实验室综合废水处理设备

一、产品研发设计背景及依据

1 实验室废水污染现状及产品研发设计背景

随着中国科学技术的发展，对实验室的需求越来越多，特别是近十几年来，各类实验室建设数量不断增加。从实验室的分布来看，主要集中在中、高等院校、科研院所、医疗机构、生物制药、疾控、环监、产品质检、药品检验、血站、畜牧、医院、企业等行业，实验室废水排放量不大，其污染易于被忽视。

实验室实际上是一类典型严重的污染源，污染物常常被人们忽视，建设的越多，污染的总量越大。在我国，实验室产生的废水一般不经处理或简单处理后直接排入地下污水管网，送到大型生活污水处理厂集中处理。由于实验室污水成分复杂，特别是含有的铅、汞、镉、六价铬、铜、锑、二价铁、铝、锰等重金属以及大量的细菌、病毒、虫卵等致病病原体，还有化学药剂和放射性同位素等，生活污水处理厂的设施对其“无能为力"，最后只能排入江河。这些实验室，尤其是在中心城区和居民区的化学实验室对环境的危害特别大，因为历史的原因，许多化学实验室的排水管道与居民的排水管道相通，污染物通过下水道形成交叉污染、急性传染和潜伏性传染的特征最后流入江河中或者渗入地下，重金属进入水源或土壤后，可能通过多种途径进入人类的食物链。医学资料称，铅、汞等重金属会引发人体的神经系统、消化系统、血液病变。因此，实验室废水的直接排放对水资源和环境的危害不可估量。

随着人们环保意识的不断增强和相应环保法规的不断完善，实验室废水处理已成为实验室管理体系的考核项目之一。因此，对实验室综合废水处理有着十分重要的意义。

2 产品研发设计依据

实验室综合废水处理设备基于排放量较小、间隙性强的，成分非常复杂，污染性强的特点，在目前国家尚未针对实验检验废水出台专门相关监管标准，在研发和生产，本公司依据国家相关法律法规：

《污水综合排放标准》GB8978-1996；

《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002；

《医疗机构水污染物排放标准》GB18466-2005；

《污水排入城市下水道水质标准》 GB/T 31962-2015

《室外排水设计规范》 GB 50014-2006

《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）2009年版

《低压配电系统设计规范》（GB50052-95）

《电器装置安装工程设计接地装置设计及验收规范》（GB50169-92）

《电器装置安装工程设计低压电器设计及验收规范》（GB50245-96）

《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GB 50093-2002）

《疾病预防控制中心建设标准》建标127——2009

实验室认证认管理要求及环评要求。

3 产品设计范围

3.1 适用处理范围：

适用于检验检测、化验分析任务的单位实验室化验室，在检验检测分析化验过程中产生的含有机无机、致病菌、微生物的复杂废水废液（非危险品），以及过期废液（非危险品）等水污染源，进行无害化处理。

3.2 适用处理以下实验废水性质：

3.2.1、废水来源：实验室药品、试剂、试液、废液、残留试剂、容器洗涤、仪器清洗及跑冒滴漏等过程中产生的综合废水；

3.2.2、实验室综合废水成份：无机物类、有机物类、生物类废水等；

3.2.3、无机物类：重金属离子、酸碱PH值、卤素离子及其他非金属离子等；

a、重金属离子类：汞、镉、总铬、六价铬、铅、锰、银 、镍、锌、铁、钴、锡、镁、锌、铜、铝、砷等金属阳离子以及处于络合状态的重金属离子团(Cr2O7)2-、(CuCN) -、(AuCN)- 、(Ptcl6)2-等；

b、非金属离子类：氟酸或氟化物、游离氰或氰化合物、络离子化合物、AsO32-、AsO43-、Hg+、Hg2+等；

c、酸碱PH值:硝酸、盐酸、磷酸、硫酸、双氧水、氯化J、氯化钙等；

4.2.4、有机物类：有机溶剂、洗涤剂、表面活性剂、苯、甲苯、二甲苯、苯胺、苯酚、多氯联苯、苯并芘、酚类、甲醛、乙醛、丙烯腈、丙烯Q、烷烃、烯烃、氟化氢、石油类、油脂类物质、甲醇、苯胺类、多环芳烃、硝基化合物、亚硝胺、氯苯类、硝基苯类、醚类、混合烃类、炳酮、糖类、卤代烃、蛋白质、有机磷农药等；

