实验室废水处理设备应用领域：

技术参照规范

1、国家污水综合排放标准【GB8978-1996】

2、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ 343-2010）

3、北京市水污染物排放标准【DB11/307-2013】

4、污水排入城市下水道水质标准（CJ3082－1999）二级标准中的标准值

5、环保部及质检总局《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002 )

6、建设部《城市污水处理站污水污泥排放标准》（CJ 3025-93）

7、《室外排水设计规范》（GB50101-2005）

8、《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）

9、《通用用电设备配电规范》（GBJ50055-2011）

10、《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-95）

11、、《电气装置安装工程配线工程施工及验收规范》（GB50150-2006）

12、《中华人民共和国环境保护法》（2014.4.1）

13、《中华人民共和国环境影响评估法》（2002.10.28）

14、《中华人民共和国水污染防治法》（2008.6.1）

15、《工业自动化仪表工程施工验收规范》（GB50093-2002）

16、《化工企业化学水处理系统监测与控制设计条件规定》(HG/T20654-1998)

17、《钢制压力容器》(GB150-2011)

18、《水处理设备制造技术条件》(JB2932)

19、《橡胶衬里化工设备设计规范》HG/T 20677-2013

20、进口设备的制造工艺和材料符合美国机械工程师协会〈ASME〉和美国材料试验学会（ASTM）的工业法规中涉及的标准或相当标准。

21、JB/T74-94《管路法兰  技术条件》

22、JB/T74-94《管路法兰  类型》

23、JB/T81-94《凸面板式平焊钢制法兰》

24、JB/T74-94《管法兰用石棉橡胶垫片》

25、HG21501《衬胶钢管和管件》

如果上述规范或标准对某些专用材料不适合时，则采用材料生产厂的相关标准。

卓越实验室有机废水处理设备设计基础

根据业主提供资料，实验室为常规理化实验室、样品前处理实验室等，本实验室废水主要来源于:（1)含有洗涤剂及常用溶剂等有机物;(2）含有为酸、碱的无机物等；（3）DNA 实验室、微生物实验室里有毒有害的致病菌等。参照同类污水水质情况确定污水的进水水质：

1、实验室废水来源：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清洗废水；

2、设备日处理废水量：根据业主提供资料，核算实验室废水处理量约为 XXXm3/d

3、实验室有机废水成份：少量无机物类、生物类和有机物类废水等；

1）、无机物类：少量重金属离子、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、氯化钾、氯化钙等；

2）、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、丙烯醛、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）、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；

4、实验室废水处理后的排放标准： 

1）、符合国家污水综合排放标准【GB8978-1996】中的排放标准；

排放第一类污染物一览表

排放第二类污染物一览表（三级）（首选）

2）、符合全国各地对新建实验大楼的环评验收要求。

卓越实验室有机废水处理系统核心工艺介绍

1、高低电位差微电解系统

铁碳微电解就是利用铁元素和碳元素自发产生的微弱电流分解废水中污染物的一种污水处理工艺。当紧密接触的铁和碳浸泡在废水溶液中的时候,会自动在铁原子和碳原子之间产生一种微弱的分子内部电流,这种微电流分解废水中污染物质的反应就叫微电解。

铁碳微电解的原理：阳极反应式为：Fe+2e→Fe2，阴极反应式为：2H++2e→H2，

当将填料浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场,阳极反应生成大量的Fe2 进入废水,进而氧化成Fe3 ,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下,这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,从而消除了有机物尤其是印染废水的度,提高了废水的可生化度。工作原理基于电化学,氧化—还原,物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。

高低电位差微电解系统是基于电化学中的原电池反应。在电解质溶液中存在 1.2V 的电

极电位差，会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。阳极反应产生的新生态 二价铁离子具有较强的还原能力，可使某些有机物还原，也可使某些不饱和基团(如羧基— COOH、偶氮基-N＝N-)的双键打开，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小 分子有机物而提高可生化性。此外，二价和三价铁离子是良好的絮凝剂，特别是新生的二价 铁离子具有更高的吸附-絮凝活性，调节废水的 pH 可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸 附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O]，在偏酸性的条件下， 这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，有效去除农药生产废水中的 COD、色度、As、氨氮、有机磷和总磷,去除率分别可达 76. 2%、 80%、69. 2%、55. 7%、82. 7%和 62. 8%。

2、芬顿（Fenton）氧化反应原理

 芬顿（Fenton）氧化反应是以亚铁离子(Fe2 )为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，也称芬顿（Fenton）试剂，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。氛顿氧化技术处理有机污染物的实质是•OH与有机污染物作用

