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无锡生物实验室污水处理

产品时间:2020-09-03

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简要描述:

无锡生物实验室污水处理
生物污水处理可应用于石油、石化、化工、冶金、机械、皮革、煤气化、食品、酿造、日化、印染、制药、造纸及城市污水等诸多类型的污水处理以及江河湖泊等大面积水域的污水处理。用益益久生物复合制剂处理的污水,其产生的固态物质大多数情况下可用作生物肥料和生物饲料,从而有效地避免了二次污染,真正做到变废为宝。

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无锡生物实验室污水处理

中国疾病预防控制中心(昌平园区)包括传染病预防控制所、病毒病预防控制所、性病艾滋病预防控制中心、动物中心等多个实验科研楼,有生物安全实验室200个。生物实验室产生的废水、废液中常常含有各种病原微生物,如细菌、病毒、真菌及寄生虫等,具有很大的危害性。如果不进行严格的消毒灭菌处理,将有可能污染外界环境,引发传染病流行,严重危害人类的健康。

为了做好污水处理,保障环境安全,中国疾病预防控制中心(昌平园区)建有实验室污水处理站一座。经过4年多的实际运行管理,出水水质良好稳定。现将污水处理的工艺和效果分析如下。

1对象与方法

1.1实验室污水主要为BSL-2和通用实验室产生的实验污水,成分是病原微生物、消毒洗涤液、化学制剂、冲洗废水等。BSL-2实验室污水须经过高温高压灭活装置进行一次生物灭活处理后方可排至实验污水管道,进入实验污水处理站。通用实验室污水直接排至实验污水管道,进入实验污水处理站。

1.2实验污水处理站概况实验污水处理站主要处理园区内实验污水,处理水量为200t/d,处理后达到医疗机构水污染物排放标准,排入人工湖。全部用于园区绿化浇灌和道路冲洗等,不外排。有污水处理设备机房一座,面积244.15m2;室外污水池(地下式)两座,面积219.12m2。实验污水处理站实行自动控制,主控室设在实验污水处理站内,同时在室外污水处理池旁设置设备启停就地控制系统1套。

1.3实验污水处理工艺

1.3.1设计参数实验污水的排放为非连续性,水质、水量不均匀。排水的高峰期通常是14∶00-16∶00、22∶00-23∶00。设计水量为实验室污水200t/d。进水水质:化学需氧量(CODcr)≤500mg/L,生化需氧量(BOD5)≤250mg/L,悬浮物(SS)≤200mg/L。处理后污水达到GB18466-2005《医疗机构水污染物排放标准》,即pH值6~9,CODcr≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,氨氮(NH3-N)≤15mg/L〔3〕。

1.3.2主要设备设施及功能

1.3.2.1机械格栅机械格栅1台,规格600mm×500mm,每小时运转15min。用于截流并去除较大颗粒的悬浮物和漂浮物,对后续处理单元起保护作用。

1.3.2.2集水池设有液位传感器1台,射流曝气搅拌器1台(N=4.0kW)。其中液位传感器测量范围0~4m,设有高、中、低3种液位。集水池既可以起防止沉积作用也可以起到调节水质的作用。

1.3.2.3一次提升潜污泵2台(Q=15m3/h,H=15m,N=1.5kW),当集水池位于低液位时停泵,当位于高液位时启泵。当超高液位时启动2台泵,泵交替运转,每运转12h自动切换1次。

1.3.2.4一体化净水器设有一体化净水器(N=0.18kW)2台,起混凝、沉淀、过滤作用。

1.3.2.5中间水箱1台(长×宽1000mm×2500mm),活性炭吸附罐2台(长×宽1000mm×3000mm)。

1.3.2.6二次提升泵2台(Q=17.5m3/h,H=17.5m,N=2.2kW),当中间水箱位于低液位时停泵,当位于高液位时启泵;当超高液位时启动2台泵,泵交替运行,每运行12h自动切换。

1.3.2.7消毒池设有接触池超声波液位计1套(测量范围0~4m,分高、中、低3种液位),混凝剂投加计量泵4台(Q=15L/h,H=50m,N=0.1kW),消毒剂投加计量泵4台(Q=5L/h,H=50m,N=0.1kW),次氯酸钠发生器2台(有效产量300g/h,N=3.0kW)。

1.3.2.8事故池设有潜污泵2台(Q=15m3/h,H=15m,N=1.5kW),射流曝气器3台(N=4kW),超声波液位计1套(测量范围0~4m,分高、中、低3种液位)。

1.3.4

工艺分析

(1)实验污水处理工艺采用“混凝-沉淀-过滤-活性炭吸附-消毒”。

(2)污泥处理工艺采用“浓缩-储存-运出”。

(3)设置事故池及污水收集、处理系统设有应急处理措施,当出现事故时排至事故池,然后用泵小流量均匀打入处理系统,保证系统稳定运行。

(4)实验污水经过机械格栅栏截悬浮物后进入调节集水池,池内设置搅拌机,既可防止沉积也可起到调节水质的作用。然后由一级提升泵提升到一体化净水器。一体化净水器内部设有混凝、沉淀、过滤功能,经过一体化净水器处理后自流入中间水箱。中间水箱为二级提升泵提供吸水条件,增压后进入活性炭吸附罐,吸附处理后的水进入接触消毒池消毒,然后自流入人工湖,用于绿化。1.4事故自动化控制

