生物實驗室污水處理設備

 背景技術

我國生物安全三級實驗室一般是獨立分區(qū)的地面建筑，實驗室產生的污 水通常收集到地下室的一個比較大的污水收集槽內，其特點一是污水收集槽 容積足夠大，便于污水集中消毒滅菌處理，二是污水收集槽通常設在地下室， 樓上的排水通過重力直接流入污水收集槽內。三是污水收集槽通常采用化學 方法消毒，投入化學消毒劑若干小時后檢測水樣，合格后排出，防止對周圍 環(huán)境造成生物污染。這種固定的生物安全實驗室采用化學方法消毒，投入化 學消毒劑需要存放24小時，化學試劑才能充分反應，達到消毒效果，這種消 毒方式需要污水收集槽容積足夠大，而可移動的車載生物安全實驗室污水收 集槽容積一般只有80升左右，要求污水產生后短時間內進行消毒而達到排放 要求;另一方面，化學消毒方式具有局限性，僅對部分病毒、細菌殺滅效果 較好，對于在野外作業(yè)并進行污水排放的可移動的車載生物安全實驗室，將 可能涉及到對未知病原微生物的操作，如污水僅采用化學消毒方式處理，則 存在較大的安全隱患。目前，只有利用蒸汽進行高溫高壓的滅菌方式被* 為是廣譜的、安全的。
 

生物實驗室污水處理設備與供水排水設備安裝于同一車廂地板平面上，污水 處理裝置的污水入口高于洗手、淋浴的排水口，污水不可能通過重力流入污 水處理裝置。從生物安全方面考慮，本發(fā)明利用真空壓力將污水吸入污水處 理罐，更加安全可靠。本發(fā)明在消毒措施上，可以先化學消毒，然后高溫消 毒，該種方法對實驗室污水的消毒效果、生物安全性高于直接化學消毒方法。

主要處理單元。
(1)調節(jié)池1座，尺寸為25mx2mx3m，有效水深2.5m;HRT(水力停留時間)=4.0h，為半地下式鋼砼結構。調節(jié)池內設置液位浮球1套，用于控制調節(jié)池液位;設置離心泵2臺及配套變頻控制，1用1備，單臺Q=262m3/h，H=38m，P=45kW，用于污水提升;設置穿孔曝氣裝置1套，防止調節(jié)池底部積泥;設置冷卻塔1套，Q=250t/h，污水型，用于調節(jié)污水溫度;設置電磁流量計1套，管徑DN200，用于計量和監(jiān)控污水處理流量。
(2)混凝氣浮池(淺層氣浮)1座，尺寸為10mx0.65m，有效水深0.5m，HRT=12.5min，表面負荷2.4m3/m2˙h)，地上式鋼制結構?；炷^程中添加的混凝劑為PAC和PAM，其中PAC的投加量控制在800~1200mg/L，高分子的投加量控制在10~20mg/L;設置加藥系統(tǒng)2套，用隔膜計量泵投加，2用2備，單臺Q=500L/h，P=0.55kW。
(3)水解酸化2座，尺寸為6mx18.5mx7m，有效水深6.5m，HRT=7.7h，為半地上式鋼砼結構。設置潛水攪拌機4臺，型號為QJB4/12-620/3-480/S;設置組合填料，有效容積1110m3，有效高度5m。
(4)好氧池5座，尺寸為6mx18.5mx7m，有效水深6.5m，HRT=19.2h，為半地上式鋼砼結構。設置可提升微孔曝氣器310套，單套曝氣量Q=4m3/h;設置羅茨風機2臺，1用1備，單臺Q=20.63m3/min，P=68.6kPa，P=45kW。(5)二沉池1座，尺寸為18.6mx5m，有效水深4.5m，表面負荷0.7m3/(m2˙h)，為半地上式鋼砼結構。設置周邊傳動式刮泥撇渣機1臺，P=2.2kW;設置污泥回流泵2臺，1用1備，單臺Q=125m3/h，H=11m，P=11kW。
(6)污泥處理系統(tǒng)包括2座污泥池，尺寸為3.9mx3.9mx3.5m，有效水深3m，半地上式鋼砼結構。設置柱塞泵2臺，單臺Q=40m3/h，P=30kW;設置隔膜式板框壓濾機一套，壓濾面積400m2。
污水處理凈化工藝
1)快混攪拌機通過變頻調節(jié)轉速，把污水與PAC加藥裝置投加的PAC藥劑進行充分攪拌混合，形成小絮體;
2)小絮體隨水流入磁混區(qū)，磁混攪拌機通過變頻調節(jié)轉速，把快混區(qū)流入的帶小絮體的污水與所投加的磁粉進行充分攪拌混合，磁粉被小絮體包裹形成晶核;
3)帶磁粉的絮體隨著污水流入絮凝區(qū)，絮凝攪拌機通過變頻調節(jié)轉速，將磁混區(qū)流入的帶磁粉晶核的絮體污水與PAM加藥裝置所投加的絮凝劑進行充分攪拌混合，帶磁粉晶核的絮體通過吸附、電性中和、相互間的架橋作用形成更大的絮體;
4)大絮體隨著污水流入高效速沉澄清凈化區(qū)，四臂刮泥機通過變頻控制轉速，對經過高效斜管填料阻檔高效速沉下來的污泥進行刮泥濃縮，污泥通過回流污泥泵收集，經過澄清凈化的水流入集水槽。
5)高效澄清凈化池的水通過出水閘門流入出水區(qū)，緩沖后通過出水管排出。
廢水按照如下方法處理：
a.將生活廢水引入格柵井，經過機械細格柵(間隙3um)過濾，過濾廢水中顆粒性物質或漂浮類物質，柵渣集中定期外運;
b.將步驟1中的廢水引入裝載于泡沫分離塔中進行鼓泡處理，氣體與廢水比例為7:1，鼓氣30分鐘后分離泡沫，重復4次，取下層生活廢水;
c.將步驟2中的下層水體通過吸附池中，在高速攪拌下，加入水量的重量的0.7%的吸附劑，進行高速攪拌，攪拌轉速控制在1000轉/分鐘，保持2小時后，過濾掉濾渣，處理過的水體進行下一步處理過程;
吸附劑選用秸稈與粘土重量比為20:1，混合混勻后，加入炭化爐中，炭化溫度為600℃，炭化4小時后，去除，研磨粒徑為< 20um;
d.將步驟3中的水體引入到消毒池里進行利用254nm和365nm紫外處理4小時;
e.對步驟4中的水體進行適量酵素處理，待處理2小時后，將水體進一步通過2um的過濾膜過濾，制備可回收的凈化水。