H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位达到2.8V,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时,Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物。可见,Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。Fenton试剂在黑暗中就能降解有机物,节省了设备投资,缺点是H2O2的利用率不高,不能充分矿化有机物。研究表明,利用Fe3+、Mn2+等均相催化剂和铁粉、石墨、铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使H2O2分解产生·OH,因其反应基本过程与Fenton试剂类似而称之为类Fenton体系。如用Fe3+代替Fe2+,由于Fe2+是即时产生的,减少了·OH被Fe2+还原的机会,可提高·OH的利用效率。若在Fenton体系中加入某些络合剂(如C2O2-4、EDTA等),可增加对有机物的去除率。

反应方程式：①Fe2+ + H2O2→Fe3+ + （OH）-+OH·

②H2O2 + Fe3+ → Fe2+ + O2 + 2H+

③O2 + Fe2+→ Fe3+ + O2·

3、酸碱中和反应沉淀处理

这个环节主要是处理实验室废水中的重金属离子等，可以去除水中的悬浮物，有机质， 胶体等，降低 COD、BOD、色度、透光度等。设备根据实验室废水的酸碱情况进行自动调节， 如果实验室废水是酸性废水，设备上的传感器和仪表会自动控制加药装置对废水进行酸碱调 节；如果是碱性废水，设备上的传感器和仪表会自动控制加药装置对废水进行酸碱调。每个 环节对废水的 PH 值要求不一样，当 PH 值自动调到 8 左右时，废水中的重金属离子在一定的 催化还原条件下，经过计量加药泵自动加入一定量的高分子絮凝剂和助凝剂进行自动定时搅 拌，然后再进行定时沉淀处理，这样废水中的重金属离子就能以絮状物的形式沉淀在沉淀装 置下面，当絮凝沉淀到一定量后，污泥泵会自动把絮状物抽到压滤机进行压滤处理，形成泥 饼。一般由四过环节组成：

a) PH 值调节阶段：通过酸碱调节装置对实验室废水的酸碱进行自动调节，使废水的 PH 值控 制在 6—9 之间。

b) 凝聚阶段：通过加药装置把药剂注入集中反应装置里与废水进行快速混凝，在自动搅拌 机的搅拌作用下形成微细矾花，此时水体变得更加浑浊，它要求水流能产生激烈的湍流。

c) 絮凝阶段：是矾花成长变粗的过程，在适当的湍流程度和足够的停留时间下，可观察到 大量矾花聚集缓缓下沉，形成表面清晰层。

d) 沉降阶段：它是在沉降装置中进行的絮凝物沉降过程，要求水流缓慢。大量的粗大矾花 沉积于池底，上层水为澄清水，剩下的粒径小，密度小的矾花一边缓缓下降，一边继续相互 碰撞结大。 

4、厌氧生物硝化法

AO法是传统的生物脱氮工艺，目前已广泛应用于各种规模的城市污水处理厂。AO工艺是从Bardenpho生物脱氮工艺发展而来的，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。污水首先进入缺氧池与回流污泥和回流混合液混合，反硝化菌利用污水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐进行反硝化，可同时去碳脱氮，当污水进入好氧池时，有机物浓度已较低。由于进入好氧池的污水中有机物浓度较低，有利于自养型硝化菌的生长繁殖。且本工艺在系统上是最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；系统在厌氧（缺氧）、好氧交替条件下运行，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀；污泥含磷高，具有较高肥效；运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。

5、好氧生物接触氧化法

生物接触氧化法是目前应用十分广泛的处理工艺，利用填料增大比表面积，在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，采用与微纳米气泡装置的曝气方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到搅拌与混合作用，兼具活性污泥法与生物滤池两者之间的优点。

生物接触氧化法是活性污泥与生物滤池复合的生物膜法，兼具两者的优点，深受污水处理工程领域人们的重视，广泛运用于生活污水和城市污水，硝化菌附着在生物填料上，迅速繁殖，与污水充分混合硝化达到除硝去除有机物效果，结合物化除磷沉淀达到除磷效果。其特点：单位容积的生物量高于活性污泥法曝气池及生物滤池、不存在污泥膨胀问题、运行管理简便、F/M比值稳定，污泥产量低等。

6、氧化还原系统 

本废水处理设备采用氧化助推器产生的高氧化电位气体，具有较强的氧化、催化等作用。该氧化剂产生的羟基自由基（.OH）是一种极强的化学氧化剂，该氧化剂是由三个氧原子组成的氧的同素异构体，一般呈淡蓝色气体，对不同污染物的氧化速度相差很大，当水中同时存在多种污染物时，该氧化剂会优先与反应速率快的污染物进行反应，病毒及细菌在该氧化剂气体中由于受到多种自由基的作用，使蛋白质离解变性，核酸和酶的活性降低，从而有消毒、灭菌、除味 效果。该氧化剂还有广谱杀菌作用，对各类细菌和病毒都具有极强的杀灭作用。该氧化剂和水中的球菌、 杆菌和螺旋菌等有毒有害细菌发生降解、氧化等复杂的物理和化学反应，且副产物无毒无害，可避免二次污染。氧化还原反应原理（氧化剂与污染物发生氧化还原反应。）

