CN116514269B - 生物膜法流化床反应器及处理宽域浓度甲醛废水工艺 - Google Patents

生物膜法流化床反应器及处理宽域浓度甲醛废水工艺 Download PDF

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CN116514269B CN202310401433.7A CN202310401433A CN116514269B CN 116514269 B CN116514269 B CN 116514269B CN 202310401433 A CN202310401433 A CN 202310401433A CN 116514269 B CN116514269 B CN 116514269B
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Abstract

本申请公开了生物膜法流化床反应器及处理宽域浓度甲醛废水工艺，包括反应器池体、曝气装置一、导流筒、三相分离装置；所述曝气装置一设置在反应器池体内的底部；所述导流筒设置在曝气装置一上方的反应器池体的内部；所述导流筒的内腔形成升流区，所述导流筒内部设置有填料网格一、填料网格二、填料网格三、曝气格网一和曝气网格二，所述导流筒的内壁与反应器池体的内壁之间形成降流区；所述三相分离装置设置在导流筒上方的所述反应器池体内的内部，所述三相分离装置与反应器池体之间形成沉淀区，所述沉淀区的上部设置有出水口。本申请设计的结构及适配工艺降解甲醛去除率高，并可直接生化处理宽域浓度甲醛废水。

Description

生物膜法流化床反应器及处理宽域浓度甲醛废水工艺
技术领域
本申请涉及甲醛废水处理技术领域，尤其是涉及生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺。
背景技术
甲醛是一种重要的化工原料，广泛用于农药、消毒剂、木材加工、水处理、涂料、医药以及染料等领域，但甲醛是一种毒性物质，可使人体嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。且长期饮用甲醛污染的水源会使人头昏、贫血及患有神经性疾病，甲醛对人体及环境造成的危害不容忽视，且一级排放标准规定甲醛浓度≤1.0mg/L，因此解决甲醛废水污染问题迫在眉睫。
但甲醛是一种非常活泼的化合物，能与蛋白质，核酸和脂类产生非特异性的反应，因此对所有的生物来说都有很高的毒性。一般认为，超过200mg/L的甲醛废水对各种微生物和菌种都有抑制和杀死作用，因此，现有的技术条件下大于200mg/L的甲醛废水是不能直接用生物处理法的，必须进行预处理，使甲醛浓度降低到微生物可以降解的安全浓度，一般小于50mg/L，再运用生化处理工艺技术。
而目前的生化处理技术仅能处理低浓度的甲醛废水，对于高浓度的甲醛废水（一般指大于1000mg/L的甲醛废水）的处理工艺，采用尾水稀释法成本太高，一般是采用物理或化学法进行预处理降低废水中的甲醛浓度，使之达到对微生物无毒害作用的程度，再采用生化处理工艺使之处理达标排放；但这类方法不仅投资大，运行成本高，工艺繁琐，又给废水体系引进了新的盐分离子，给污水的回用节水措施也带来一系列问题，且处理后的甲醛废水中的甲醛浓度指标不稳定，处理效率不高。
因此急需开发一种工艺流程简洁、工艺装置甲醛容积负荷大、装置投资低、运行成本低且运行稳定可靠的高效处理宽域浓度甲醛废水工艺技术。
发明内容
为了解决上述至少一种技术问题，开发一种工艺流程简洁、运行成本低且高效处理宽域浓度甲醛废水的工艺，本申请提供生物膜法流化床反应器及处理宽域浓度甲醛废水工艺。
一方面，本申请提供的生物膜法流化床反应器，包括反应器池体、曝气装置一、导流筒、三相分离装置；
