一種甲醛污水處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于污水處理，具體為一種甲醛污水處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]甲醛是一種無(wú)色、有強(qiáng)烈刺激型氣味的氣體。易溶于水、醇和醚。35?40%的甲醛水溶液叫做福爾馬林。甲醛是一種重要的有機(jī)原料，主要用于塑料工業(yè)、合成纖維、皮革工業(yè)、醫(yī)藥、染料以及木材粘合劑生產(chǎn)過(guò)程等。
[0003]甲醛對(duì)人和溫血?jiǎng)游锏亩拘院軓?qiáng)，它能刺激皮膚，易引起皮炎，易產(chǎn)生呼吸道刺激、過(guò)敏、肺功能異常、肝功能異常、免疫功能異常等。如果人類長(zhǎng)期飲用被甲醛污染的水源，會(huì)引發(fā)頭昏、貧血以及各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。由于甲醛在工業(yè)生產(chǎn)中的用途很廣，完全的限制是不現(xiàn)實(shí)的，必須對(duì)生產(chǎn)的甲醛廢水進(jìn)行處理。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)規(guī)定，二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的甲醛含量不得高于2mg/L。但是，甲醛能與微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、DNA、RNA直接起反應(yīng)，導(dǎo)致微生物死亡或抑制其生物活性，超過(guò)200mg//L后微生物活性幾乎完全受到抑制，故高濃度甲醛廢水不適合生物法處理;且甲醛溶液形態(tài)為真溶液，混凝工藝也難以奏效。所以甲醛廢水處理難度大，技術(shù)要求高，本文中主要論證生化法處理甲醛廢水的預(yù)處理，其思路為將廢水中的甲醛轉(zhuǎn)化為易于被微生物分解吸收的葡萄糖類，使廢水達(dá)到生化處理的要求。
[0004]甲醛是對(duì)微生物生長(zhǎng)、繁殖具有抑制作用的物質(zhì)。當(dāng)甲醛含量超過(guò)200mg/L時(shí)，必須對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，將甲醛濃度降低在安全濃度范圍內(nèi)，才能進(jìn)行后續(xù)的生化處理。
[0005]現(xiàn)有的化工企業(yè)的季戊四醇廢水和多甲醛廢水中甲醛含量高，無(wú)法直接生化處理，其甲醛含量為1000?3000mg/L，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)顯示，滿足此要求的除甲醛方法中石灰法是最佳選擇，主要原因有:一、成本低廉，易于操作實(shí)現(xiàn);二、帶入物質(zhì)少，不會(huì)對(duì)后續(xù)生化處理造成影響;三、去除甲醛效率高，一般可達(dá)99 %以上。
[0006]甲醛是一種重要的化工原料，在化工、制藥等化學(xué)合成及其他工業(yè)領(lǐng)域，尤其是在農(nóng)藥及其中間體合成領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。由于甲醛只有在水溶液中才具有高的反應(yīng)性，因此在上述農(nóng)藥的生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生含甲醛的農(nóng)藥廢水。這些廢水由于甲醛的存在，而變得難以用傳統(tǒng)的生化法來(lái)處理，這是因?yàn)閺U水中的甲醛會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng)。含甲醛的廢水如不能得到有效處理，將對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生惡劣的影響。