     1、氧化反应：1、物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应，其实质是该元素的原子失去（或者偏离）电子的过程。   

     2、还原反应：2、物质所含元素化合价降低的反应是还原反应，其实质是该元素的原子获得（或偏向）电子的过程。

     3、氧化剂：得到电子（或电子对偏向）的物质，在反应中元素的化合价降低。氧化剂具有氧化性，反应时本身被还原

     4、还原剂：失去电子（或电子对偏离）的物质，在反应时元素的化合价升高。还原剂具有还原性，反应时本身被氧化。

5、污水处理中的氧化剂：羟基自由基（.OH）

各种氧化剂的氧化电位数值

7、过滤吸附分离装置

  这是一种将高分子复合活性吸附材料和电化学高级氧化集于一体的新型“相转移”实验

室废水处理方法，首先将有机污染物通过高分子复合吸附材料流化床快速吸附，然后通过床 内特制的电化学装置实现高分子复合活性吸附材料现场再生，从而使得转移到高分子复合活 性吸附材料上的有机污染物降解和分解，而高分子复合活性吸附材料再生后能保证该体系的 反复运行。本高分子复合活性吸附材料是以椰壳、杏壳、核桃壳、竹炭、白炭黑、沸石、石 墨烯、依兰煤、无烟煤、褐煤、贫煤、瘦煤、焦煤、煤矸石、沥青等为原料，采用高温水蒸 气活化工艺生产，经破碎筛选及后处理精加工制成不同规格的实验室污水处理专用高分子复 合吸附材料。

当实验室污水中的有机污染物被固定在高分子复合活性吸附材料表面上,然后与其中 活性成分发生化学反应，生成一种新的中性盐物质而存储于吸附剂结构中，这个净化过程是 一个多功能的综合作用，除了一般的物理吸附外，还有化学吸附，粒子吸附，催化作用，化 学反应等。

功能特性：具有较大的比表面积、发达的孔隙结构、优良的吸附性能、耐磨机械强度高、 耐冲洗、易再生等特性。

8、新型生物膜深度处理系统

新型生物膜生化反应处理技术是当前世界上最先进的膜过滤和生物水处理技术，是一

种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，以膜组件取代二淀池。与传统的生化水处理技术相比，具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。可有效去除废水中的COD、BOD、SS、色度和重金属离子等。通过抗污染装置对剩余在废水中的无机和有机废水进行综合处理，主要依靠渗透原理来运作。一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度，水一旦加压之后，将由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理：由于该生物膜的孔径是头发丝的一百万分之五（0.0001微米），一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过，其它杂质及重金属均由废水管排出。能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物。

9、光催化氧化处理系统

光催化氧化工艺作为高级氧化技术的一种，是指有机污染物在光照下，通过催化剂实现分解。利用光催化降解手段消除有机污物是近年发展起来的一项新技术，在常温常压下即可进行，不会产生二次污染，应用范围相当广泛，因其具有其他处理方法难以比拟的优越性，该技术也已成为国际上环境治理的前沿性研究课题，备受世界各国重视，并用于饮用水和废水处理的中。四川卓越水处理设备有限公司所生产的实验室废水处理设备中运用到了TiO2作为催化剂，光催化氧化技术，来分解实验室废水中的有机污染物，可实现无二次污染，安全可靠。

   非均相光化学催化氧化主要是指用半导体，如TiO2，ZnO等通过光催化作用氧化降解有机物，这是近来研究的一个热点。将半导体材料用于催化光降解水中有机物的研究始于近十几年。目前，研究最多的是硫族化物半导体材料，如TiO2，ZnO、CdS、WO3、SnO2等。光催化原理简单地说，就是这些半导体材料在紫外线的照射下价带电子会被激发到导带，从而产生具有很强反应活性的电子（e－）-空穴（h＋）对，这些电子-空穴对迁移到半导体表面后，在氧化剂或还原剂（如污染物或小分子有机物）作用下，可参与氧化还原反应，从而起到降解污染物的作用。不同的光敏半导体在水处理中表现为不同的光催化活性，在这些半导体催化剂中，TiO2化学性质稳定、难溶、无毒、成本低、并且具有较深的价带能级，可使一些吸热的化学反应在被光照射的TiO2表面得到实现和加速，加之TiO2对人体无害，被公认为是理想的光催化材料，所以目前在半导体的光催化研究中以TiO2最为活跃。在20世纪早期，TiO2主要作为工业原料被广泛的用于染料、遮光剂、涂料、油膏等领域。正因为TiO2的这些优点，被广泛用于光催化处理多种水机废水。