實驗室智能廢水處理裝置的製作方法

2023-06-11 23:59:46 1

本發明涉及廢水處理設備與設施，尤其涉及一種實驗室智能廢水處理裝置。

背景技術：

實驗室是一類典型嚴重的汙染源，汙染物常常被人們忽視，建設的越多，汙染的總量越大。在我國實驗室產生的廢水一般不經處理或簡單處理後直接排入地下汙水管網，送到大型生活汙水處理廠集中處理。由於實驗室汙水成分複雜，特別是含有重金屬以及大量的細菌、病毒、蟲卵等致病病原體，還有化學藥劑和放射性同位素等，生活汙水處理廠的設施也無法處理裡面的汙染。這些實驗室，尤其是在中心城區或居民區附件的化學、醫學、畜牧獸醫實驗室對環境的危害特別大，因為歷史的原因，許多實驗室的排水管道與居民的排水管道相通，汙染物通過下水道形成交叉汙染、急性傳染和潛伏性傳染的特徵的汙水未經處理合格就流入江河中或者滲入地下，重金屬進入水源或土壤後，可能通過多種途徑進入人類的食物鏈。醫學資料稱，鉛、等重金屬會引發人體的神經系統、消化系統、血液病變。因此，實驗室廢水的直接排放對水資源和環境的危害不可估量。隨著人們環保意識的不斷增強和相應環保法規的不斷完善，實驗室廢水處理已成為實驗室管理體系的考核項目之 一。因此，對實驗室廢水處理有著十分重要的意義。

但實驗室廢水的不確定性、多變性、複雜性的特點，決定不可能只用一種方法就能把所有汙染物去除，因此處理實驗室廢水往往需要幾種方法組合、綜合作用才能取得較好的處理效果。

實驗室廢水主要來源:實驗室取材、染色標本，藥品容器洗滌、儀器清洗等過程中產生的綜合廢水，這些實驗室廢水成分複雜，含有無機物類、有機物類、生物類廢水等。無機物類廢水:含有重金屬離子、滷素離子及其他非金屬離子等:重金屬離子類:汞、鎘、總鉻、六價鉻、鉛、錳、銀、鎳、鋅、鐵、鈷、錫、鎂、鋅、鋼、鋁、砷等金屬陽離子以及處於絡合狀態的重金屬離子團，非金屬離子類:氟酸或氟化物、游離氰或氰化合物、絡離子化合物、AsO32-、AsO43-、Hg+、Hg2+等。酸鹼液:硝酸、鹽酸、磷酸、硫酸、雙氧水、氯化鉀、氯化鈣等。有機物類廢水:有機溶劑、洗滌劑、表面活性劑、苯、甲笨、二甲苯、苯胺、苯酚、多氯聯苯、苯並芘、酚類、甲醛、乙醛、丙烯腈、丙烯醛、烷烴、烯烴、氟化氫、石油類、油脂類物質、甲醇、苯胺類、多環芳烴、硝基化合物、亞硝胺、氯苯類、硝基苯類、醚類、混合烴類、炳酮、糖類、滷代烴、蛋白質、有機磷農藥等。生物類廢水:病原體:細菌、病毒、衣原體、支原體、螺旋體、真菌、布魯氏桿菌，炭疽桿菌等。目前常規處理方式多採用A/O生化工藝為主，生物降解，然後汙水沉降、氧化消毒等工藝，這種方式方法適用於埋在地表下，或空間比較大的地方，不適用於辦公室房間下的高汙染水源處理，為了解決上述技術問題，特提出一種新的 技術方案。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服上述現有技術存在的不足之處，而提供一種實驗室智能廢水處理裝置，該組合式廢水處理及通過各種傳感器監測並上位機系統結合測控的實驗室智能廢水處理裝置，它使用方便、操作簡單、易於大規模推廣應用。

本發明採用的技術方案為：一種實驗室智能廢水處理裝置，該裝置包括廢水收集箱、水泵A、水處理裝置及中和沉澱箱，廢水收集箱與水泵A通過管線連接，水泵A與中和沉澱箱通過管線連接，中和沉澱箱與水處理裝置通過管線連接，水處理裝置內部設有控制裝置。

所述的中和沉澱箱包括殼體、沉澱桶、離心機、加絮凝劑藥箱、加鹼藥箱、加酸藥箱、自吸泵及連接管，殼體內部設有沉澱桶，沉澱桶與廢水收集箱通過管線連接且管線上連接有泵機A，沉澱桶分別與加絮凝劑藥箱、加鹼藥箱及加酸藥箱均通過管線連接，沉澱桶與離心機通過管線連接，離心機與自吸泵通過管線連接，自吸泵與沉澱桶通過管線連接，沉澱桶與連接管連接，連接管與水處理裝置連接。

所述的沉澱桶包括加藥口、水位傳感器、排泥口、桶體及加入口，所述的桶體頂部連接有加藥口且加藥口與加絮凝劑藥箱、加鹼藥箱及加酸藥箱均通過管線連接，桶體側壁連接有加入口且加入口與離心機通過管線連接，桶體底部連接有排泥口且排泥口與單項自吸泵通過管線連接。