[0007]我國(guó)有使用甲醛作為原料的農(nóng)藥廠和化工廠數(shù)百上千家之多。由于沒(méi)有有效的甲醛廢水處理工藝，這些企業(yè)每年向環(huán)境排放的含甲醛有毒廢水不計(jì)其數(shù)(一般地，每家這樣的農(nóng)藥企業(yè)每年的甲醛廢水排放量在3萬(wàn)噸?20萬(wàn)噸不等)。由此造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染無(wú)疑是巨大的和令人揪心的。因此，開(kāi)發(fā)全新的甲醛廢水處理工藝，做到既處理了廢水，又使甲醛資源化，已成為無(wú)法回避的課題和當(dāng)今社會(huì)的迫切要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種甲醛污水處理工藝，解決【背景技術(shù)】中的問(wèn)題。本發(fā)明適用于工業(yè)生產(chǎn)涉及的所有含甲醛的污水。
[0009]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]1、一種甲醛污水處理工藝，包括以下步驟:
[0011 ] 第一步:以生石灰(CaO含量大于90 % )與HCH0的物質(zhì)的量之比0.2:1，取甲醛濃度> 500mg/L的污水，加入生石灰；
[0012]第二步:調(diào)節(jié)溶液的PH211;
[0013]第三步:將溶液進(jìn)行水浴加熱，使得溶液的溫度270°C ；
[0014]第四步:保持溫度1 70°C，糖化時(shí)間控制在0.5h?2h，直到溶液突變?yōu)辄S色不再加深為止，利用甲醛的測(cè)試方法測(cè)定反應(yīng)后污水中的甲醛含量，即能使污水中甲醛去除率高達(dá)99.8% ；
[0015]第五步:將去除甲醛后的污水經(jīng)過(guò)絮凝沉降裝置去除懸浮物；
[0016]第六步:向去除懸浮物后的污水中加入鹽酸或者硫酸溶液，調(diào)節(jié)溶液的PH=7;
[0017]第七步:將調(diào)節(jié)pH后的溶液，溫度降低至40°C以下加入到生化系統(tǒng)中，控制生化系統(tǒng)中污水的C:N:P = 100:5:1;經(jīng)過(guò)生化反應(yīng)后，甲醛污水得到完全處理。
[0018]本發(fā)明中，所述生化系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有好氧池，所述好氧池上設(shè)置有消泡管。
[0019]本發(fā)明中，糖化時(shí)間指水樣升溫至溫度之70°C后，開(kāi)始至溶液突變?yōu)辄S色為止的時(shí)間。
[0020]本發(fā)明中，甲醛的測(cè)試方法為亞硫酸鈉法。
[0021]本發(fā)明中，生石灰可以用NaOH+CaCl2代替，NaOH+CaCl2的投加量按n(HCHO):n(NaOH+CaCl2) = l:0.2的比例投加。
[0022]本發(fā)明中，所述的物料為工業(yè)級(jí)。
[0023]本發(fā)明的原理為:生石灰(CaO)在水中反應(yīng)生成石灰(Ca(0H)2)，在石灰(Ca(0H)2)的催化作用下，甲醛能發(fā)生聚合反應(yīng)，生成糖類物質(zhì)，即formose反應(yīng)，反應(yīng)式如下:
[0024]nHCH0^(CH20)n
[0025]聚糖反應(yīng)的主要產(chǎn)物是簡(jiǎn)單的葡萄糖，為微生物最好的食物，該方法反應(yīng)迅速，去除甲醛徹底，而且處理成本較低。通常采用氫氧化鈣或氧化鈣作為反應(yīng)催化劑，在堿性條件下，將甲醛水溶液加熱即可發(fā)生甲醛聚糖反應(yīng)。
[0026]本發(fā)明中，甲醛廢水中有300mg//L左右的懸浮物，調(diào)節(jié)pH到堿性以后，廢水中會(huì)有懸浮物析出，加上聚糖反應(yīng)加入的石灰，廢水中懸浮物濃度較高，必須有相應(yīng)的處理措施。
[0027]本發(fā)明中，生化性較好的污水，進(jìn)入生化系統(tǒng)污水的C:N:P= 100:5:1，才能使系統(tǒng)運(yùn)行處于最佳狀態(tài)。僅投加磷酸二銨，氮和磷的質(zhì)量比為28:31。如果保證氮源，則磷元素為需要量的5.5倍，有可能使出水磷超標(biāo)。僅保證磷的需要量，則氮源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，僅為需要量的18%。最好的方法是分開(kāi)按需要比例投加氮和磷，在保證系統(tǒng)良好運(yùn)行的前提下操作管理方便，藥劑耗量少，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)。