所述反应器池体底部的一侧设置有进水口；
所述曝气装置一设置在所述反应器池体内的底部；
所述导流筒设置在所述曝气装置一上方的所述反应器池体的内部；所述导流筒的内腔形成升流区，所述导流筒内部设置有填料网格一、填料网格二、填料网格三、曝气格网一和曝气格网二，所述填料网格一与所述曝气格网一相连，所述曝气网格一与所述填料网格二相连，所述填料网格二与曝气格网二相连，所述曝气格网二与填料网格三相连；所述曝气网格一一侧设置有曝气装置二，所述曝气格网二一侧设置有曝气装置三；
所述导流筒的外壁与所述反应器池体的内壁之间形成降流区；
所述三相分离装置设置在所述导流筒上方的所述反应器池体内的内部，所述三相分离装置与所述反应器池体之间形成沉淀区，所述沉淀区的上部设置有出水口。
通过采用上述技术方案，本申请设计的生物膜法流化床反应器结构可靠，零部件通用性强，加工工艺简便，结构体单元化，便于规模放大，维护方便，运行成本低，且处理甲醛废水效率极高；反应器底部设置有曝气装置一，利用上升的废水作为循环动力水，与降流区的水形成内循环；设计的填料网格和曝气网格结构大大提高了生物降解甲醛的效率，并提高反应器内部的水流循环性能，提高了反应器内部交换效果；在曝气网格中再增设曝气装置，曝气装置设置在曝气网格左侧或右侧，避免增加轴向的曝气冲击力，使得曝气径向分散，冲击力较柔和，减少了因冲击力过大导致生物膜脱落，也更进一步增大了填料上附着的生物与氧气的接触，提高了生物活性，大大地提高了生物降解甲醛的效率。
所述填料网格一、填料网格二和填料网格三的体积相同，所述填料网格一）的体积为反应器池体的有效容积的3-7%。
所述曝气格网一和曝气格网二的体积相同，所述曝气格网一的体积为反应器池体的有效容积的1-3%。
通过采用上述的技术方案，控制填料网格与曝气网格的体积配比，既避免了反应器运行过程中造成空间浪费，效率低，又保证了网格中的填料生物附着率高，与氧气水流充分接触，降解效率大大提高。
可选的，所述填料网格一、填料网格二和填料网格三中设有弹性填料；所述弹性填料与水的密度配比为（1-1.2）：1；所述弹性填料为正四面体、正六面体、正八面体或正十二面体中的一种或多种。
可选的，所述正四面体、正六面体、正八面体或正十二面体的边长≤20mm。
可选的，所述弹性填料为生物活性泡沫载体弹性填料。
通过采用上述的技术方案，本申请控制弹性填料与水的比重，既避免了弹性填料密度过大，造成填料全部聚集在填料网格底部，要使填料进行流化，就需要提高曝气流速，消耗更多的曝气，成本过高，又避免了填料密度过低，全部漂浮在填料网格上部，不能与氧气进行充分接触，进而影响生物降解甲醛的效率；本申请弹性填料为生物活性泡沫载体弹性填料，具有化学及热力学稳定性特点，且其孔隙率高，耐磨性好、亲水性好、微生物附着率高。
可选的，所述反应器池体内设有温度监控器。
通过采用上述技术方案，采用温度监控器进行监控反应器池体中的水流温度，根据监控的温度的高低再进行调节。
可选的，所述进水口设有流量计；所述出水口设有水质监测装置；所述沉淀区设有沉淀装置。
通过采用上述技术方案，控制进水的流量，并简便快捷了解降解后的水中甲醛含量，及时进行工艺调整。
可选的，所述曝气装置三位于所述曝气装置二同侧或对侧。
通过采用上述技术方案，本申请在曝气网格中再增设曝气装置，曝气装置设置在曝气网格左侧或右侧，避免增加轴向的曝气冲击力，使得曝气径向分散，冲击力较柔和，减少了因冲击力过大导致生物膜脱落，也更进一步增大了填料上附着的生物与氧气的接触，提高了生物活性，大大提高了生物降解甲醛的效率。
第二方面，本申请提供了生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，包括以下步骤：
