本發(fā)明涉及一種污水處理方法及裝置，具體涉及一種高效的實驗室廢液處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及監(jiān)測、測試技術(shù)的進步，實驗室廢液的排放量及種類逐步增多，其中根據(jù)廢液中所含主要污染物性質(zhì), 可以分為實驗室有機和無機廢水兩大類。無機廢水主要含有重金屬、重金屬絡(luò)合物、酸堿、氰化物、硫化物、鹵素離子以及其他無機離子等。有機廢水含有常用的有機溶劑、有機酸、醚類、多氯聯(lián)苯、有機磷化合物、酚類、石油類、油脂類物質(zhì)。上述實驗室廢液中多類具有毒性、腐蝕性、化學(xué)反應(yīng)性和傳染性，若不進行適當(dāng)?shù)奶幚頃ι鷳B(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴重危害。以水環(huán)境監(jiān)測廢液為了，一般情況下水環(huán)境監(jiān)測的對象有地表水、地下水、生活用水以及污染水等，通常會在實驗室中進行，這就不可避免的產(chǎn)生大量的實驗室廢液，這些廢液通常包括含有鉻、汞、銀等重金屬離子，還有一些含有氰化物、砷、有機酸、酚類、石油類物質(zhì)等。這些廢液大都含有有毒物質(zhì)，并且有毒物質(zhì)的濃度很高，毒性很強。為了更好的保護環(huán)境，更好的維護實驗室的環(huán)境安全，保護工作人員的身體健康，對水環(huán)境監(jiān)測過程中產(chǎn)生的實驗室廢液進行正確處理是非常有必要。

目前，實驗室廢液處理的現(xiàn)狀大都是集中收集，隨后送交專門的處理機構(gòu)進行特殊處理。但是，這種處理方式存在很多弊端。

1)定期的回收和處理使得實驗室廢液在實驗室儲存時間太長，容易使實驗室的環(huán)境受到污染。而且，易揮發(fā)的有害物質(zhì)一旦揮發(fā)和擴散將會嚴重污染周圍環(huán)境，并且給化驗人員的身體健康帶來威脅。

2)實驗監(jiān)測包含的內(nèi)容是很廣泛的。不同的化驗對象采用不同的化驗方法，采用不同的試劑和藥品。不同的化驗樣本產(chǎn)生的廢液集中保存可能會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生有害物質(zhì)。各種成分的混合也有可能互相作用，使后期的處理更加困難。

為了解決上述弊端，本發(fā)明構(gòu)建了一種高效的實驗室廢液就地處理方法及裝置，可方便及時處理實驗中產(chǎn)生的廢水，出水可達到穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中一級A排放標準（以下簡稱一級A標準）。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有實驗室廢液集中收集再委外處理的弊端，本發(fā)明的目的是構(gòu)建一種高效的實驗室廢液處理方法及裝置，其主要用于實時處理實驗產(chǎn)生的廢液，確保實驗室的環(huán)境安全，保護工作人員的身體健康。

本發(fā)明包括污泥池(3-9)以及順序連接的反應(yīng)池(3-1)，一級沉淀池(3-2)，一級離子交換池(3-3)，二級離子交換池(3-4)，二級沉淀池(3-5)，預(yù)留曝氣池(3-6)，超濾池(3-7)，消毒兼清水池(3-8)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，具體包括以下步驟：

1）、實驗室廢液通過進水泵提升至反應(yīng)池(3-1)，依據(jù)控制柜(13)內(nèi)設(shè)置的pH監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的進水pH，控制酸投加系統(tǒng)(12-1)和堿投加系統(tǒng)(12-2)投加酸或者堿，調(diào)整pH至6.5-8，反應(yīng)池(1)中酸堿中和部分停留時間為45分鐘，污水經(jīng)過酸堿調(diào)節(jié)后，進入反應(yīng)池(1)中絮凝反應(yīng)池部分，根據(jù)廢液種類的不同，設(shè)置絮凝劑投加系統(tǒng)(12-3)的投加量，確保膠體以及懸浮物等不進入到離子交換池組中，并去除進水中的總磷，反應(yīng)池(1)中絮凝部分停留時間為15分鐘。

2）、經(jīng)反應(yīng)池(3-1)后，污水進入一級沉淀池(3-2)，將與磷酸鹽沉淀、膠體、懸浮物以及其他易沉固體截留在沉淀池內(nèi)，匯集至污泥斗中，池底設(shè)有污泥斗，定期通過一級沉淀池排泥泵(11-1)排除積存的污泥至污泥池(3-9)中。