1.4.1事故池液位上限设定事故池液位上限。当液位高于此设定值时,2台事故提升泵若在自动控制位置时将会同时启动,电脑屏幕上的事故池液位也将闪烁提醒值班人员注意;当液位低于事故池下限后将自动停止。

1.4.2事故池液位中限设定事故池液位中限。当液位高于此设定值时,2台事故提升泵都在自动控制位置时将会启动一台提升泵;当液位低于事故池下限后将自动停止。

1.4.3事故池液位下限

设定事故池液位下限。

当液位高于此设定值时,2台事故提升泵若都在自动控制位置时,系统会自动停止运行的水泵。

1.4.4ORP设定

设定接触消毒池中污水的氧化还原性上限和酸碱性上下限。当污水的氧化还原性大于此设定值或溶液的酸碱性在此设定值范围之外,将自动打开电动阀门,将接触消毒池中未达标的污水排入事故池进行深化处理。当污水的氧化还原性小于此设定值并且溶液的酸碱性在此设定值范围

之内,将关闭电动阀门。

2结果

实验室污水处理站设有水质化验设备1套,每周由污水站化验员对出水水质进行检测,每季度由环保局对出水水质进行1次检测。检测方法:水质pH值使用玻璃电极法(GB/T6920-1986),SS使用重量法(GB/T11901-1989),

CODcr使用快速消解分光光度法(HJ535-2009),

BOD5使用稀释与接种法(HJ505-2009),

NH3-N使用纳氏试剂分光光度法(HJ535-2009)。

自实验室污水处理站2010年正式运行以来,各项检测指标均正常。所处理的实验污水稳定达标排放,表1为日常的水质监测数据,可见处理后水质完全达到GB18466-2005《医疗机构水污染物排放标准》

3讨论

中国疾病预防控制中心采用上述污水处理工艺,配以次氯酸钠和聚合氯化铝为消毒剂,经处理后的水样检测结果表明,出水水质完全符合GB18466-2005《医疗机构水污染物排放标准》。说明BSL-2实验室采用科研楼内一次高温高压灭活,园区实验室污水处理站集中二次处理的工艺流程,通用实验室采用实验室污水处理站集中处理的工艺流程,从生物安全的角度看,是目前安全可靠的方式。

我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了资源、环境被破坏的代价。国家“十二五规划”明确提出了节能减排的目标,其中加大水污染深度治理是减排工程的重点之一。全国疾病预防控制中心排水量日渐增大,如何将污水处理后进行再循环综合利用,将成为疾病预防控制中心资源开发研究方向之一。

无锡生物实验室污水处理

 

实验室废水主要来自bai各科研单位实du验研究室和高等院校的科研zhi和教学实验室。实验室废水有其自身的特殊性质, 量少, 间断性强, 高危害, 成分复杂多变。
根据废水中所含主要污染物性质, 可以分为实验室有机和无机废水两大类。无机废水主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、硫化物、卤素离子以及其他无机离子等。有机废水含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质。相比而言, 有机废水比无机废水污染的范围更广, 带来的危害更严重。不同的废水, 污染物组成不同, 处理方法和程度也不相同。实验室废水的处理本着分类收集, 就地、及时地原位处理, 简易操作, 以废治废和降低成本的原则。
目前, 国内外还未见报道有成熟的工艺和方法能将实验室废水综合处理到达标排放的标准。实验室废水的治理不能等同于工业废水处理,而是采用多单元处理流程系统或是有针对性地进行分类处理, 尽可能地降低处理难度, 使处理费用较低, 操作比较简单。实验室有机废水处理方法可以借鉴其它有机废水的处理。一般来说有机废水处理技术主要包括生物法和物化法。对有机物浓度高、毒性强、水质水量不稳定的实验室废水, 生物法处理效果不佳, 而物化法对此类废水的处理表现出明显的优势。实验药品回收、对实验室废弃物进行分类处理及回收循环再利用, 不仅能减小对环境的污染, 而且能减少化学药品的浪费。对高浓度实验室有机废水, 将其中的有机溶剂如醇类、酯类、有机酸、酮及醚等回收循环使用后, 再用化学方法处理; 对浓度高、毒性大且无法回收的有机废水, 需要进行集中焚烧处理。
相关技术
废液中有害物质的处理方法主要是通过物理过程和化学反应等,将有害物回收或分解、转化生成其它无毒或低毒的化合物。下面是一些有害废弃物的处理方法。
1. 含砷废液的处理
是剧毒物资,其致死剂量为0.1g。在溶液中的浓度不得超过5×10-5%。处理时可利用硫酸铁在碱性条件下形成氢氧化铁沉淀与砷的化合物共沉淀和吸附作用, 将废水中的砷除去。注意,Fe3+和As3+的摩尔比约为10∶1,pH 值在9左右效果充分搅拌后静置过夜,分离沉淀,排放废液。
Fe3++ 3OH-= Fe(0H)3 ↓
As3++ 3OH-= As(0H)3 ↓
可用钼蓝法或二乙基二硫代氨基甲酸银法测定砷的含量。

