CN107304093A

CN107304093A - 含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法及处理装置

Info

Publication number: CN107304093A
Application number: CN201610261940.5A
Authority: CN
Inventors: 高甲义; 孙培军; 陈青春; 尚大春; 陈园园
Original assignee: Nanjing Duble Metal Equipment Engineering Co Ltd; Jiangsu Duble Engineering Co Ltd
Current assignee: Nanjing Duble Metal Equipment Engineering Co Ltd; Jiangsu Duble Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2017-10-31

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法及处理装置。其中，处理装置包括沿污水流动方向依次设置的调节池、芬顿氧化池、中和池、水解酸化池、一级接触氧化池、一级沉淀池、臭氧氧化池、二级接触氧化池、混凝‑絮凝反应池、二级沉淀池、中间水池、活性炭过滤器和清水池，还包括储存一级沉淀池和二级沉淀池所排污泥的污泥池。本装置运行费用低、系统运行安全可靠、能够保证出水水质稳定达标排放。

Description

含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法及处理装置

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法及处理装置。

背景技术

甲醛作为一种重要的工业原料，广泛应用于油漆、涂料、医药和化工等领域。由于其具有较强的生物毒性，含甲醛废水的处理受到严格的监管，其废水处理技术的开发也受到业界的高度重视。

含甲醛、甲醇的污水主要来自甲醛装置、甲缩醛装置、三聚甲醛和醇醚燃料装置：

甲醛装置：来自烟气洗涤塔及空气洗涤塔，平均水量3m³/h，最大水量6m³/h，主要污染物为SS:200mg/l；

甲缩醛装置：主要来自甲缩醛反应塔塔底废水，废水成分二乙二醇50mg/L，甲醇100mg/L，甲醛200mg/L，二甲氧基甲烷20mg/L，聚三乙二醇20mg/L，甲酸100mg/L，磺酸10mg/L。平均水量3.9m³/h，最大水量4.8m³/h；

三聚甲醛装置：排放的含盐废水经含盐废水处理装置(蒸发结晶)除盐处理后废水排至污水处理站，至污水处理站的水质为：甲醛100mg/L，甲醇100mg/L，甲酸钠1000mg/L。平均水量4m³/h，最大水量4.8m³/h。

目前工业上含甲醛废水的处理方法主要有芬顿法、光催化氧化法、湿式氧化法、生物处理法和石灰法等，但这些方法存在以下技术问题：(1)系统运行不稳定，处理出水水质时常会出现不达标情况，不能稳定排放；(2)投药量大，反应条件苛刻，污水提升次数多，运行费用高；(3)设备要求高，运行不灵活，投资成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种运行费用低、系统运行安全可靠、能够保证出水水质稳定达标排放的含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法，包括如下步骤：

a.污水首先自流进入调节池，调节水量、水质；

b.经调质处理后的污水提升至芬顿氧化池，芬顿氧化池内投加适量双氧水、硫酸亚铁，调节pH值至2～4，将毒性较强和难生物降解的甲醛等有机物氧化为无毒及易生物降解的有机物；芬顿氧化池出水进入中和池，中和池内投加适量碱，调节pH值至6～9；

c.中和池出水进入水解酸化池，补充氮磷营养元素，使高分子、难降解的有机物分解成为小分子、易降解的有机物，水解酸化池内置组合式生物填料，促进微生物的附着生长；

d.水解酸化池出水进入一级接触氧化池，一级接触氧化池内置组合式生物填料，采用旋流式曝气器进行曝气，使有机物变为二氧化碳和水；

e.一级接触氧化池出水自流进入一级沉淀池进行一级固液分离；

f.一级沉淀池出水自流进入臭氧氧化池，臭氧投加浓度为25～50mg/L；

g.臭氧氧化池出水自流进入二级接触氧化池，二级接触氧化池内置组合式生物填料，采用旋流式曝气器进行曝气，使残余有机物变为二氧化碳和水；

h.二级接触氧化池出水进入混凝-絮凝反应池，通过投加PAC、PAM絮凝反应，进一步去除有机物和悬浮物，进入二级沉淀池进行二级固液分离，沉淀污泥排至污泥池，出水自流进入中间水池；