3）、經(jīng)一級沉淀池(3-2) 后，污水進入一級離子交換池(3-3)，根據(jù)污水的種類設(shè)置樹脂的種類，如大孔弱堿性離子樹脂，大孔弱酸性離子樹脂等，以此來去除水中的特定污染物，如鉻、汞等重金屬，或硫化物、氯化物等，一級離子交換池(3-3)的大小依據(jù)水量、水質(zhì)以及樹脂再生頻率確定，如半年再生一次，水量100升/天，主要去除水中的濃度為500mg/L的汞，那么樹脂吸附量按150g/L計算，樹脂最少需要60L，則一級離子交換池(3-3) 容積為100L。

4）、污水經(jīng)過一級離子交換池(3-3)后，進入二級離子交換池(3-4)再次對水中的特定污染物進行去除，確保污染得到有效去除，容積為一級離子交換池(3-3) 容積的1/2-2/3。

5）、污水經(jīng)過二級離子交換池(3-4)后進入預(yù)留曝氣池(3-5)，預(yù)留曝氣池(3-5)是主要處理污水中可生化性有機物、總磷以及氨氮，當(dāng)可生化性有機物超過60mg/L或總磷超過2mg/L或氨氮濃度超過8mg/L時，預(yù)留曝氣池(3-5)需要開啟曝氣裝置，啟動池內(nèi)特制球形填料上的微生物菌群，未啟動之前球形填料上的微生物菌群浸沒在水中即可保持活性，也可投加污水廠中的濃縮泥水混合物；若污水中可生化性有機物、總磷以及氨氮低于上述數(shù)值，預(yù)留曝氣池(3-5)可不開啟。

6）、污水經(jīng)過預(yù)留曝氣池(3-5)后進入二級沉淀池(3-6)，二級沉淀池(3-6)主要是沉降及回流前面曝氣池中的污泥或生物膜，保持出水清澈，避免后去超濾膜組件(9)超負荷運行，沉降的污泥通過污泥回流泵(11-2)60-80%回流至預(yù)留曝氣池(3-5)，20-40%作為剩余污泥排放至污泥池(3-9)中，當(dāng)預(yù)留曝氣池(3-5)可不開啟時，二級沉淀池(3-6)同步不開啟，包括回流及排泥系統(tǒng)。

7）、污水經(jīng)過二級沉淀池(3-6)后進入超濾池(3-7)，超濾池(3-7)主要去除懸浮物、膠體、部分有機物、總磷以及重金屬等，確保出水清澈，池底設(shè)有污泥斗，定期通過超濾池排泥泵(11-3)排除積存的污泥至污泥池(3-9)中。

8）、超濾池(3-7)出水隨后進入消毒兼清水池(3-8)，停留時間為1小時，消毒兼清水池(3-8)采用紫外線消毒方式，可根據(jù)水量質(zhì)的變化調(diào)整紫外燈的開啟數(shù)量，確保糞大腸桿菌達到一級A標準。

其中所述預(yù)留曝氣池(3-5)，可根據(jù)進水水質(zhì)確定運行與否，當(dāng)預(yù)留曝氣池(3-5)不運行時，污水還是經(jīng)過預(yù)留曝氣池(3-5)，但曝氣及相應(yīng)的回流系統(tǒng)不開啟；當(dāng)預(yù)留曝氣池(3-5)運行時，其中曝氣系統(tǒng)開啟，曝氣系統(tǒng)為管式微孔曝氣器(7)，起曝氣及混合作用，其中出水溶解氧控制在1.5-2.5mg/L，其中的污泥回流及污泥排放由控制柜(13)內(nèi)的自控裝置控制定時開啟。

其中所述預(yù)留曝氣池(3-5)的填料，為特制生物填料(8)，呈球形內(nèi)部填充聚氨酯海綿，當(dāng)預(yù)留曝氣池(3-5)不運行時，填料上的微生物菌群處于休眠狀態(tài)，當(dāng)運行時，曝氣后即可恢復(fù)正常功能。

其中所述污泥回流由控制柜(13)內(nèi)的自控裝置控制定時開啟；一級沉淀池(3-2)、二級沉淀池(3-6)和超濾池(3-7)的污泥排放，為間歇排放，均由控制柜(13)內(nèi)的自控裝置控制開啟時間，如每日10分鐘。