所述的桶體內部設有水位傳感器，水位傳感器的數量為兩個，兩個水位傳感器分別位於桶體上下兩端。

所述的水處理裝置包括箱體、控制箱、濾砂器、碳濾器、軟水器、超濾膜、濾水桶、消毒器、抗汙膜、水泵B、水泵C、自來水進入管、鹽箱、出水流量計、排水口及進水流量計，所述的箱體內部設有控制箱，控制箱內部設有控制裝置，控制箱內部設有水泵C，水泵C與連接管連接，水泵C與砂濾器、碳濾器及軟水器均通過管線連接且管線上連接有自來水進入管，所述的軟水器與鹽箱通過管線連接，軟水器與濾水桶通過管線連接，濾水桶與自來水進入管通過管線連接，自來水進入管與水泵B通過管線連接，水泵B與超濾膜通過管線連接，超濾膜與砂濾器、碳濾器及軟水器均通過管線同時管線還連接有排水口，所述的超濾膜與進水流量計通過管線連接，進水流量計與抗汙膜通過管線連接，抗汙膜與出水流量計通過管線連接，出水流量計與消毒器通過管線連接，消毒器與排水口通過管線連接。

所述的控制裝置包括控制器、接收器及電源，所述的控制器與接收器通過導線連接，控制器與電源通過導線連接，控制器與水泵A、水泵B及水泵C均通過導線連接。

本發明的有益效果是：對辦公環境下的實驗室提出的實驗室智能廢水處理裝置由廢水收集、酸鹼均質預處理、重金屬混凝沉澱、臭氧氧化分解、化學中和、多級過濾吸附、催化氧化還原、有機生物活性膜淨化及終端抗汙膜深度處理組合處理工藝組成；整套工藝設備包括廢水收集箱、預處理調節及 混凝沉澱箱、淤泥抽離離心甩幹裝置、自動加藥裝置、多級過濾軟化器、臭氧發生器、化學氧化裝置、多級吸附軟水處理罐及精密過濾等配以水位傳感器、PH傳感器、淤泥深度探測儀與可編程控制系統、上位機分析、存儲及上傳系統組成。廢水處理在反應器內完成包括進水、加藥、反應、沉澱、淤泥離心甩幹處理、過濾吸附、排水等工序，無需二次沉澱池、佔地面積較小；智能化的自適應控制系統可根據不同廢水的水量及水質特徵。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是發明的內部結構示意圖；

圖3是發明的水處理裝置主視圖；

圖4是發明的水處理裝置俯視圖；

圖5是發明的水處理裝置結構示意圖；

圖6是發明的中和沉澱箱主視圖；

圖7是本發明中和沉澱箱側視圖；

圖8是本發明中和沉澱箱結構示意圖；

圖9是本發明工藝流程圖；

圖10是本發明控制流程圖；

具體實施方式

附圖僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，並不代表實際產品的尺寸；對於 本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。

參照各圖，一種實驗室智能廢水處理裝置，該裝置包括廢水收集箱1、水泵A2、水處理裝置3及中和沉澱箱4，廢水收集箱1與水泵A2通過管線連接，水泵A2與中和沉澱箱4通過管線連接，中和沉澱箱4與水處理裝置3通過管線連接，水處理裝置3內部設有控制裝置。

所述的中和沉澱箱4包括殼體401、沉澱桶402、離心機403、加絮凝劑藥箱404、加鹼藥箱405、加酸藥箱406、單項自吸泵407及連接管408，殼體401內部設有沉澱桶402，沉澱桶402與廢水收集箱1通過管線連接且管線上連接有泵機A2，沉澱桶402分別與加絮凝劑藥箱404、加鹼藥箱405及加酸藥箱406均通過管線連接，沉澱桶402與離心機403通過管線連接，離心機403與單項自吸泵407通過管線連接，單項自吸泵407與沉澱桶402通過管線連接，沉澱桶402與連接管408連接，連接管408與水處理裝置3連接。

所述的沉澱桶402包括加藥口501、水位傳感器502、排泥口503、桶體504及加入口505，所述的桶體504頂部連接有加藥口501且加藥口501與加絮凝劑藥箱404、加鹼藥箱405及加酸藥箱406均通過管線連接，桶體504側壁連接有加入口505且加入口505與離心機403通過管線連接，桶體504底部連接有排泥口503且排泥口503與自吸泵407通過管線連接。

