CN101830604A - 一种采用废碱处理高浓度甲醛废水的方法 - Google Patents

一种采用废碱处理高浓度甲醛废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于环境技术领域，具体涉及一种采用废碱处理高浓度甲醛废水的方法。具体步骤如下：将浓度为100～10000mg/L的甲醛废水通入调节池，泵入聚合反应池，废水中甲醛在聚合反应池内聚合成为多糖物质，废碱储存于废碱储罐内，通过设置在聚合反应池内的在线pH计自动控制废碱储罐出口电动阀，始终保持聚合反应池pH值大于9；通过设置在聚合反应池内的在线温度计自动控制蒸汽管出口电动阀，始终保证池内废水水温高于40℃；通过提升泵流量控制聚合反应池停留时间，保证停留时间为0.1小时～80小时，确保出水甲醛浓度小于100mg/L；出水再经过pH、温度调节，以保证废水温度、pH适宜后续生化反应需要。本发明工艺简便，运行成本低，使用方便。

Description

一种采用废碱处理高浓度甲醛废水的方法
技术领域
本发明属于环境技术领域，具体涉及一种采用废碱处理高浓度甲醛废水的方法。
背景技术
甲醛常温下是一种无色、具有强烈刺激性气味的气体，易溶于水，能使蛋白质凝固，能与微生物体内的蛋白质、DNA等直接产生反应，抑制生物活性或导致微生物死亡。当甲醛浓度达到150mg/L时，微生物活性为原有活性的一半，超过200mg/L后微生物活性几乎完全受到抑制，对人体而言具有致癌和致畸性。
近年来，随着以甲醛为原料化工、医药、材料等行业的迅速发展，甲醛废水的排放量日益增大，对环境的污染日益增强。低耗而高效的甲醛废水的处理方法，对改善生存环境和社会的可持续发展具有重要的意义。甲醛废水的处理工艺大体上可分为物化法和生物法。物化法主要有Ca(OH)2或CaO聚合法、Fenton法、光催化氧化法、湿式氧化法、电化学法技术等。采用生物处理方法成本相对较低、但技术仍不成熟，易受水质冲击影响，一般采用A/O(缺氧/好氧)、A-SBR(厌氧-SBR)工艺或者采用Carrousel氧化沟法。
高级催化氧化法仍然存在运行费用较高的缺点，从而阻碍了工程实施中的推广。而采用Ca(OH)2或CaO聚合法，投加药剂量较大，高浓度Ca2+使得废水硬度较高，对后续微生物正常代谢有阻碍作用，并会在曝气管与设备上结垢，给工艺产生严重影响。
现行工艺中，采用废碱处理高浓度甲醛废水是处理此类工业废水的一种新型处理工艺，本发明的基本原理是：利用废碱将甲醛废水的pH值提高至9以上，在水温在高于40℃的条件下，甲醛将聚合成为无生物毒性的多糖物质。
在有OH-存在的情况下，甲醛会聚合生成己糖，糖类对生物处理无毒害作用。早在1861年，A.Batlerow就开始研究由甲醛直接合成糖类，并将该方法称为Formose反应。其反应方程式如下：
Figure GSA00000120743300011
甲醛聚糖反应的主要产物是简单的葡萄糖，气相色谱检测出的产物达几十种，各种反应物间又会互相转化，非常复杂。主要的甲醛聚糖反应如下：
HCOH+H3COH→CHOCH3OH
Figure GSA00000120743300012
因此，采用本发明所述的方法处理甲醛废水后，再经过后续生化处理，即可达到排放标准。废碱来源渠道广泛，价格便宜，因此该方法运行费用远远低于一般的物理化学法，不易对设备、管道产生结垢影响，不会对后续微生物处理产生阻碍作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用废碱处理高浓度甲醛废水的方法，采用本发明的方法处理高浓度甲醛废水具有成本低、高效率、抗冲击、系统启动快、对后续生物无毒害作用、对管道、设备无结垢影响的优点。
本发明提出的采用废碱处理高浓度甲醛废水的方法，具体步骤如下：
(1)将浓度为100～10000mg/L的甲醛废水通入调节池，保证水质、水量均匀，通过提升泵泵入聚合反应池；
(2)步骤(1)中得到的出水进入聚合反应池，聚合反应池内设有搅拌机，保证反应物质充分接触，废水中甲醛在聚合反应池里聚合成为多糖物质；废碱储存于废碱储罐内，通过设置在聚合反应池内的在线pH计自动控制废碱储罐出口电动阀，即当进水废水pH＜9.0时，出口电动阀自动打开；当聚合反应池内废水pH≥9.0后，出口电动阀自动关闭，始终保持聚合反应池pH≥9.0；通过设置在聚合反应池内的在线温度计自动控制蒸汽管出口电动阀，即当进水废水水温低于40℃时，蒸汽管出口电动阀自动打开；当聚合反应池内废水水温高于40℃后，蒸汽管出口电动阀自动关闭，始终保证池内废水的水温高于40℃；通过提升泵流量控制聚合反应池停留时间，保证停留时间为0.1小时～80小时，确保出水甲醛浓度小于100mg/L。
本发明中，步骤(2)中得到的出水，再经过pH、温度调节，以保证废水温度、pH适宜后续生化反应需要。
本发明中，步骤(2)中在聚合反应池内投加的废碱可以采用工厂其他环节生产中产生的废碱，或采购其他化工行业生产中产生的废弃碱液，如二氧戊环生产中产生的废碱、氯乙烯生产中产生的废碱或乙烯生产中产生的废碱等。采用废碱同时也避免投加Ca(OH)2或CaO而带来后续设备管道结垢、阻碍微生物代谢等问题，同时废碱价格低廉，来源广泛，保证了较低的运行成本。
本发明的有益效果：
1、本发明能够承受甲醛浓度为100～10000mg/L的甲醛废水，无需在进水端添加新鲜水稀释，降低了运行成本。设置调节池，对废水的水量及水质波动进行调节。
2、通过在线温度测定仪、在线pH测定仪分别自动控制碱罐、蒸汽管的电动阀，确保废水温度、pH值调节到甲醛聚合反应所需条件，大大提高了系统的抗冲击能力。
3、投加药剂采用废碱，降低运行成本，避免因投加Ca(OH)2或CaO等而带来后续设备管道结垢、阻碍微生物代谢等问题。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：用本发明方法处理某甲醛废水。
其废水来源为：A、车间废水，水量41.6m3/h；B、生活废水，水量7.7m3/h；C、初期雨水，水量96m3/次；
废水设计进水甲醛浓度约为6900mg/L，pH为3.5。
其具体步骤如下：
(1)废水经过格栅后，直接进入调节池，调节池内设有立式环流搅拌机，高速搅拌保证水质混合均匀。调节池水力停留时间为24小时，通过一级提升泵泵入聚合反应池。
(2)步骤(1)中得到的出水进入聚合反应池，聚合反应池内设有框式搅拌机，搅拌机转速为60r/min，保证反应物质充分接触，废水中甲醛在此池子里聚合成为多糖物质；废碱储存于废碱储罐内，通过设置在聚合反应池内的在线pH计自动控制废碱储罐出口电动阀，当进水废水pH值小于9时，出口电动阀自动打开，待聚合反应池内废水pH值大于9时，出口电动阀自动关闭，始终保持聚合反应池pH值大于9；通过设置在聚合反应池内的在线温度计自动控制蒸汽管出口电动阀，当进水废水水温低于40℃时，蒸汽管出口电动阀自动打开，待聚合反应池内废水水温高于40℃时，蒸汽管出口电动阀自动关闭，始终保证池内废水的水温高于40℃；通过控制提升泵流量控制聚合反应池停留时间，保证停留时间时间为0.1～80小时，确保出水的甲醛浓度小于100mg/L。
(3)步骤(2)中得到的出水进入pH调节池，池内设有框式搅拌机，保证反应物质充分接触。通过设置在pH调节池内的在线pH计控制盐酸计量泵起停，始终保证pH调节池内pH值为7～8之间，其出水采用二级提升泵抽入冷却塔，确保废水温度、pH适宜后续厌氧反应的需要。
经以上处理，经过15日甲醛废水进出水水质及去除率见表1。
Figure GSA00000120743300041

