甲醛污水处理工艺

　　申请日2015.12.29

　　公开(公告)日2016.04.13

　　IPC分类号C02F9/14; C02F101/34

　　摘要

　　一种甲醛污水处理工艺，包括以下步骤：以生石灰(CaO含量大于90%)与HCHO的物质的量之比0.2∶1，取甲醛浓度≥500mg/L的污水，加入生石灰;调节溶液的pH≥11;将溶液进行水浴加热，使得溶液的温度≥70℃;保持温度≥70℃，糖化时间控制在0.5h～2h，直到溶液突变为黄色不再加深为止，利用甲醛的测试方法测定反应后污水中的甲醛含量，即能使污水中甲醛去除率高达99.8%;将去除甲醛后的污水经过絮凝沉降装置去除悬浮物;向去除悬浮物后的污水中加入盐酸或者硫酸溶液，调节溶液的pH=7;将调节pH后的溶液，温度降低至40℃以下加入到生化系统中，经过生化反应后，甲醛污水得到完全处理。本发明解决了甲醛废水难以生化处理的难题。

　　摘要附图

 

　　权利要求书

　　1.一种甲醛污水处理工艺，包括以下步骤：

　　第一步：以生石灰(CaO含量大于90%)与HCHO的物质的量之比0.2∶1，取甲醛浓度≥500mg/L的污水，加入生石灰;

　　第二步：调节溶液的pH≥11;

　　第三步：将溶液进行水浴加热，使得溶液的温度≥70℃;

　　第四步：保持温度≥70℃，糖化时间控制在0.5h～2h，直到溶液突变为黄色不再加深为止，利用甲醛的测试方法测定反应后污水中的甲醛含量，即能使污水中甲醛去除率高达99.8%;

　　第五步：将去除甲醛后的污水经过絮凝沉降装置去除悬浮物;

　　第六步：向去除悬浮物后的污水中加入盐酸或者硫酸溶液，调节溶液的pH=7;

　　第七步：将调节pH后的溶液，温度降低至40℃以下加入到生化系统中，控制生化系统中污水的C∶N∶P=100∶5∶1;经过生化反应后，甲醛污水得到完全处理。

　　2.根据权利要求1所述的一种甲醛污水处理工艺，其特征在于，所述生化系统内设置有好氧池，所述好氧池上设置有消泡管。

　　3.根据权利要求1所述的一种甲醛污水处理工艺，其特征在于，糖化时间指水样升温至温度≥70℃后，开始至溶液突变为黄色为止的时间。

　　4.根据权利要求1所述的一种甲醛污水处理工艺，其特征在于，甲醛的测试方法为亚硫酸钠法。

　　5.根据权利要求1所述的一种甲醛污水处理工艺，其特征在于，生石灰可以用NaOH+CaCl2代替，NaOH+CaCl2的投加量按n(HCHO)∶n(NaOH+CaCl2)=1∶0.2的比例投加。

　　说明书

　　一种甲醛污水处理工艺

　　技术领域

　　本发明属于污水处理，具体为一种甲醛污水处理工艺。

　　背景技术

　　甲醛是一种无色、有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。35～40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛是一种重要的有机原料，主要用于塑料工业、合成纤维、皮革工业、医药、染料以及木材粘合剂生产过程等。

　　甲醛对人和温血动物的毒性很强，它能刺激皮肤，易引起皮炎，易产生呼吸道刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等。如果人类长期饮用被甲醛污染的水源，会引发头昏、贫血以及各种神经系统疾病。由于甲醛在工业生产中的用途很广，完全的限制是不现实的，必须对生产的甲醛废水进行处理。国家标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定，二级排放标准的甲醛含量不得高于2mg/L。但是，甲醛能与微生物体内的蛋白质、DNA、RNA直接起反应，导致微生物死亡或抑制其生物活性，超过200mg/L后微生物活性几乎完全受到抑制，故高浓度甲醛废水不适合生物法处理;且甲醛溶液形态为真溶液，混凝工艺也难以奏效。所以甲醛废水处理难度大，技术要求高，本文中主要论证生化法处理甲醛废水的预处理，其思路为将废水中的甲醛转化为易于被微生物分解吸收的葡萄糖类，使废水达到生化处理的要求。

　　甲醛是对微生物生长、繁殖具有抑制作用的物质。当甲醛含量超过200mg/L时，必须对污水进行预处理，将甲醛浓度降低在安全浓度范围内，才能进行后续的生化处理。

　　现有的化工企业的季戊四醇废水和多甲醛废水中甲醛含量高，无法直接生化处理，其甲醛含量为1000～3000mg/L，根据现有技术显示，满足此要求的除甲醛方法中石灰法是最佳选择，主要原因有：一、成本低廉，易于操作实现;二、带入物质少，不会对后续生化处理造成影响;三、去除甲醛效率高，一般可达99%以上。

　　甲醛是一种重要的化工原料，在化工、制药等化学合成及其他工业领域，尤其是在农药及其中间体合成领域有着举足轻重的作用。由于甲醛只有在水溶液中才具有高的反应性，因此在上述农药的生产过程中不可避免地会产生含甲醛的农药废水。这些废水由于甲醛的存在，而变得难以用传统的生化法来处理，这是因为废水中的甲醛会抑制微生物的生长。含甲醛的废水如不能得到有效处理，将对水体环境产生恶劣的影响。