S1、检测待处理甲醛废水的TOC、COD、甲醛、铵态氮、总氮、磷的浓度指标，调节pH值和水温，根据COD、N和P的配比，进行补充营养物质，控制注入反应器甲醛废水中甲醛浓度≤600mg/L；
S2、向反应器加入0.5-4.2‰反应器有效容积的复合微生物菌种，每日检测反应器内的甲醛浓度和COD数据，并观察水中生物相，每隔4-6天再补充0.1‰反应器有效容积的复合微生物菌种，直至检测反应器内的甲醛浓度降至50mg/L以下；
S3、向反应器中注入待处理的甲醛废水，每日注入的废水量中甲醛的量不超过上一日甲醛容积负荷的1.2倍，直至达到甲醛设计负荷指标；
S4、控制反应器中的甲醛废水停留时间≥2.5h，监控pH值、水温和曝气装置运行情况；
其中，所述S1中COD、N和P的配比为100：（3-5）：1，pH值为6.5-8.5，水温为20-38℃；所述S3中的设计负荷≤3.12kg甲醛/（m3*d）。
通过采用上述技术方案，本申请设计了与生物膜法流化床反应器相适配的生化工艺技术，可高效处理宽域浓度甲醛废水中污染物甲醛，弥补了目前的技术只能处理低浓度的甲醛废水的短板。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1. 本申请设计的生物膜法流化床反应器结构可靠，零部件通用性强，加工工艺简便，结构体单元化，便于规模放大，维护方便，运行成本低，处理后的甲醛废水中甲醛的浓度极低；
2. 本申请设计的填料格和曝气格结构大大提高了生化降解甲醛的效率，并提高了反应器内部交换效果；
3. 本申请设计的处理宽域浓度甲醛废水生化工艺，与反应器相适配，不需要复杂的物理或化学法预处理，可直接生化处理宽域浓度甲醛废水，工艺处理装置甲醛容积负荷大，效率高，装置投资低，运行稳定可靠，综合运行成本低。
附图说明
名词解释：
有效容积：指在正常工作状态下，容器里面装液体的体积；
甲醛容积负荷：每立方米反应器有效容积每日所能承受的污染物甲醛的量。
图1为实施例1内循环生物膜法流化床反应器结构示意图；
附图标记说明：1、反应器池体；21、曝气装置一；22、曝气装置二；23、曝气装置三；3、导流筒；4、三相分离装置；5、升流区；61、填料网格一；62、填料网格二；63、填料网格三；71、曝气格网一；72、曝气格网二；8、降流区；9、沉淀区；10、进水口；11、出水口； 12、温度监控器；13、流量计；14、水质监测装置；15、沉淀装置；16、污泥出口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请设计了本申请提供的生物膜法流化床反应器，包括反应器池体、曝气装置一、导流筒、三相分离装置；
所述反应器池体底部的一侧设置有进水口；
所述曝气装置一设置在所述反应器池体内的底部；
所述导流筒设置在所述曝气装置一上方的所述反应器池体的内部；所述导流筒的内腔形成升流区，所述导流筒内部设置有填料网格一、填料网格二、填料网格三、曝气格网一和曝气格网二，所述填料网格一与所述曝气网格一相连，所述曝气网格一与所述填料网格二相连，所述填料网格二与曝气格网二相连，所述曝气格网二与填料网格三相连；所述曝气网格一一侧设置有曝气装置二，所述曝气格网二一侧设置有曝气装置三；
所述导流筒的外壁与所述反应器池体的内壁之间形成降流区；
所述三相分离装置设置在所述导流筒上方的所述反应器池体内的内部，所述三相分离装置与所述反应器池体之间形成沉淀区，所述沉淀区的上部设置有出水口。
本申请的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，包括以下步骤：
S1、检测待处理甲醛废水的TOC、COD、甲醛、铵态氮、总氮、磷的浓度指标，调节pH值和水温，根据COD、N、P的配比，进行补充营养物质，控制注入反应器甲醛废水中甲醛浓度≤600mg/L；
