(重庆市计量质量检测研究院 重庆 404000)
(一)废水种类多、成分复杂
该质检实验室为区级实验室,可承担食品及其相关产品、化工、轻工、建材等产品检测,建有220平方米的微生物检测室,日常产生的污水主要成份包括[1]:1.无机类污染物:主要含硫酸、硝酸、盐酸、烧碱、铬、锌、锰、铜、铁等酸、碱、盐和重金属离子等;2.有机类污染物:主要含烷烃、烯烃、酮、醚、酚、醛等有机碳氢化合物;3.生物类污染物:主要含细菌、病毒等病原微生物。
(二)废水产生点源分散,呈立体污染
该实验楼为五层建筑,1-2层为轻工建材检测室,3层为化工检测室,4-5层为食品及其相关产品、微生物检测室,所以废水产生点源较为分散,呈立体型污染。
(一)设计水量
该实验室检测人员约20人,根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2009对实验室用水定额的规定[2]:每人50L/d,即该实验楼每天产生的废水约为:1t/d;考虑废水产生的总变化系数,故设计废水产生流量值取3t/d。
(二)废水处理系统设备平面布置图如下:
(三)废水处理系统工艺说明
1.废水经收集系统首先进入收集装置,进行水质水量的调节,再经水泵均匀、恒定地打入废水处理设备主机,在此需通过pH控制仪,利用计量泵准确投加一定量NaOH水溶液,调节pH值至8~9之间,同时加入混凝剂PAC和助凝剂PAM。在碱性条件下,废水中的酸被中和,铁、镉、铜、锰、镍、铅、铬等重金属离子则与OH-发生化学反应生成氢氧化物沉淀,同时在PAC和PAM的凝聚和絮凝作用下,反应生成的沉淀物互相凝结,废水存在的悬浮颗粒以及溶于水中的部分无机、有机物质被吸附,形成大块的絮状矾花。
2.沉淀装置出水接着自流进入废水设备中,因填料的阻力作用,废水均匀布置,由上向下缓慢渗透。与时同时,以空气为原料,经臭氧发生器制成的臭氧经布气系统从设备底部,由下向上穿透活性炭填料。在气-液两相逆流充分接触的过程中,废水中的有机物、细菌、色度等,一部分通过具有巨大孔隙结构和比表面积的活性炭的吸咐、截留、碰冲、卷带等物理、化学作用而被去除;另一部分则在活性炭的催化作用下,被具有极强氧化性能,具有良好的灭菌除臭、净化脱色、降解有机物能力的臭氧去除。
3.废水最后进入终端深度处理装置,尚未被去除的细小悬浮物、微量金属及极少量的有机物等,一部分通过具有巨大孔隙结构和比表面积的活性炭的吸咐、截留等物理、化学作用等去除,另一部则被附着在活性炭上的微生物膜中的厌氧、好氧及兼性菌等降解去除,活性炭截留吸咐,与微生物降解解吸的过程穿插、交替、循环进行。至此废水即可达标排放。
4.整个废水处理流程,通过PLC编程自动控制,调节池设有浮球液位控制仪,低液位自动停泵,高液位自动启动,可基本实现无人值守。
(四)废水处理系统主要设备材料表
序号名称数量说明产地一、处理单元1实验室综合废水收集及预沉淀装置1套中国2防腐提升泵1台耐酸碱腐蚀中国3加药系统3套耐酸碱腐蚀意大利4全自动加药混凝气浮搅拌调节装置1套中国5搅拌器1台60r/min中国6电动阀1台配套中国7防腐提升泵1台耐酸碱腐蚀中国8絮凝助凝沉淀反应处理装置1套中国9超声波连杆控制器6台配套中国10防腐提升泵1台耐酸碱腐蚀中国11污泥泵1台配套中国12污泥干化器1台配套中国13清洗泵1台配套中国14重金属捕捉器1套中国15定时自动反冲洗器2套9500型美国16高低电位差微电解处理系统1套中国17电化学氧化还原系统1套中国18光催化氧化反应处理系统1套中国19两级有机生物活性吸附处理系统1套中国20复合式消毒处理装置1套中国21新型生物反应装置1套中国22防腐提升泵1套耐酸碱腐蚀中国23终端深度综合处理装置1套中国24终端酸碱中和调节系统1套中国二、控制系统1PLC全自动智能控制系统1套台达台湾2人机界面操作系统1套台达台湾3PH/ORP变送器3套科达中国4压力表1台布莱迪中国5压力差表1台布莱迪中国6流量表2台四联中国7配套仪器仪表等1批配套中国8配套管件管材等1批耐酸碱、UPVC中国9配套电源电线电缆1批配套中国10主机及控制柜(长X宽X高)1套1200∗800∗1700中国
本文介绍的污水处理系统设备结构简单,运行管理方便,能够对日常废水进行有效处理,集成自动化程度高,既降低了设备占地,也减少了设备投资成本和运行成本,节约了实验室建设资金,可在中小质检实验室废水领域推广使用。