其中所述污泥池(3-9)設(shè)有溢流口，溢流出水排入裝置進水口，污泥池(3-9)可貯存半年至一年的污泥，定期清運處理，若含重金屬等物質(zhì)須按危險廢物處理。

其中所述控制柜(13)中設(shè)有自動控制裝置，可實現(xiàn)進水、曝氣、回流、排泥以及出水的自動控制及遠程控制。

按照本發(fā)明設(shè)計的一體化裝置，具有以下明顯特點：

1）由于超濾膜的分離作用，高效的固液分離將廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開，出水可直接排放或回用。

2）膜生物反應(yīng)器可濾除細菌、病毒等有害物質(zhì)，可顯著節(jié)省加藥消毒所帶來的長期運行費用并擴大廢水回用范圍。

3）膜的高效截流作用，使微生物完全截留在反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間（HRT）和污泥齡（STR）的完全分離，運行控制靈活穩(wěn)定。

4）特制球形防止各種微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細菌（硝化細菌等）的生長，使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利于它們的分解，從而系統(tǒng)中各種代謝過程順利進行。系統(tǒng)抗沖擊性強，適應(yīng)范圍廣。

5）出水可穩(wěn)定達到城市下水道接管標準，，甚至達到一級A排放標準；

6）全自動運行、易維護、無人值守。

附圖說明

圖1

圖中各組件為：1污水管道，1-1進水管，1-2出水管，1-3放空管，2水泵，2-1進水泵，2-2抽吸泵，3池組，3-1反應(yīng)池，3-2一級沉淀池，3-3一級離子交換池，3-4二級離子交換池， 3-5預(yù)留曝氣池，3-6二級沉淀池，3-7超濾池，3-8消毒兼清水池，3-9污泥池，4攪拌器，4-1酸堿反應(yīng)池攪拌器，4-2絮凝反應(yīng)池攪拌器，5-1一級沉淀池斜板填料，5-2二級沉淀池斜板填料，6樹脂，6-1樹脂1，6-2樹脂2，7管式微孔曝氣器，8生物填料，9超濾膜組件，10紫外燈箱，11污泥泵，11-1沉淀池排泥泵，11-2污泥回流泵，11-3超濾池排泥泵，12藥劑投加系統(tǒng)，12-1酸投加系統(tǒng)，12-2堿投加系統(tǒng)，12-3絮凝劑投加系統(tǒng)，13控制柜。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步地詳細介紹，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。

實施例1

一種高效的實驗室廢液處理方法及裝置，包括污泥池(3-9)以及順序連接的反應(yīng)池(3-1)，一級沉淀池(3-2)，一級離子交換池(3-3)，二級離子交換池(3-4)，二級沉淀池(3-5)，預(yù)留曝氣池(3-6)，超濾池(3-7)，消毒兼清水池(3-8)，采用如下技術(shù)方案，具體包括以下步驟：

1）、實驗室廢液通過進水泵提升至反應(yīng)池(3-1)，在反應(yīng)池(1)中可進行酸堿中和反應(yīng)和絮凝反應(yīng)，其中污水先經(jīng)過酸堿調(diào)節(jié)后，再進入反應(yīng)池(1)中絮凝反應(yīng)池部分；

2）、經(jīng)反應(yīng)池(3-1)后，污水進入一級沉淀池(3-2)，將與磷酸鹽沉淀、膠體、懸浮物以及其他易沉固體截留在沉淀池內(nèi)，匯集至污泥斗中，池底設(shè)有污泥斗，定期通過一級沉淀池排泥泵(11-1)排除積存的污泥至污泥池(3-9)中；

3）、經(jīng)一級沉淀池(3-2) 后，污水進入一級離子交換池(3-3)，根據(jù)污水的種類設(shè)置樹脂的種類，如大孔弱堿性離子樹脂，大孔弱酸性離子樹脂等，以此來去除水中的特定污染物，如鉻、汞等重金屬，或硫化物、氯化物等；

4）、污水經(jīng)過一級離子交換池(3-3)后，進入二級離子交換池(3-4)再次對水中的特定污染物進行去除，確保污染得到有效去除，通常容積為一級離子交換池(3-3) 容積的1/2-2/3；

5）、污水經(jīng)過二級離子交換池(3-4)后進入預(yù)留曝氣池(3-5)，預(yù)留曝氣池(3-5)是主要處理污水中可生化性有機物、總磷以及氨氮，預(yù)留曝氣池(3-5)開啟；