S2、向反应器加入0.5-4.2‰反应器有效容积的复合微生物菌种，每日检测反应器内的甲醛浓度和COD数据，并观察水中生物相，每隔4-6天再补充0.1‰反应器有效容积的复合微生物菌种，直至检测反应器内的甲醛浓度降至50mg/L以下；
S3、向反应器中注入待处理的甲醛废水，每日注入的废水量中甲醛的量不超过上一日甲醛容积负荷的1.2倍，直至达到甲醛设计负荷指标；
S4、控制反应器中的甲醛废水停留时间≥2.5h，监控pH值、水温和曝气装置运行情况；
其中，所述S1中COD、N、P的配比为100：（3-5）：1，pH值为6.5-8.5，水温为20-38℃；所述S3中的甲醛设计负荷≤3.12kg甲醛/（m3*d）。
目前处理甲醛废水主要是采用物理或化学法进行预处理降低废水中的甲醛浓度，使之达到对微生物无毒害作用的程度，提高废水的可生化性，再采用生物处理工艺使之处理达标排放；不仅投资大，运行成本高，工艺繁琐，又给废水体系引进了新的盐分离子，给污水的回用节水措施也带来一系列问题，且处理后的甲醛废水中的甲醛浓度指标不稳定。
而处理甲醛废水的反应器一般内部设置有内筒，内筒填充有填料，但运行过程中填料会随着水流流动，进而造成填料流失或堵塞反应器；有的会在填料设置网格，但网格的设置导致填料内部处于缺氧状态，进而降低了生物处理甲醛废水的效率，且处理后的甲醛废水中甲醛浓度含量并不稳定。
针对上述情况，本申请的发明人设计了本申请的生物膜法流化床反应器，设计了导流筒，导流筒内部设计了填料网格和曝气网格，填料格与曝气格相互连接，增大了填料与氧气接触面积，使得填料内部附着的生物与氧气废水充分接触，进而大大甲醛的降解效率；且设计了水力循环装置，更加提高了生化床内部交换效果。
最后本申请的发明人针对本申请的生物膜法流化床反应器设计了相适配的处理宽域浓度甲醛废水的工艺，将复合微生物菌种进行驯养，直至检测出的甲醛废水中的甲醛浓度降至50mg/L以下，向生物膜法流化床反应器中直接注入宽域浓度的甲醛废水，每日注入水量中甲醛的量不超过上一日甲醛容积负荷的1.2倍，直至达到甲醛设计负荷指标后，正常运行降解宽域浓度甲醛废水；此工艺不需要复杂的物理或化学法预处理，且装置甲醛容积负荷大，装置投资低，运行稳定可靠，综合运行成本低，可处理宽域浓度的甲醛废水。
具体实施例
实施例1
一种生物膜法流化床反应器，包括反应器池体1、曝气装置一21、导流筒3、三相分离装置4；
所述反应器池体1底部的一侧设置有进水口10；
所述曝气装置一21设置在所述反应器池体1内的底部；
所述导流筒3设置在所述曝气装置一21上方的所述反应器池体1的内部；所述导流筒3的内腔形成升流区5，所述导流筒3内部设置有填料网格一61、填料网格二62、填料网格三63、曝气格网一71和曝气格网二72，所述填料网格一61与所述曝气格网一71相连，所述曝气格网一71与所述填料网格二62相连，所述填料网格二62与曝气格网二72相连，所述曝气格网二72与填料网格三63相连；所述曝气格网一71一侧设置有曝气装置二22，所述曝气格网二72一侧设置有曝气装置三23；
所述导流筒3外壁与所述反应器池体1的内壁之间形成降流区8；
所述三相分离装置4设置在所述导流筒3上方的所述反应器池体1内的内部，所述三相分离装置4与所述反应器池体1之间形成沉淀区9，所述沉淀区9的上部设置有出水口11。
所述填料网格一61、填料网格二62和填料网格三63的体积相同，体积均为反应器池体的有效容积的3%。
所述曝气格网一71和曝气格网二72的体积相同，均为反应器池体的有效容积的1%。
所述填料网格一61、填料网格二62和填料网格三63中设有弹性填料；所述弹性填料与水的密度配比为1：1；所述弹性填料为正四面体、正六面体和正八面体。
所述正四面体、正六面体和正八面体边长为20mm。
