生物實(shí)驗(yàn)室污水處理設(shè)備

 背景技術(shù)

我國(guó)生物安全三級(jí)實(shí)驗(yàn)室一般是獨(dú)立分區(qū)的地面建筑，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的污 水通常收集到地下室的一個(gè)比較大的污水收集槽內(nèi)，其特點(diǎn)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(shè)在地下室， 樓上的排水通過(guò)重力直接流入污水收集槽內(nèi)。三是污水收集槽通常采用化學(xué) 方法消毒，投入化學(xué)消毒劑若干小時(shí)后檢測(cè)水樣，合格后排出，防止對(duì)周圍 環(huán)境造成生物污染。這種固定的生物安全實(shí)驗(yàn)室采用化學(xué)方法消毒，投入化 學(xué)消毒劑需要存放24小時(shí)，化學(xué)試劑才能充分反應(yīng)，達(dá)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(dòng)的車載生物安全實(shí)驗(yàn)室污水收 集槽容積一般只有80升左右，要求污水產(chǎn)生后短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行消毒而達(dá)到排放 要求;另一方面，化學(xué)消毒方式具有局限性，僅對(duì)部分病毒、細(xì)菌殺滅效果 較好，對(duì)于在野外作業(yè)并進(jìn)行污水排放的可移動(dòng)的車載生物安全實(shí)驗(yàn)室，將 可能涉及到對(duì)未知病原微生物的操作，如污水僅采用化學(xué)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(jìn)行高溫高壓的滅菌方式被* 為是廣譜的、安全的。
 

生物實(shí)驗(yàn)室污水處理設(shè)備與供水排水設(shè)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(guò)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(xué)消毒，然后高溫消 毒，該種方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室污水的消毒效果、生物安全性高于直接化學(xué)消毒方法。

主要處理單元。
(1)調(diào)節(jié)池1座，尺寸為25mx2mx3m，有效水深2.5m;HRT(水力停留時(shí)間)=4.0h，為半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置液位浮球1套，用于控制調(diào)節(jié)池液位;設(shè)置離心泵2臺(tái)及配套變頻控制，1用1備，單臺(tái)Q=262m3/h，H=38m，P=45kW，用于污水提升;設(shè)置穿孔曝氣裝置1套，防止調(diào)節(jié)池底部積泥;設(shè)置冷卻塔1套，Q=250t/h，污水型，用于調(diào)節(jié)污水溫度;設(shè)置電磁流量計(jì)1套，管徑DN200，用于計(jì)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(fù)荷2.4m3/m2˙h)，地上式鋼制結(jié)構(gòu)?；炷^(guò)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(shè)置加藥系統(tǒng)2套，用隔膜計(jì)量泵投加，2用2備，單臺(tái)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(jié)構(gòu)。設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺(tái)，型號(hào)為QJB4/12-620/3-480/S;設(shè)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(jié)構(gòu)。設(shè)置可提升微孔曝氣器310套，單套曝氣量Q=4m3/h;設(shè)置羅茨風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1用1備，單臺(tái)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(fù)荷0.7m3/(m2˙h)，為半地上式鋼砼結(jié)構(gòu)。設(shè)置周邊傳動(dòng)式刮泥撇渣機(jī)1臺(tái)，P=2.2kW;設(shè)置污泥回流泵2臺(tái)，1用1備，單臺(tái)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(jié)構(gòu)。設(shè)置柱塞泵2臺(tái)，單臺(tái)Q=40m3/h，P=30kW;設(shè)置隔膜式板框壓濾機(jī)一套，壓濾面積400m2。
污水處理凈化工藝
1)快混攪拌機(jī)通過(guò)變頻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，把污水與PAC加藥裝置投加的PAC藥劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?，形成小絮體;
2)小絮體隨水流入磁混區(qū)，磁混攪拌機(jī)通過(guò)變頻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，把快混區(qū)流入的帶小絮體的污水與所投加的磁粉進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?，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(jī)通過(guò)變頻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)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(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌希瑤Т欧劬Ш说男躞w通過(guò)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(jī)通過(guò)變頻控制轉(zhuǎn)速，對(duì)經(jīng)過(guò)高效斜管填料阻檔高效速沉下來(lái)的污泥進(jìn)行刮泥濃縮，污泥通過(guò)回流污泥泵收集，經(jīng)過(guò)澄清凈化的水流入集水槽。
5)高效澄清凈化池的水通過(guò)出水閘門(mén)流入出水區(qū)，緩沖后通過(guò)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(jīng)過(guò)機(jī)械細(xì)格柵(間隙3um)過(guò)濾，過(guò)濾廢水中顆粒性物質(zhì)或漂浮類物質(zhì)，柵渣集中定期外運(yùn);
b.將步驟1中的廢水引入裝載于泡沫分離塔中進(jìn)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(fù)4次，取下層生活廢水;
c.將步驟2中的下層水體通過(guò)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(jìn)行高速攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速控制在1000轉(zhuǎn)/分鐘，保持2小時(shí)后，過(guò)濾掉濾渣，處理過(guò)的水體進(jìn)行下一步處理過(guò)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(shí)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(jìn)行利用254nm和365nm紫外處理4小時(shí);
e.對(duì)步驟4中的水體進(jìn)行適量酵素處理，待處理2小時(shí)后，將水體進(jìn)一步通過(guò)2um的過(guò)濾膜過(guò)濾，制備可回收的凈化水。