i.中间水池污水停留一段时间后，用泵提升至活性炭过滤器，采用活性炭过滤器对超标污染物质进行过滤、吸附深度处理；

j.中间水池出水自流进入清水池，在线监测出水水质情况，确保出水达标排放，如不达标，再回流至调节池重新处理；

k.污泥池储存沉淀池排出的污泥，上清液回流至调节池，污泥经压滤脱水后，干泥定期外运处置，压滤液回流至调节池。

其中，各级工序停留或反应时间最好如下所述：

调节池内污水停留时间为6～8小时；

芬顿氧化池内污水反应时间为1～2小时；

中和池内污水停留时间为0.5～1小时；

水解酸化池内污水停留时间为7～9小时；

一级接触氧化池内污水停留时间为7～9小时，气水比≥8:1；

一级沉淀池沉淀负荷为2～3m³/m².h，污水停留时间为1.5～2小时；

臭氧氧化池内污水停留时间为1.5～2小时；

二级接触氧化池内污水停留时间为7～9小时，气水比≥8:1；

混凝-絮凝反应池内污水反应时间为0.5～1小时；

一级沉淀池沉内污水沉淀时间为2～4小时；

中间水池污水停留时间为0.5～1小时；

清水池内清水停留时间为3～4小时。

作为优选，所述一级接触氧化池上部设置有一级固液分离器和一级气液分离器，废水从一级接触氧化池底部进入，接触氧化过程中气液固向上流动，经过一级固液分离器分离后，固液被部分分离内回流入池内，气体携带部分液体上升进入一级气液分离器，液体被分离后内回流入池内，通过液体在自重作用下产生的内回流提高氧化池内的接触反应效果，提高反应效率和处理深度，同时安全可靠、节能。

作为优选，所述二级接触氧化池上部设置有二级固液分离器和二级气液分离器，废水从二级接触氧化池底部进入，接触氧化过程中气液固向上流动，经过二级固液分离器分离后，固液被部分分离内回流入池内，气体携带部分液体上升进入二级气液分离器，液体被分离后内回流入池内；同样原理，通过液体在自重作用下产生的内回流提高氧化池内的接触反应效果，提高反应效率和处理深度，同时安全可靠、节能。

作为优选，所述一级沉淀池和二级沉淀池均为平流式沉淀池。

作为优选，步骤i中，活性炭过滤器定时或根据压差反冲洗，活性炭可用蒸汽再生或定期更换，过滤速度为7～9m/h。

作为优选，清水池提供活性炭过滤器的反冲用水量。

作为优选，步骤k中，污泥经螺杆泵加压进入板框压滤机进行压滤脱水。

本发明还提供了实施以上所述方法的处理装置，沿污水流动方向依次包括调节池、芬顿氧化池、中和池、水解酸化池、一级接触氧化池、一级沉淀池、臭氧氧化池、二级接触氧化池、混凝-絮凝反应池、二级沉淀池、中间水池、活性炭过滤器和清水池，还包括储存沉淀池所排污泥的污泥池。

其中，所述调节池内设置有向所述芬顿氧化池提升输送污水的提升泵。所述中间水池内设置有向所述活性炭过滤器提升输送污水的提升泵。

与现有技术相比，本发明具有至少以下有益效果：

(1)污水处理池采用半埋地钢砼结构，工艺流程简单，系统采用自流式设计，尽可能减少污水提升次数，操作方便，设备故障率低，运行成本低；

(2)装置设计考虑系统运行的灵活性，可50～110％负荷下正常运行，保证系统操作稳定、安全可靠、节能、连续、长周期运转；

(3)通过一级接触氧化池和二级接触氧化池的两次内回流，不仅利于提高池内的接触反应效率，利于废水的深度处理，而且靠液体自重实现回流，利于节约能源，降低运行费用；

(4)自动化程度高，出水水质稳定达标排放，投药量少，运行费用低(小于2元/吨污水)。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例处理装置的结构示意图；

图2是本发明实施例处理方法的工艺流程框图。

图中：1-调节池；2-提升泵；3-芬顿氧化池；4-水解酸化池；5-一级接触氧化池；6-一级沉淀池；7-臭氧氧化池；8-二级接触氧化池；9-混凝-絮凝反应池；10-二级沉淀池；11-污泥池；12-中间水池；13-立式离心泵；14-活性炭过滤器；15-清水池；16-螺杆泵；17-板框压滤机；18-一级固液分离器；19-一级气液分离器；20-二级固液分离器；21-二级气液分离器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

