실험실의 종합페수처리설비는 산화, 흡착, 응결 및 막분리 등 4대 핵심공법을 통해 복잡한 페수의 심층정화를 실현하는데 그 작업원리는 다음과 같다.
산화 작업은 유기 오염물을 분해하는 관건적인 부분이다.설비에는 오존발생기가 내장되여있어 고압방전을 통해 오존을 산생하고 그 강한 산화성을 리용하여 유기물분자구조를 파괴한다.예를 들어 오존은 폐수에 있는 페놀류, 알데히드류 등 분해하기 어려운 물질을 산화시켜 이산화탄소와 물로 전환시키는 동시에 세균, 바이러스 등 미생물을 죽인다.고농도 유기폐수의 경우 설비는 또 펜톤산화기술을 채용하여 산성조건에서 과산화수소와 아철이온이 반응하여 히드록시자유기를 생성할수 있는데 이 자유기는 산화능력이 강하고 유기물을 광화시켜 COD제거률을 90% 이상에 달하게 한다.
흡착 작업은 다공질 매체를 통해 오염물을 차단한다.활성탄은 상용 흡착제로 표면적보다 넓어 폐수의 중금속 이온, 유기물 및 색소를 흡착할 수 있다.예를 들어 활성탄의 수은 이온 흡착 용량은 50mg/g에 달하고 페놀 흡착률은 95%를 넘는다.이밖에 설비는 또 대공수지흡착기술을 채용하여 수지의 공극구조를 통해 특정물질, 례를 들면 페놀류, 표면활성제 등을 선택적으로 흡착할수 있으며 흡착포화후 희염기액을 통해 재생하여 자원순환리용을 실현할수 있다.
응결 작업은 화학 약제를 통해 콜로이드 입자를 모아 침강시킨다.설비에 황산철, 폴리아크릴아미드 등 응결제를 중합하여 폐수중의 부유물, 콜로이드 및 일부 유기물이 큰 입자의 솜체를 형성하도록 한다.예를 들어, 중합 황산철은 pH6-8에서 유화유의 60% 와 COD의 10~20% 를 제거할 수 있으며, 솜의 침강 속도는 0.5m/h에 달해 후속 처리 부하를 현저하게 낮출 수 있다.
필름 분리 공정은 필름의 선택 투과성을 통해 물질 분리를 실현한다.설비는 초여과막(공경 0.001-0.1μm)을 사용하여 단백질, 콜로이드 및 세균을 제거하고, 납여과막(공경 0.001-0.002μm)은 2가염 및 소분자 유기물을 차단하며, 반침투막(공경 <0.0001μm)은 거의 모든 용질을 제거할 수 있다.예를 들어 역삼투 기술은 폐수의 염분 농도를 500mg/L 이하로 낮춰 재활용 기준을 충족할 수 있다.