所述弹性填料为生物活性泡沫载体弹性填料。
所述反应器池体设有温度监控器12。
所述进水口设有流量计13；所述出水口设有水质监测装置14；所述沉淀区设有沉淀装置15。
所述曝气装置三23位于所述曝气装置二22同侧；
其中，进水口10与出水口11分别位于曝气装置一的两侧。
工作原理：甲醛废水经流量计从进水口进入反应器池体，水位达到接近溢流状态时，停止进水，监控反应器池体中水流温度，开启曝气装置一、曝气装置二、曝气装置三后，向反应器池体中加入复合微生物菌种；导流筒的内腔形成升流区，导流筒与反应器池体之间形成降流区；所述导流筒内部设置有填料网格一、填料网格二、填料网格三、曝气格网一和曝气格网二，填料网格一、填料网格二、填料网格三中设有弹性填料；所述填料网格一与所述曝气格网一相连，所述曝气格网一与所述填料网格二相连，所述填料网格二与曝气格网二相连，所述曝气格网二与填料网格三相连设置，提高了内循环生化床内部的水流循环性能，径向增加设置曝气装置二、曝气装置三，避免增加轴向的曝气冲击力，使得曝气径向分散，冲击力较柔和，减少了因冲击力过大导致生物膜脱落，也更进一步增大了填料上附着的生物与氧气的接触，提高了生物活性；循环后的废水经三相分离装置处理后，污泥经沉淀装置沉积在沉淀区，后经设置在沉淀区的污泥出口16进行排放，降解后的废水经沉淀区上部的出水口的水质监测装置检测达标后进行排放。
实施例2
以实施例1为基础，除所述曝气装置三位于所述曝气装置二对侧，所述弹性填料为正四面体、正六面体、正八面体和正十二面体的，其中，正四面体、正六面体、正八面体和正十二面体的边长均为18mm外，其余装置与实施例1一致。
实施例3
以实施例1为基础，除所述填料网格一、填料网格二和填料网格三的体积相同，且体积均为反应器池体的有效容积的5%；所述曝气格网一和曝气格网二的体积相同，均为反应器池体的有效容积的2%；所述弹性填料为正四面体和正十二面体，其中，正四面体和正十二面体的边长为15mm外，其余装置与实施例1一致。
实施例4
以实施例1为基础，除所述填料网格一、填料网格二、填料网格三的体积相同，均为反应器池体的有效容积的7%；所述曝气格网一和曝气格网二的体积相同，均为反应器池体的有效容积的3%外，其余装置与实施例1一致。
实施例5
以实施例1为基础，所述弹性填料与水的密度配比为1.1：1；所述弹性填料为正四面体、正六面体、正八面体和正十二面体，其中正四面体、正六面体、正八面体和正十二面体的边长为12mm外，其余装置与实施例1一致。
实施例6
以实施例1为基础，所述弹性填料与水的密度配比为1.2：1；所述弹性填料为正八面体，其中正八面体的边长为8mm外，其余装置与实施例1一致。
本申请的原料及厂家，无特殊说明外，均为市售产品：
碳酸铵：1029942-2G，西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司；
碳酸氢铵：A6141-1KG, 西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司；
磷酸二铵：7783-28-0，特斯科化工（湖北）有限公司；
磷酸氢铵：49-50kg，济南世纪通达化工有限公司；
磷酸二氢钾：C0163-1KG，南通润丰石油化工有限公司；
尿素：B20910-50mg，上海源叶生物科技有限公司；
复合微生物菌种：兼氧菌，北京开碧源环境工程有限公司。
应用例1
本申请的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，包括以下步骤：