2.含铬废液的处理

Cr(Ⅵ),在溶液中的浓度不得超过5×10-5%。可在酸性(调pH值为2~3)含铬废液中,加入约10 %的硫酸亚铁溶液, Fe2+能把Cr(Ⅵ) 还原为Cr3+。然后用熟石灰或碱液调溶液的pH 为6~8 (防止pH大于10时Cr(OH)3转变成Cr(OH)4-) ,加热到80℃左右,静置过夜,分离沉淀,排放废液。
Fe2++ 2OH-= Fe(0H)2 ↓
Fe3++ 3OH-= Fe(OH)3 ↓
Cr3++ 3OH-= Cr(OH)3 ↓
3.废液的处理溶液中的浓度不得超过1.0×10-4%。我们利用CN-离子的强配位性采用络合法即普鲁士蓝法处理含的废液。先在废液中加入碱液调pH为7.5~10.5,然后加入约10 %的硫酸亚铁溶液,充分搅拌,静置后分离沉淀,排放废液。
Fe2++ 6CN-= [Fe(CN)6]4-
2Fe2++ [Fe(CN)6]4-= Fe2[Fe(CN)6] ↓

4.含汞废液的处理

含汞废液的毒性最低浓度不得超过5.0×10-7% , 若废液经微生物等的作用后会变成毒性更大的有机汞。可用Na2S 把Hg2+转变成HgS ,然后使其与FeS 共沉淀而分离除去。
Hg2+ + S2-= HgS ↓
Fe2++ S2-= FeS ↓

注意: 要防止Na2S 过量生成[ HgS2]2-络离子。可先在含汞废液中加入与Hg2+浓度等摩尔的NaS•9H2O ,经充分搅拌使Hg2+生成难溶的HgS ,再加入1.0×10-3%FeSO4 ,使Fe2+与过量的Na2S生成FeS沉淀,将悬浮的HgS共沉淀。静置后分离沉淀,排放废液。
5.含铅废液的处理

含铅废液的浓度不得超过1.0×10-4%。可用氢氧化物共沉淀法处理。先用碱液调pH值为11,把Pb2+转变成难溶的Pb(OH)2 沉淀,然后加铝盐凝聚剂Al2(SO4)3使生成Al(OH)3沉淀,此时pH值为7-8,即产生Al(OH)3和Pb(OH)2共沉淀。静置澄清后分离沉淀,排放废液。
Pb2++ 2OH-= Pb(OH)2 ↓
Al3++ 3OH-= Al(OH)3 ↓
6.六价铬
六价铬废水一般存在于皮革揉制、电镀、铬黄染料废水及冷却水(阻蚀剂)中,是一种致癌物质,化验室的含六价铬废水水量小、铬浓度低(<20mg/I),在这种情况下,可先将六价铬还原为,三价铬后再用碱(氢氧化钠)进行沉淀,如选用硫酸亚铁作还原剂,废水PH控制在8__9范围,选用亚硫酸钠作还原剂,废水pH控制在2—3范围,其他还原剂还有二氧化硫、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠等,化验员可根据情况选用。
7.镉
90%镉的应用于电镀、颜料、合金及电池等,对环境监测站化验室含镉废水实用的方法有沉淀法,吸附法。使用沉淀法,沉淀剂有氢氧化物、硫化物、聚合硫酸铁,使用氢氧化物,pH控制在lO以上,可达满意效果;使用硫化物PH控制在9以上;使用聚合硫酸铁pH控制在8.5~9.5范围。吸附法,可使用活性炭、风化煤、磺化煤作吸附剂。
8.酚
随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化等工业的迅速发展,各种含酚废水也相应增多,酚的毒性较高,使用活性炭作吸附剂是一种可行的方法。对于其他有毒有害有机废水,化验员也可用此方法。
9.有机回收与利用

实验用过的有机溶剂有些可回收,可先在分液漏斗中洗涤有机溶剂,根据有机溶剂中所含溶解物不同,采用不同洗涤剂进行洗涤后,再用水洗涤,然后干燥。再通过蒸馏进行精制,纯化。如四氯化碳,若含有双硫腙,则可用H2SO4 洗涤一次,再用水洗两次,经无水氯化钙干燥后,蒸馏收集76~78℃馏分。烃、酮、醛、醇、酯等有机物也可在燃烧炉中处理,温度为800~850℃时可完全燃烧或分解,产生的气体用碱液洗涤。

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