请参考图1和图2，含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法，包括如下步骤：

a.污水首先自流进入调节池1，调节水量、水质，保证后续处理系统能够稳定、连续运行，停留时间6～8小时；

b.经调质处理后的污水用提升泵2提升至芬顿氧化池3，芬顿氧化池3内投加适量双氧水、硫酸亚铁，调节pH值至2～4，将毒性较强和难生物降解的甲醛等有机物氧化为无毒及易生物降解的有机物，双氧水投加简便，流程简单，操作稳定可靠，氧化性强，不产生二次污染，芬顿氧化池反应时间1～2小时；芬顿氧化池3出水进入中和池(图中未示出)，中和池内投加适量碱(氢氧化钠)，调节pH值至6～9，中和池停留时间为0.5小时；

c.中和池出水进入水解酸化池4，补充氮磷营养元素，使高分子、难降解的有机物分解成为小分子、易降解的有机物，水解酸化池4内置组合式生物填料，促进微生物的附着生长，水解酸化池停留时间为8小时；

d.水解酸化池4出水进入一级接触氧化池5，一级接触氧化池5内置组合式生物填料，采用旋流式曝气器进行曝气，氧利用率高，使用寿命长；利用附着在填料上的好氧菌分解有机物，使有机物变为二氧化碳和水；另外，所述一级接触氧化池5上部设置有一级固液分离器18和一级气液分离器19，废水从一级接触氧化池5底部进入，接触氧化过程中气液固向上流动，经过一级固液分离器18分离后，固液被部分分离内回流入池内，气体携带部分液体上升进入一级气液分离器19，液体被分离后内回流入池内，通过液体在自重作用下产生的内回流利于提高氧化池内的接触反应效果，利于提高反应效率和处理深度，同时安全可靠、节能；一级接触氧化池停留时间为8小时，气水比≥8:1；

e.一级接触氧化池5出水自流进入一级沉淀池6进行一级固液分离；沉淀负荷为2m3/m2.h，停留时间为1.5～2小时；

f.一级沉淀池6出水自流进入臭氧氧化池7，停留时间为1.5～2小时，臭氧投加浓度为25～50mg/L；

g.臭氧氧化池7出水自流进入二级接触氧化池8，二级接触氧化池8内置组合式生物填料，采用旋流式曝气器进行曝气，使残余有机物变为二氧化碳和水；同样，所述二级接触氧化池8上部设置有二级固液分离器20和二级气液分离器21，废水从二级接触氧化池8底部进入，接触氧化过程中气液固向上流动，经过二级固液分离器20分离后，固液被部分分离内回流入池内，气体携带部分液体上升进入二级气液分离器21，液体被分离后内回流入池内；同样原理，通过液体在自重作用下产生的内回流利于提高氧化池内的接触反应效果，利于提高反应效率，进一步提高处理深度，而且安全可靠、节能；二级接触氧化池停留时间为8小时，气水比≥8:1；

h.二级接触氧化池8出水进入混凝-絮凝反应池9，通过投加PAC、PAM絮凝反应，进一步去除有机物和悬浮物，反应时间约0.5小时；进入二级沉淀池10进行二级固液分离，沉淀时间2～4小时，沉淀污泥排至污泥池11，出水自流进入中间水池12；

i.中间水池12污水停留0.5～1小时后，用立式离心泵13提升至活性炭过滤器14，采用活性炭过滤器14对超标污染物质进行过滤、吸附深度处理；确保产水达标排放；过滤器定时或根据压差反冲洗，活性炭可用蒸汽再生或定期更换；过滤速度为8m/h；

j.中间水池12出水自流进入清水池15，停留时间为3～4小时；在线监测出水水质情况，确保出水达标排放，如不达标，再回流至调节池重新处理；清水池并提供活性炭过滤器的反冲用水量；

k.污泥池11有效容积为40～50立方米，储存沉淀池排出的污泥，上清液回流至调节池1，污泥经螺杆泵16加压进入板框压滤机17进行压滤脱水，干泥定期外运处置，压滤液回流至调节池1。

本发明中，上述设备如活性炭过滤器、螺杆泵、板框压滤机等均为本技术领域的公知常用设备，具体结构在此不再详述。

该工艺系统具有以下特点：(1)污水处理池采用半埋地钢砼结构，工艺流程简单、尽可能减少污水提升次数，操作方便；(2)装置设计考虑系统运行的灵活性，可50～110％负荷下正常运行，保证系统操作稳定、安全可靠、节能、连续、长周期运转；(3)自动化程度高，出水水质稳定能够达标排放，投药量少，运行费用低(小于2元/吨污水)。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims

