放标准的问题，提供一种实验室废水处理工艺。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种实验室废水处理工艺，包括如下工艺步骤：
a)预处理，将废水通入第一水质调节池，监测废水中PH，通过加碱或加酸进行混凝反应，并调节废水PH值为6～7之间；然后将废水通入初次沉淀池进行静置沉淀，分离出污泥；初沉后的废水通入第二水质调节池，进行PH调节，使其PH值为3～4之间；
b)化学氧化处理，将预处理后的废水通入反应釜中进行微电解反应；然后再通入芬顿氧化塔中进行芬顿氧化；
c)二次沉淀处理，对经过化学氧化处理后的废水，进行中和混凝沉淀，沉淀后将泥水进行分离；
d)后处理，将二次沉淀后得到的废水经过活性炭过滤，反渗透膜过滤后，得到符合排放标准的出水。
在处理工艺前端设置水量水质调节池，可缓冲实验室废水水质水量波动大、常会出现强酸强碱液和高浓度有机物而导致的冲击负荷。
由于废水含有的各种化学药剂大多为生物毒性或生物难降解有机污染物，不适合直接采用生物处理方法，因此采用化学氧化方法。化学氧化法选择微电解反应和芬顿氧化反应，这两种反应可以有效去除废水中绝大部分的有机物，以及去除废水中的COD、色度。
更进一步地，所述的步骤a)中，第二水质调节池内设置两个加药器，分别装有硫酸、氢氧化钠；第二水质调节池进水口端设置有PH监测器，根据废水的PH值，选择相应的加药器。
更进一步地，所述的步骤b)中，反应釜中含有铁碳填料；微电解反应的反应时间为40～100min。
更进一步地，所述的步骤b)中，芬顿氧化塔内双氧水用量为5～10mL/L，硫酸亚铁用量为1～2g/L，芬顿氧化的反应时间为30～100min。
更进一步地，所述的步骤c)中，中和混凝沉淀使用10％的PAC和0.1％的PAM；PAC的使用量是20～100g/t，PAM的使用量是2～10g/t。
更进一步地，所述的步骤a)和步骤c)中分离出的污泥，将其排入污泥池后，通过压缩机进行压缩后排放。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
1、可高效处理实验室排放的成分复杂、污染程度高的污水，尤其是其中含有毒有害重金属和有机物的污水，同时兼顾处理其他无机酸碱类物质，设置多级保障工艺，处理效率高。
2、处理后的出水达到排放标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)、《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343-2010)，可循环使用，用于冲洗卫生间、景观用水。
附图说明
图1为实施例1进水样品气相色谱图；
图2为实施例1出水气相色谱图；
图3为实施例2进水样品气相色谱图；
图4为实施例2出水气相色谱图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明进行进一步描述。
实施例以中山大学药学院大楼实验室污水作为废水样品。但因大楼实验废水的特点是复杂多变，单次取样代表性不够充分。为此，本发明将实验室中较为常用的几种试剂(甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、盐酸、硫酸、苯甲醇、氯化铜、四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯)配成高浓度(甲苯浓度较低)的废水样品。将复配废水样品作为实施例1的处理样品；大楼实际废水样品作为实施例2的处理样品。
实施例1
结合附图，本实施例的实验室废水处理工艺，包括如下工艺步骤：
a)预处理，将复配废水样品通入第一水质调节池，监测废水PH，实际监测值为0.1，通过加碱进行混凝反应，并调节废水PH值为6～7之间；然后将废水通入初次沉淀池进行静置沉淀，分离出污泥，将分离得到的污泥排入污泥池后，通过压缩机压缩后排放。初沉后的废水通入第二水质调节池，进行PH调节，使其PH值为3～4之间；本实施例中，第二水质调节池内设置两个加药器，分别装有硫酸、氢氧化钠；在第二水质调节池进水口端设置有PH监测器，根据所测废水的PH值，选择装有硫酸或氢氧化钠的加药器。
b)化学氧化处理，将预处理后的废水通入反应釜中进行微电解反应；然后再通入芬顿氧化塔中进行芬顿氧化；本实施例中，反应釜中含有铁碳填料，微电解反应的反应时间为40～100min；芬顿氧化塔内双氧水用量为10mL/L，硫酸亚铁用量为1g/L，芬顿氧化的反应时间为30～100min。