[0028]由于甲醛廢水的聚糖反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行的，其出水的pH約為12，有必要增加pH值調(diào)節(jié)設(shè)備，調(diào)節(jié)廢水的pH到中性，然后進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行處理。在生化厭氧處理前調(diào)節(jié)pH最好采用鹽酸，投加硫酸經(jīng)濟(jì)性較好，但在厭氧過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，使環(huán)境差，而且硫過(guò)量時(shí)會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性作用。
[0029]本發(fā)明中，好氧池上應(yīng)設(shè)置消泡管，用消泡栗抽取處理出水對(duì)好氧池的泡沫進(jìn)行水力消泡，改善操作環(huán)境和周邊環(huán)境。
[0030]本發(fā)明中，甲醛回收塔工藝裝置排出的廢水溫度低于40°C。甲醛聚糖反應(yīng)最佳溫度在70°C以上，預(yù)處理加熱后再用冷卻塔對(duì)廢水冷卻，去除甲醛的同時(shí)減少了工藝裝置換熱設(shè)備的投資和冷卻水耗量，生化系統(tǒng)的運(yùn)行不受影響，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好。
[0031]本發(fā)明中，考慮到進(jìn)入污水處理裝置的污水具有水質(zhì)水量波動(dòng)性大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)的富余系數(shù)應(yīng)較大，這樣污水處理裝置對(duì)于進(jìn)水水質(zhì)和水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)。
[0032]有益效果:本發(fā)明解決了甲醛廢水難以生化處理的難題，可作為甲醛廢水的預(yù)處理與生化法有機(jī)結(jié)合處理甲醛廢水。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明甲醛在不同溫度下聚糖反應(yīng)變化的曲線圖；
[0034]圖2為本發(fā)明甲醛在不同pH下聚糖反應(yīng)變化的曲線圖；
[0035]圖3為本發(fā)明不同石灰加量時(shí)聚糖反應(yīng)變化的曲線圖；
[0036]圖4為本發(fā)明不同甲醛濃度下的聚糖反應(yīng)變化的曲線圖；
[0037]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中12m3/h甲醛污水處理實(shí)驗(yàn)裝置流程方框圖；
[0038]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中1-6月反應(yīng)釜平均進(jìn)出水甲醛含量變化曲線圖；
[0039]圖7為本發(fā)明實(shí)施例中1-6月反應(yīng)釜平均進(jìn)出水C0D含量變化曲線圖；
[0040]圖8為本發(fā)明實(shí)施例中1-6月反應(yīng)釜平均進(jìn)出水pH情況變化曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0042]參見(jiàn)圖1，一種甲醛污水處理工藝甲醛在不同溫度下聚糖反應(yīng)變化的曲線圖，取500mL含甲醛2050mg/L的廢水樣四份，均以n(Ca0):n(HCH0) = 0.2:l的比例加入CaO含量90%的生石灰后，再將pH調(diào)至11，分別放入恒溫水浴鍋，使水樣溫度分別達(dá)到50°C、60°C、701和801的情況下持續(xù)兩小時(shí)，表明甲醛要發(fā)生聚糖反應(yīng)，溫度須達(dá)到70°C以上，低于70°C時(shí)，50°C和60°C基本不發(fā)生反應(yīng)，高于70°C時(shí)，即可發(fā)生較為徹底的聚糖反應(yīng)，且溫度越高，反應(yīng)效果越好。
[0043]參見(jiàn)圖2，一種甲醛污水處理工藝甲醛在不同pH下聚糖反應(yīng)變化的曲線圖，取500mL含甲醛2050mg/L的廢水樣兩份，分別以n(Ca0):n(HCH0)=0.2:l的比例加入CaO含量90%的生石灰后，再將pH調(diào)至10和11，放入水浴鍋加熱至70?80°C后保持恒溫，持續(xù)兩小時(shí)，表明甲醛要發(fā)生聚糖反應(yīng)，須得pH達(dá)到11，低于11則聚糖反應(yīng)不會(huì)發(fā)生。<