实验室污水处理设备工艺及功能效果分析

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。
为了做好实验室污水处理设备，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。

对象与方法
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〔2〕。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。
实验污水处理设备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。
实验污水处理工艺
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〕。

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。
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。
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。
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。
中间水箱1台（长×宽1000mm×2500mm），活性炭吸附罐2台（长×宽1000mm×3000mm）。
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。
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）。
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）实验污水处理设备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。

事故自动化控制
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。
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。
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。
ORP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。

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。中国疾病预防控制中心出水水质达到了园林绿化用途的标准。污水变成有用的资源，节约经费开支，具有显著的经济、环境和社会效益，符合建立节能型社会的要求。
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