3.2.5、生物类：病原体等；

a、病原体：细菌、病毒、衣原体、支原体、螺旋体、真菌、布鲁氏杆菌，炭疽杆菌等；

实验废水收集管网需根据用户单位实验室布局实际情况设计，配套项目不在本产品设计规范范围内。

4 产品设计标准及计算方法

根据用户实际需求，实验室综合废水处理器标准处理能力提供方案如下：

日标准处理量：  500L/D（标准8-12小时工作时间）

5 产品设计进水水质及处理后出水水质标准

①产品设计进水水质控制项目指标

本产品主要解决实验室综合废水废液的无害化处理，此类被污染的废水一般水质情况，进水水质指标按下表设计（预估）

②产品设计进水水质控制项目指标

产品最终出水水质及出厂检测依据【GB/T31962—2015】《污水排入城镇下水道水质标准

C级水排放标准，如下表:

其他控制项目限值要求参照《污水排入城镇下水道水质标准》【GB/T31962—2015】一级B水标准，需采用实验室仪器设备遵循国标方法检测数据。

6 工作环境要求

设备用电：220V/50Hz 独立配电箱，16A空开

设备总装机功率：≤3.5KW/H （220V/380V）

设备用房：室内，15-18㎡

工作环境：5-45℃，±5℃

信号输入：以太网485端口接入或3G/4G通讯模块等接入

上下水：有自来水接入（用于设备保护运行），实验室废水收集管接入，排水口。

二、产品技术介绍

1 产品处理工艺流程

2 产品控制工艺流程

三、产品技术指标及主要参数

产品设计技术指标：

3 产品主要技术特点

1）实用性广：可适应各类实验室的废水处理；

2）ZL技术：采用多项*的ZL技术对综合废水进行多程处理净化，*达到排放标准；

3）自动化程度高：中央集中控制，人机界面友好，操作简单，全自动运行，无须专人值守；

4）自动保护功能：漏水或漏电自动保护功能、高低压自动保护功能、无废水保护功能、各处理单元液位保护功能、电气设备超负荷保护功能、电气线路过载保护功能；

5）定时自动清洗功能：系统定时对需要清洗的部件进行自动清洗，部件使用寿命更长；

6）运行成本低：系统功率小，耗能低；运行稳定，故障少，维护成本低；耗材使用寿命长，耗材成本低；按比例自动投药，药品耗量少；无须专人值守，免专人管理费用等；

7）环境友好：系统选用复式静音电机和防腐泵，噪音低；全程采用密闭式处理，无异味，

无泄漏，不会产生废渣、废水、废气等二次对环境的污染；

8）智能集成化：通过“一站式"一体化设计，占地面积小，处理速度快、安装移动方便、

真正做到工程设备化，外形美观，不需要挖多个处理池；

9）PLC可编程序智能控制系统及人机界面操作系统：系统的控制采用可编程逻辑控制器

(PLC)+液晶触摸屏+远程操控系统完成电气和仪表部分的自动控制与监控，LCD液晶显示中文；具人机对话功能，时钟和语言设定功能，开机时设备电控系统自动检测，全自动处理