Claims (2)

1.一种采用废碱处理高浓度甲醛废水的方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)将浓度为100～10000mg/L的甲醛废水通入调节池，通过提升泵泵入聚合反应池；
(2)步骤(1)中得到的出水进入聚合反应池，聚合反应池内设有搅拌机，保证反应物质充分接触，废水中甲醛在聚合反应池里聚合成为多糖物质；废碱储存于废碱储罐内，通过设置在聚合反应池内的在线pH计自动控制废碱储罐出口电动阀，即当进水废水pH值小于9时，出口电动阀自动打开，待聚合反应池内废水pH值大于9后，出口电动阀自动关闭，始终保持聚合反应池pH值大于9；通过设置在聚合反应池内的在线温度计自动控制蒸汽管出口电动阀，即当进水废水水温低于40℃时，蒸汽管出口电动阀自动打开；当聚合反应池内废水水温高于40℃后，蒸汽管出口电动阀自动关闭，始终保证池内废水水温高于40℃；通过提升泵流量控制聚合反应池停留时间，保证停留时间为0.1小时～80小时，确保出水甲醛浓度小于100mg/L；出水进入下一步生化反应。
2.根据权利要求1所述的采用废碱处理高浓度甲醛废水的方法，其特征在于步骤(2)中所述废碱为二氧戊环生产中产生的废碱、氯乙烯生产中产生的废碱、乙烯生产中产生的废碱或其他工业废碱中的任一种。
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