S1、检测待处理甲醛废水的TOC、COD、甲醛、铵态氮、总氮、磷的浓度指标，调节pH为6.5和控制水温25℃，设置COD、N、P的配比为100：3：1，根据检测待处理废水的指标，进行补充相应的营养物质，控制注入反应器甲醛废水的甲醛浓度为600mg/L，通过流量计控制进水口的流量为1.3mL/min；
其中，含氮营养物质是碳酸铵和碳酸氢铵；
含磷营养物质是磷酸二铵、磷酸氢铵和磷酸二氢钾；
S2、向实施例1的生物膜法流化床反应器加入复合微生物菌种，其中复合微生物菌种的体积为反应器有效容积的0.5‰，每日检测流化床反应器内的甲醛浓度和COD数据，并观察水中生物相，每隔4天再加0.1‰反应器有效容积的复合微生物菌种，直至检测反应器内的甲醛浓度降至50mg/L以下；
S3、向反应器中注入甲醛浓度为4000mg/L的甲醛废水，控制每日注入的废水量中甲醛的量是上一日甲醛容积负荷的1.2倍，直至达到甲醛设计负荷指标3.12kg /（m3*d）；
S4、控制反应器中的甲醛废水停留时间为3h，监控pH值、水温和曝气装置运行情况。
经检测，甲醛出水浓度为0.18mg/L，甲醛去除率为99.99%。
应用例2
本申请的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，包括以下步骤：
S1、检测待处理甲醛废水的TOC、COD、甲醛、铵态氮、总氮、磷的浓度指标，调节pH为7.5和控制水温20℃，设置COD、N、P的配比为100：4：1，根据检测待处理废水的指标，进行补充相应的营养物质，控制注入反应器甲醛废水的甲醛浓度为500mg/L，通过流量计控制进水口的流量为1.1mL/min；
其中，含氮营养物质是碳酸铵、碳酸氢铵、尿素、磷酸二铵和磷酸氢铵中；
含磷营养物质是磷酸二铵和磷酸氢铵；
S2、向实施例1的生物膜法流化床反应器加入复合微生物菌种，其中复合微生物菌种的体积为反应器有效容积的1.5‰，每日检测反应器内的甲醛浓度和COD数据，并观察水中生物相，每隔6天再加0.1‰反应器有效容积的复合微生物菌种，直至检测反应器内的甲醛浓度降至50mg/L以下；
S3、向反应器中注入甲醛浓度为3000mg/L的甲醛废水，控制每日注入的废水量中甲醛的量是上一日甲醛容积负荷的1.2倍，直至达到甲醛设计负荷指标1.98kg /（m3*d）；
S4、控制反应器中的甲醛废水停留时间为2.5h，监控pH值、水温和曝气装置运行情况。
经检测，甲醛出水浓度为0.42mg/L，甲醛去除率为99.99%。
应用例3
本申请的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，包括以下步骤：
S1、检测待处理甲醛废水的TOC、COD、甲醛、铵态氮、总氮、磷的浓度指标，调节pH为8.5和控制水温40℃，设置COD、N、P的配比为100：5：1，根据检测待处理废水的指标，进行补充相应的营养物质，控制注入反应器甲醛废水的甲醛浓度为400mg/L，通过流量计控制进水口的流量为1.2mL/min；
其中，含氮营养物质是碳酸铵、碳酸氢铵、尿素和磷酸二铵；
含磷营养物质是磷酸二铵；
S2、向实施例1的生物膜法流化床反应器加入3‰生反应器有效容积的复合微生物菌种，每日检测反应器内的甲醛浓度和COD数据，并观察水中生物相，每隔4天再加0.1‰反应器有效容积的复合微生物菌种，直至检测反应器内的甲醛浓度降至50mg/L以下；
S3、向反应器中注入甲醛浓度为4000mg/L的甲醛废水，控制每日注入的废水量中甲醛的量是上一日甲醛容积负荷的1.2倍，直至达到甲醛设计负荷指标2.52kg /（m3*d）；
S4、控制反应器中的甲醛废水停留时间为4h，监控pH值、水温和曝气装置运行情况。
经检测，甲醛出水浓度为0.36mg/L，甲醛去除率为99.99%。
应用例4
本申请的生物膜法流化床反应处理宽域浓度甲醛废水工艺，包括以下步骤：