废水、针对不同废水的成分和浓度，控制系统自动进行计算然后按比例进行自动投放药品，

更加科学化和合理化，详细功能如下：

①设备的各项操作都能通过远程监控和操作来实现，如设备的启停、冲洗、排污等功能；

②远程监控显示各单元运行状态，如动画式流程图、水箱水位、水质不合格时自动报警及回流处理并跟踪记录、水泵运行状况、仪器仪表运行状况等；

③设有停水、停电、过载等非正常状态自动保护、故障自动报警及处理功能；

④系统可自动提示用户主机相关部件更换以及其它系统内部自检信息；

⑤能自动记录和管理历史运行水质数据与分析，并可行成报表打印；

⑥系统具有完备的提示功能：系统可提示用户更换耗材、系统内部自检信息等，让用户*对系统的运行状态一目了然；

⑦控制系统同一界面显示所有监控参数，泵、阀、仪器仪表等工作状态一目了然；在手动模式下可以在触摸屏上对单个泵、阀进行控制，无论采用自动控制还是手动控制，均能实现系统相关运行环节的联锁控制，并互不干涉；系统支持选配有线/无线远程PC控制、IC卡管理、电话报警；全数字运行指标，所有数据存储于SD卡，支持USB打印输出。

10）定时开关机功能：设备可以根据客户的情况设定早上自动开机时间和晚上自动关机时间，时间设定后，设备每天早上自动定时开机，晚上自动定时关机，免去操作人员每天早上和晚上去设备处理间开机和关机；

11）远程监控及操作功能：客户只需要在办公室或中控室通过微机或中控机里安的

远程控制软件对废水处理间里的废水处理系统进行远程监控、运行操作和远程管理，时时了

解设备的运行情况和运行状态。它是正规合法的软件，不会被杀毒软件当作病毒查杀，不会

影响系统的稳定性，*免费的远程控制软件。

11.1）远程监控优势：

①远程访问桌面：同步查看远程人机界面的屏幕，能使用本地鼠标键盘如操作本机一样

操作远程设备上的人机界面；

②远程文件管理：远程修改、运行文件，实现连接两端的资源共享，用于远程办公等；

③远程命令控制：远程开机、远程关机、远程重启、远程注销、锁定本地或远端程序等，真正实现了24*365的实时在线监控管理模式，完荃解J了因设备放置背景环境，无人管理的弊端。

④系统稳定安全：稳定的控制系统，可靠的硬件平台和软件管理系统，对模块结构、网络通讯、服务器设备等方面进行安全的设计和运用，通过正规合法的软件管理为系统稳定运行提供完善的管理机制、控制手段和报警监控等技术措施；

12）高度兼容：系统功能模块和扩展性可根据实际需要灵活选择和建设，以适应各种需求；

13）多种通讯方式（选配）：支持多种通讯方式，包括RS232、RS485、GSM、GPRS、TCP/IP、UDP和以太网等，也可兼容3G网络。

14）实验室废水处理器预留有端口，可根据不同用户的需求，增配COD、BOD5、氨氮、总磷、总氮在线传感器。

15）沉淀物干化服务措施：实验废水沉淀物较少，实验室废水处理器设计有沉淀物回流装置，在质保期内，根据沉淀量，可免费为用户进行干化减量处理，用户单位可进行高温焚烧处理或做固废处理。

三 电气控制管理

1、电源：实验室综合废水处理系统用电以220V电线将所需容量电源引入控制室配电柜，然后分送到各用电设备。

2、控制：设备采用PLC系统控制及人机界面操作系统，主要对设备中的污水提升泵、过滤提升泵、加药装置、搅拌装置、电磁阀以及监控仪器仪表等电器元气件进行控制。

3、设计原则

①为确保安全，本设计中采用俩相三线制线路，电源进线接零线N与接地线PE相连。所有污水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。

②为使污水处理工程调试后正常工作，确保污水处理效果，本系统的低压供电系统采作双进线，即设置一路备用电源，采用人工切换。

4、控制方式

①根据工艺要求，对污水提升等系统中的主要环节可进行集中控制及现场控制，污水池内的水位采用浮球开关传递信号，以达到液位自动控制的目的。

②一旦自动控制失灵或变更使用工艺时，本系统可进行手动控制，工作状态以信号灯观察运行正常与否。

③为了减少操作的劳动强度，并实现操作自动化、机械化，要求各水泵根据池内液位自动工作（或根据前级泵的动作而动作）。

④以上设备各配有自动与手动控制开关，正常运行时，无需人员管理，*由微机控制柜控制，同时每台设备也可单独控制。

四、产品主要配置