c)二次沉淀处理，对经过化学氧化处理后的废水，进行中和混凝沉淀，沉淀后将泥水进行分离，分离出的污泥将其排入污泥池后，通过压缩机进行压缩后排放；中和混凝沉淀使用混凝剂和助凝剂，其为10％的PAC和0.1％的PAM；PAC的使用量是20g/t，PAM的使用量是10g/t。
d)后处理，将二次沉淀后得到的废水经过活性炭过滤，反渗透膜过滤后，得到符合排放标准的出水。
化学氧化处理后可添加混凝剂和助凝剂，既能使氧化产物沉淀，也能将水中的重金属沉淀。然后采用活性炭过滤工艺，进一步分离水中的杂质；并且为保证最终出水的质量，在活性炭过滤后设置了反渗透膜过滤工艺。
实施例2
本实施例的实验室废水处理工艺，包括如下工艺步骤：
a)预处理，将实验大楼废水样品通入第一水质调节池，监测废水PH，实际监测值为5.3，通过加碱进行混凝反应，并调节废水PH值为6～7之间；然后将废水通入初次沉淀池进行静置沉淀，分离出污泥，将分离得到的污泥排入污泥池后，通过压缩机进行压缩后排放。初沉后的废水通入第二水质调节池，进行PH调节，使其PH值为3～4之间；本实施例中，第二水质调节池内设置两个加药器，分别装有硫酸、氢氧化钠；在第二水质调节池进水口端设置有PH监测器，根据所测废水的PH值，选择装有硫酸或氢氧化钠的加药器。
b)化学氧化处理，将预处理后的废水通入反应釜中进行微电解反应；然后再通入芬顿氧化塔中进行芬顿氧化；本实施例中，反应釜中含有铁碳填料，微电解反应的反应时间为40～100min；芬顿氧化塔内双氧水用量为5ML/L，硫酸亚铁用量为2g/L，芬顿氧化的反应时间为30～100min。
c)二次沉淀处理，对经过化学氧化处理后的废水，进行中和混凝沉淀，沉淀后将泥水进行分离，分离出的污泥将其排入污泥池后，通过压缩机进行压缩后排放；中和混凝沉淀使用混凝剂和助凝剂，其为10％的PAC和0.1％的PAM；PAC的使用量是100g/t，PAM的使用量是2g/t。
d)后处理，将二次沉淀后得到的废水经过活性炭过滤，反渗透膜过滤后，得到符合排放标准的出水。
实施例1～2处理效果如下表所示：
从上表可得知，实施例1、实施例2处理后的出水COD检测结果显示可以达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343-2010)中的COD排放标准；处理后的出水达到排放标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)第二类污染物最高允许排放浓度标准。
将实例1、实施例2中进水、出水的有机易挥发成分进行GC(气相色谱)检测，结果如图1-4所示。从图1-图4气相色谱图结果得出实施例1、实施例2处理后的出水有机物仅有一个峰，且含量较低。由此可得出，出水中的有机物含量低。
以上所述实施例仅表达了本发明的两种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.实验室废水处理工艺，包括如下工艺步骤：
a)预处理，将废水通入第一水质调节池，监测废水中PH，通过加碱或加酸进行混凝反应，并调节废水PH值为6～7之间；然后将废水通入初次沉淀池进行静置沉淀，分离出污泥；初沉后的废水通入第二水质调节池，进行PH调节，使其PH值为3～4之间；
b)化学氧化处理，将预处理后的废水通入反应釜中进行微电解反应；然后再通入芬顿氧化塔中进行芬顿氧化；
c)二次沉淀处理，对经过化学氧化处理后的废水，进行中和混凝沉淀，沉淀后将泥水进行分离；
d)后处理，将二次沉淀后得到的废水经过活性炭过滤，反渗透膜过滤后，得到符合排放标准的出水。
2.根据权利要求1所述的实验室废水处理工艺，其特征在于：所述的步骤a)中，第二水质调节池内设置两个加药器，分别装有硫酸、氢氧化钠；第二水质调节池进水口端设置有PH监测器，根据废水的PH值，选择相应的加药器。
3.根据权利要求1所述的实验室废水处理工艺，其特征在于：所述的步骤b)中，反应釜中含有铁碳填料；微电解反应的反应时间为40～100min。
4.根据权利要求1所述的实验室废水处理工艺，其特征在于：所述的步骤b)中，芬顿氧化塔内双氧水用量为5～10mL/L，硫酸亚铁用量为1～2g/L，芬顿氧化的反应时间为30～100min。
5.根据权利要求1所述的实验室废水处理工艺，其特征在于：所述的步骤c)中，中和混凝沉淀使用10％的PAC和0.1％的PAM；PAC的使用量是20～100g/t，PAM的使用量是2～10g/t。
6.根据权利要求1所述的实验室废水处理工艺，其特征在于：所述的步骤a)和步骤c)中分离出的污泥，将其排入污泥池后，通过压缩机进行压缩后排放。
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