6）、污水經(jīng)過預(yù)留曝氣池(3-5)后進入二級沉淀池(3-6)，二級沉淀池(3-6)主要是沉降及回流前面曝氣池中的污泥或生物膜，保持出水清澈，避免后去超濾膜組件(9)超負荷運行；

7）、污水經(jīng)過二級沉淀池(3-6)后進入超濾池(3-7)，超濾池(3-7)主要去除懸浮物、膠體、部分有機物、總磷以及重金屬等，確保出水清澈；

8）、超濾池(3-7)出水隨后進入消毒兼清水池(3-8)，停留時間為1小時，消毒兼清水池(3-8)采用紫外線消毒方式，確保糞大腸桿菌達到一級A標準。

實施例2

1）、實驗室廢液通過進水泵提升至反應(yīng)池(3-1)，在反應(yīng)池(1)中可進行酸堿中和反應(yīng)和絮凝反應(yīng)，其中污水先經(jīng)過酸堿調(diào)節(jié)后，再進入反應(yīng)池(1)中絮凝反應(yīng)池部分；

2）、經(jīng)反應(yīng)池(3-1)后，污水進入一級沉淀池(3-2)，將與磷酸鹽沉淀、膠體、懸浮物以及其他易沉固體截留在沉淀池內(nèi)，匯集至污泥斗中，池底設(shè)有污泥斗，定期通過一級沉淀池排泥泵(11-1)排除積存的污泥至污泥池(3-9)中；

3）、經(jīng)一級沉淀池(3-2) 后，污水進入一級離子交換池(3-3)，根據(jù)污水的種類設(shè)置樹脂的種類，如大孔弱堿性離子樹脂，大孔弱酸性離子樹脂等，以此來去除水中的特定污染物，如鉻、汞等重金屬，或硫化物、氯化物等；

4）、污水經(jīng)過一級離子交換池(3-3)后，進入二級離子交換池(3-4)再次對水中的特定污染物進行去除，確保污染得到有效去除，通常容積為一級離子交換池(3-3) 容積的1/2-2/3；

5）、污水經(jīng)過二級離子交換池(3-4)后進入預(yù)留曝氣池(3-5)，預(yù)留曝氣池(3-5)不開啟，，污水僅是經(jīng)過預(yù)留曝氣池(3-5)，但曝氣及相應(yīng)的回流系統(tǒng)不開啟；

6）、污水經(jīng)過預(yù)留曝氣池(3-5)后進入二級沉淀池(3-6)，二級沉淀池(3-6)不開啟，污水僅是經(jīng)過二級沉淀池(3-6)；

7）、污水經(jīng)過二級沉淀池(3-6)后進入超濾池(3-7)，超濾池(3-7)主要去除懸浮物、膠體、部分有機物、總磷以及重金屬等，確保出水清澈；

8）、超濾池(3-7)出水隨后進入消毒兼清水池(3-8)，停留時間為1小時，消毒兼清水池(3-8)采用紫外線消毒方式，確保糞大腸桿菌達到一級A標準。

圖1中所示細石線為污泥回流管和污泥排放管，二級沉淀池(3-6)的污泥通過污泥回流泵(11-2)60-80%回流至預(yù)留曝氣池(3-5)，20-40%作為剩余污泥排放至污泥池(3-9)中；一級沉淀池(3-2)、二級沉淀池(3-6)和超濾池(3-7)的污泥排放，為間歇排放，均由控制柜(13)內(nèi)的自控裝置控制開啟時間，如每日10分鐘。

圖1中所示虛線為藥劑投加管道，主要有酸投加系統(tǒng)(12-1)管道、堿投加系統(tǒng)(12-2) 管道和絮凝劑投加系統(tǒng)(12-3)管道，控制柜(13)內(nèi)設(shè)置的pH監(jiān)測系統(tǒng)，依據(jù)監(jiān)測進水的pH，控制酸投加系統(tǒng)(12-1)和堿投加系統(tǒng)(12-2)投加酸或者堿，調(diào)整pH至6.5-8，反應(yīng)池(1)中酸堿中和部分停留時間為45分鐘，污水經(jīng)過酸堿調(diào)節(jié)后，進入反應(yīng)池(1)中絮凝反應(yīng)池部分，根據(jù)廢液種類的不同，設(shè)置絮凝劑投加系統(tǒng)(12-3)的投加量，確保膠體以及懸浮物等不進入到離子交換池組中，并去除進水中的總磷，反應(yīng)池(1)中絮凝部分停留時間為15分鐘。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。