　　我国有使用甲醛作为原料的农药厂和化工厂数百上千家之多。由于没有有效的甲醛废水处理工艺，这些企业每年向环境排放的含甲醛有毒废水不计其数(一般地，每家这样的农药 企业每年的甲醛废水排放量在3万吨～20万吨不等)。由此造成的资源浪费和环境污染无疑是巨大的和令人揪心的。因此，开发全新的甲醛废水处理工艺，做到既处理了废水，又使甲醛资源化，已成为无法回避的课题和当今社会的迫切要求。

　　发明内容

　　本发明的目的在于提供一种甲醛污水处理工艺，解决背景技术中的问题。本发明适用于工业生产涉及的所有含甲醛的污水。

　　本发明采用以下技术方案实现：

　　1、一种甲醛污水处理工艺，包括以下步骤：

　　第一步：以生石灰(CaO含量大于90%)与HCHO的物质的量之比0.2∶1，取甲醛浓度≥500mg/L的污水，加入生石灰;

　　第二步：调节溶液的pH≥11;

　　第三步：将溶液进行水浴加热，使得溶液的温度≥70℃;

　　第四步：保持温度≥70℃，糖化时间控制在0.5h～2h，直到溶液突变为黄色不再加深为止，利用甲醛的测试方法测定反应后污水中的甲醛含量，即能使污水中甲醛去除率高达99.8%;

　　第五步：将去除甲醛后的污水经过絮凝沉降装置去除悬浮物;

　　第六步：向去除悬浮物后的污水中加入盐酸或者硫酸溶液，调节溶液的pH=7;

　　第七步：将调节pH后的溶液，温度降低至40℃以下加入到生化系统中，控制生化系统中污水的C∶N∶P=100∶5∶1;经过生化反应后，甲醛污水得到完全处理。

　　本发明中，所述生化系统内设置有好氧池，所述好氧池上设置有消泡管。

　　本发明中，糖化时间指水样升温至温度≥70℃后，开始至溶液突变为黄色为止的时间。

　　本发明中，甲醛的测试方法为亚硫酸钠法。

　　本发明中，生石灰可以用NaOH+CaCl2代替，NaOH+CaCl2的投加量按n(HCHO)∶n(NaOH+CaCl2)=1∶0.2的比例投加。

　　本发明中，所述的物料为工业级。

　　本发明的原理为：生石灰(CaO)在水中反应生成石灰(Ca(OH)2)，在石灰(Ca(OH)2)的催化作用下，甲醛能发生聚合反应，生成糖类物质，即formose反应，反应式如下：

　　nHCHO→(CH2O)n

　　聚糖反应的主要产物是简单的葡萄糖，为微生物最好的食物，该方法反应迅速，去除甲醛彻底，而且处理成本较低。通常采用氢氧化钙或氧化钙作为反应催化剂，在碱性条件下， 将甲醛水溶液加热即可发生甲醛聚糖反应。

　　本发明中，甲醛废水中有300mg/L左右的悬浮物，调节pH到碱性以后，废水中会有悬浮物析出，加上聚糖反应加入的石灰，废水中悬浮物浓度较高，必须有相应的处理措施。

　　本发明中，生化性较好的污水，进入生化系统污水的C∶N∶P=100∶5∶1，才能使系统运行处于最佳状态。仅投加磷酸二铵，氮和磷的质量比为28∶31。如果保证氮源，则磷元素为需要量的5.5倍，有可能使出水磷超标。仅保证磷的需要量，则氮源远远不够，仅为需要量的18%。最好的方法是分开按需要比例投加氮和磷，在保证系统良好运行的前提下操作管理方便，药剂耗量少，技术经济性优。

　　由于甲醛废水的聚糖反应是在碱性条件下进行的，其出水的pH约为12，有必要增加pH值调节设备，调节废水的pH到中性，然后进入生化系统进行处理。在生化厌氧处理前调节pH最好采用盐酸，投加硫酸经济性较好，但在厌氧过程中会产生二氧化硫，使环境差，而且硫过量时会对系统产生毒性作用。

　　本发明中，好氧池上应设置消泡管，用消泡泵抽取处理出水对好氧池的泡沫进行水力消泡，改善操作环境和周边环境。

　　本发明中，甲醛回收塔工艺装置排出的废水温度低于40℃。甲醛聚糖反应最佳温度在70℃以上，预处理加热后再用冷却塔对废水冷却，去除甲醛的同时减少了工艺装置换热设备的投资和冷却水耗量，生化系统的运行不受影响，技术经济性较好。

　　本发明中，考虑到进入污水处理装置的污水具有水质水量波动性大的特点，设计的富余系数应较大，这样污水处理装置对于进水水质和水量变化的适应性强。

　　有益效果：本发明解决了甲醛废水难以生化处理的难题，可作为甲醛废水的预处理与生化法有机结合处理甲醛废水。