所述的桶體504內部設有水位傳感器502，水位傳感器502的數量為兩個，兩個水位傳感器502分別位於桶體504上下兩端。

所述的水處理裝置3包括箱體301、控制箱302、濾砂器303、碳濾器304、軟水器305、超濾膜306、濾水桶307、消毒器308、抗汙膜309、水泵B310、水泵C311、自來水進入管312、鹽箱313、出水流量計314、排水口315及進水流量計316，所述的箱體301內部設有控制箱302，控制箱302內部設有控制裝置，控制箱302內部設有水泵C311，水泵C311與連接管408連接，水泵C311與砂濾器303、碳濾器304及軟水器305均通過管線連接且管線上連接有自來水進入管312，所述的軟水器305與鹽箱313通過管線連接，軟水器305與濾水桶307通過管線連接，濾水桶307與自來水進入管312通過管線連接，自來水進入管312與水泵B310通過管線連接，水泵B310與超濾膜306通過管線連接，超濾膜306與砂濾器303、碳濾器304及軟水器305均通過管線同時管線還連接有排水口315，所述的超濾膜306與進水流量計316通過管線連接，進水流量計316與抗汙膜309通過管線連接，抗汙膜309與出水流量計314通過管線連接，出水流量計314與消毒器308通過管線連接，消毒器308與排水口315通過管線連接。

所述的控制裝置包括控制器、接收器及電源，所述的控制器與接收器通過導線連接，控制器與電源通過導線連接，控制器與水泵A2、水泵B310及水泵C311均通過導線連接。

具體實施過程如下：此裝置採用鋁型材框架機構方式，整套設備分為三個廢水收集箱1、水處理裝置3及中和沉澱箱4組合，實現根據實驗室位置採用不同的放置方法。所有與廢水及藥液接觸的均為304#不鏽鋼或PVC等防鏽 材質；

中和用的反應藥箱設計為低於人體腰部，並帶抽屜襯託，每個加藥箱獨立水位開關檢測低水位，使藥箱藥水用完後，自動反饋給控制系統，以提示設備維護人加對應藥水；

採用PH傳感器和計量加藥泵、攪拌器的配合，通過可編程控制系統採集PH傳感器上傳的PH值，系統自動計算需要加入的酸鹼液量，並通過計量加藥泵精確的加入定量酸鹼液和凝素劑進行中和反應和沉澱處理；

位於中和沉澱箱4內部的沉澱桶402採用圓錐體設計，使淤泥能沉澱到桶體504底部，圓錐形沉澱桶402設計有低水位開關。控制系統根據不同實驗室廢水，選擇不同控制配方，系統自動配比廢水中和沉澱時間，當中和沉澱時間到後，處理後的中水採用不鏽鋼離心機403排到廢水深度處理及控制主機進行再處理。當觸發低水位開關時，抽水離心機403停止，淤泥自吸泵把沉澱在底部的淤泥和水一起抽到實驗室淤泥離心機進行甩幹處理。處理後的有毒淤泥將保存在離心機403裡面的尼龍袋裡，一定量後將由維護人員交給專業廠家進行後處理；

中水經由不鏽鋼離心機403排入中水深度處理及控制主機，主機水處理組件由：過濾分離吸附裝置、高低電位差反應裝置、紫外線催化氧化還原處理裝置、有機生物活性膜淨化裝置、終端抗汙膜深度處理裝置，通過層層過濾的水達到優於廢水綜合排放標準【GB8978-1996】中的二級標準，當排出水COD值超出系統設定範圍時，出水口電磁閥關閉，打開回水旁路使水重新回 到廢水中和沉澱箱。此時控制系統自動進入反衝洗模式，打開自來水進水電磁閥，對超濾膜306進行反衝洗。完成後再重新進入汙水處理模式；

此裝置主要通過水位開關、PH傳感器、淤泥量傳感器、流量變送器及COD傳感器的組合測量，然後所有反饋數據經過PLC控制的計量泵、水泵、電磁閥形成一個閉環控制系統；

廢水排放過程排水口安裝有COD傳感器，出水流量變送器，系統通過傳感器採集進來的數據自動存儲在上位機系統的資料庫，系統通過分析每日處理廢水量及COD值自動形成廢水處理報表，系統預留輸入串口，可實現其他水質量檢測數據存儲在系統內；

對辦公環境下的實驗室提出的實驗室智能廢水處理裝置由廢水收集、酸鹼均質預處理、重金屬混凝沉澱、臭氧氧化分解、化學中和、多級過濾吸附、催化氧化還原、有機生物活性膜淨化及終端抗汙膜深度處理組合處理工藝組成；整套工藝設備包括廢水收集箱、預處理調節及混凝沉澱箱、淤泥抽離離心甩幹裝置、自動加藥裝置、多級過濾軟化器、臭氧發生器、化學氧化裝置、多級吸附軟水處理罐及精密過濾等配以水位傳感器、PH傳感器、淤泥深度探測儀與可編程控制系統、上位機分析、存儲及上傳系統組成。廢水處理在反應器內完成包括進水、加藥、反應、沉澱、淤泥離心甩幹處理、過濾吸附、排水等工序，無需二沉池、佔地面積較小；智能化的自適應控制系統可根據不同廢水的水量及水質特徵，調整水質處理工藝組合及參數，通過流量傳感器、PH傳感器、水位傳感器、COD傳感器檢測反饋完成對整個水處理過程的 在線監測和自動控制及處理後水質數據的存儲。

圖中，描述位置關係僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制；顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護範圍之內。