S1、检测待处理甲醛废水的TOC、COD、甲醛、铵态氮、总氮、磷的浓度指标，调节pH为7和控制水温35℃，设置COD、N、P的配比为100：3：1，根据检测待处理废水的指标，进行补充相应的营养物质，控制注入反应器甲醛废水的甲醛浓度为400mg/L，通过流量计控制进水口的流量为0.9mL/min；
其中，含氮营养物质是碳酸氢铵、尿素和磷酸二铵；
含磷营养物质是磷酸氢铵和磷酸二氢钾；
S2、向实施例1的生物膜法流化床反应器加入5‰反应器有效容积的复合微生物菌种，每日检测反应器内的甲醛浓度和COD数据，并观察水中生物相，每隔5天再加0.1‰反应器有效容积的复合微生物菌种，直至检测反应器内的甲醛浓度降至50mg/L以下；
S3、向反应器中注入甲醛浓度为1500mg/L的甲醛废水，控制每日注入的废水量中甲醛的量是上一日甲醛容积负荷的1.2倍，直至达到甲醛设计负荷指标0.99kg /（m3*d）；
S4、控制反应器中的甲醛废水停留时间为2.5h，监控pH值、水温和曝气装置运行情况。
经检测，甲醛出水浓度为0.22mg/L，甲醛去除率为99.99%。
应用例5
本申请的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，包括以下步骤：
S1、检测待处理甲醛废水的TOC、COD、甲醛、铵态氮、总氮、磷的浓度指标，调节pH为7和控制水温28℃，设置COD、N、P的配比为100：4：1，根据检测待处理废水的指标，进行补充相应的营养物质，控制注入反应器甲醛废水的甲醛浓度为600mg/L，通过流量计控制进水口的流量为1.2mL/min；
其中，含氮营养物质是碳酸氢铵；
含磷营养物质是磷酸氢铵和磷酸二氢钾；
S2、向实施例1的生物膜法流化床反应器加入4.5‰反应器有效容积的复合微生物菌种，每日检测反应器内的甲醛浓度和COD数据，并观察水中生物相，每隔5天再加0.1‰反应器有效容积的复合微生物菌种，直至检测反应器内的甲醛浓度降至50mg/L以下；
S3、向反应器中注入甲醛浓度为3500mg/L的甲醛废水，控制每日注入的废水量中甲醛的量是上一日甲醛容积负荷的1.2倍，直至达到甲醛设计负荷指标1.5kg /（m3*d）；
S4、控制反应器中的甲醛废水停留时间为4.5h，监控pH值、水温和曝气装置运行情况。
经检测，甲醛出水浓度为0.35mg/L，甲醛去除率为99.99%。
由实施例1-6及应用例1-5可知，本申请设计的生物膜法流化床反应器及相适配的生化降解甲醛废水的工艺，甲醛去除率高可达99.99%，处理后的甲醛废水中的甲醛浓度均低于一级排放标准1mg/L，生物膜法流化床反应器结构可靠，零部件通用性强，加工工艺简便，结构体单元化，便于规模放大，维护方便。此工艺不需要复杂的物理或化学法预处理，装置甲醛容积负荷大，装置投资低，运行稳定可靠，综合运行成本低，可处理各种浓度的甲醛废水，弥补了目前的生物处理技术仅能处理低浓度的甲醛废水，对高浓度的甲醛废水需要复杂和成本高昂的物理或化学法预处理的不足。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、检测待处理甲醛废水的TOC、COD、甲醛、铵态氮、总氮、磷的浓度指标，调节pH值和水温，根据COD、N和P的配比，进行补充营养物质，控制注入反应器中甲醛废水的甲醛浓度≤600mg/L；
S2、向反应器加入0.5-4.2‰反应器有效容积的复合微生物菌种，每日检测反应器内的甲醛浓度和COD数据，并观察水中生物相，每隔4-6天再补充0.1‰反应器有效容积的复合微生物菌种，直至检测反应器内的甲醛浓度降至50mg/L以下；
S3、向生物膜法流化床反应器中注入待处理的甲醛废水，每日注入的废水量中甲醛的量不超过上一日甲醛容积负荷的1.2倍，直至达到甲醛设计负荷指标；