1.含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.污水首先自流进入调节池(1)，调节水量、水质；

b.经调质处理后的污水提升至芬顿氧化池(3)，芬顿氧化池(3)内投加适量双氧水、硫酸亚铁，调节pH值至2～4，将毒性较强和难生物降解的有机物氧化为无毒及易生物降解的有机物；芬顿氧化池(3)出水进入中和池，中和池内投加适量碱，调节pH值至6～9；

c.中和池出水进入水解酸化池(4)，补充氮磷营养元素，使高分子、难降解的有机物分解成为小分子、易降解的有机物，水解酸化池(4)内置组合式生物填料，促进微生物的附着生长；

d.水解酸化池(4)出水进入一级接触氧化池(5)，一级接触氧化池(5)内置组合式生物填料，采用旋流式曝气器进行曝气，使有机物变为二氧化碳和水；

e.一级接触氧化池(5)出水自流进入一级沉淀池(6)进行一级固液分离；

f.一级沉淀池(6)出水自流进入臭氧氧化池(7)，臭氧投加浓度为25～50mg/L；

g.臭氧氧化池(7)出水自流进入二级接触氧化池(8)，二级接触氧化池(8)内置组合式生物填料，采用旋流式曝气器进行曝气，使残余有机物变为二氧化碳和水；

h.二级接触氧化池(8)出水进入混凝-絮凝反应池(9)，通过投加PAC、PAM絮凝反应，进一步去除有机物和悬浮物，混凝-絮凝反应池(9)出水进入二级沉淀池(10)进行二级固液分离，沉淀的污泥排至污泥池(11)，出水自流进入中间水池(12)；

i.中间水池(12)污水停留一段时间后，用泵提升至活性炭过滤器(14)，采用活性炭过滤器对超标污染物质进行过滤、吸附深度处理；

j.中间水池(12)出水自流进入清水池(15)，在线监测出水水质情况，确保出水达标排放，如不达标，再回流至调节池重新处理；

k.污泥池(11)储存沉淀池排出的污泥，上清液回流至调节池(1)，污泥经压滤脱水后，干泥定期外运处置，压滤液回流至调节池。

2.如权利要求1所述的含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法，其特征在于：所述一级接触氧化池(5)上部设置有一级固液分离器(18)和一级气液分离器(19)，废水从一级接触氧化池(5)底部进入，接触氧化过程中气液固向上流动，经过一级固液分离器(18)分离后，固液被部分分离内回流入池内，气体携带部分液体上升进入一级气液分离器(19)，液体被分离后内回流入池内。

3.如权利要求1所述的含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法，其特征在于：所述二级接触氧化池(8)上部设置有二级固液分离器(20)和二级气液分离器(21)，废水从二级接触氧化池(8)底部进入，接触氧化过程中气液固向上流动，经过二级固液分离器(20)分离后，固液被部分分离内回流入池内，气体携带部分液体上升进入二级气液分离器(21)，液体被分离后内回流入池内。

4.如权利要求1所述的含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法，其特征在于：所述一级沉淀池(6)和二级沉淀池(10)均为平流式沉淀池。

5.如权利要求1所述的含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法，其特征在于：步骤i中，活性炭过滤器(14)定时或根据压差反冲洗，活性炭可用蒸汽再生或定期更换，过滤速度为7～9m/h。

6.如权利要求5所述的含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法，其特征在于：清水池(15)提供活性炭过滤器(14)的反冲用水量。

7.如权利要求1所述的含甲醛、甲醇废水的一体化深度处理方法，其特征在于：步骤k中，污泥经螺杆泵(16)加压进入板框压滤机(17)进行压滤脱水。

8.实施如权利要求1至7任一项所述方法的处理装置，其特征在于：沿污水流动方向依次包括调节池(1)、芬顿氧化池(3)、中和池、水解酸化池(4)、一级接触氧化池(5)、一级沉淀池(6)、臭氧氧化池(7)、二级接触氧化池(8)、混凝-絮凝反应池(9)、二级沉淀池(10)、中间水池(12)、活性炭过滤器(14)和清水池(15)，还包括储存一级沉淀池(6)和二级沉淀池(10)所排污泥的污泥池(11)。

9.如权利要求8所述的处理装置，其特征在于：所述调节池(1)设置有向所述芬顿氧化池(3)提升输送污水的提升泵(2)；所述中间水池(12)设置有向所述活性炭过滤器(14)提升输送污水的提升泵。

10.如权利要求8所述的处理装置，其特征在于：还包括板框压滤机(17)，所述板框压滤机(17)与所述污泥池(11)之间设置有螺杆泵(16)。