S4、控制反应器中的甲醛废水停留时间≥2.5h，监控pH值、水温和曝气装置运行情况；
其中，所述S1中，COD、N和P的配比为100：（3-5）：1，pH值为6.5-8.5，水温为20-38℃；
所述S3中，甲醛设计负荷≤3.12kg甲醛/（m3*d）；
所述生物膜法流化床反应器，包括反应器池体（1）、曝气装置一（21）、导流筒（3）、三相分离装置（4）；
所述反应器池体（1）底部的一侧设置有进水口（10）；
所述曝气装置一（21）设置在所述反应器池体（1）内的底部；
所述导流筒（3）设置在所述曝气装置一（21）上方的所述反应器池体（1）的内部；所述导流筒（3）的内腔形成升流区（5），所述导流筒（3）内部设置有填料网格一（61）、填料网格二（62）、填料网格三（63）、曝气格网一（71）和曝气格网二（72），所述填料网格一（61）与所述曝气格网一（71）相连，所述曝气格网一（71）与所述填料网格二（62）相连，所述填料网格二（62）与曝气格网二（72）相连，所述曝气格网二（72）与填料网格三（63）相连；所述曝气格网一（71）一侧设置有曝气装置二（22），所述曝气格网二（72）一侧设置有曝气装置三（23）；所述导流筒（3）的外壁与所述反应器池体（1）的内壁之间形成降流区（8）；
所述三相分离装置（4）设置在所述导流筒（3）上方的所述反应器池体（1）内的内部，所述三相分离装置（4）与所述反应器池体（1）之间形成沉淀区（9），所述沉淀区的上部设置有出水口（11）。
2.根据权利要求1所述的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，其特征在于，所述填料网格一（61）、填料网格二（62）和填料网格三（63）的体积相同，所述填料网格一（61）的体积为反应器池体（1）的有效容积的3-7%。
3.根据权利要求1所述的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，其特征在于，所述曝气格网一（71）和曝气格网二（72）的体积相同，所述曝气格网一（71）的体积为反应器池体（1）的有效容积的1-3%。
4.根据权利要求2所述的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，其特征在于，所述填料网格一（61）、填料网格二（62）和填料网格三（63）中设有弹性填料；所述弹性填料与水的密度配比为（1.0-1.2）：1；所述弹性填料为正四面体、正六面体、正八面体或正十二面体中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，其特征在于，所述正四面体、正六面体、正八面体或正十二面体的边长≤20mm。
6.根据权利要求4所述的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，其特征在于，所述弹性填料为生物活性泡沫载体弹性填料。
7.根据权利要求1所述的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，其特征在于，所述反应器池体（1）内设置有温度监控器（12）。
8.根据权利要求1所述的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，其特征在于，所述进水口（10）设有流量计（13）；所述出水口（11）设有水质监测装置（14）；所述沉淀区设有沉淀装置（15）。
9.根据权利要求1所述的生物膜法流化床反应器处理宽域浓度甲醛废水工艺，其特征在于，所述曝气装置三（23）位于所述曝气装置二（22）同侧或对侧。
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