一种甲醛污水处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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】
[0008]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。
[0009]本发明采用以下技术方案实现:
[0010]1、一种甲醛污水处理工艺，包括以下步骤:
[0011 ] 第一步:以生石灰(CaO含量大于90 % )与HCH0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；
[0012]第二步:调节溶液的PH211;
[0013]第三步:将溶液进行水浴加热，使得溶液的温度270°C ；
[0014]第四步:保持温度1 70°C，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% ；
[0015]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；
[0016]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;
[0017]第七步:将调节pH后的溶液，温度降低至40°C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。
[0018]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。
[0019]本发明中，糖化时间指水样升温至温度之70°C后，开始至溶液突变为黄色为止的时间。
[0020]本发明中，甲醛的测试方法为亚硫酸钠法。
[0021]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) = l:0.2的比例投加。
[0022]本发明中，所述的物料为工业级。
[0023]本发明的原理为:生石灰(CaO)在水中反应生成石灰(Ca(0H)2)，在石灰(Ca(0H)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:
[0024]nHCH0^(CH20)n
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]本发明中，好氧池上应设置消泡管，用消泡栗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。
[0030]本发明中，甲醛回收塔工艺装置排出的废水温度低于40°C。甲醛聚糖反应最佳温度在70°C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。
[0031]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。
[0032]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。
【附图说明】
[0033]图1为本发明甲醛在不同温度下聚糖反应变化的曲线图；
[0034]图2为本发明甲醛在不同pH下聚糖反应变化的曲线图；
[0035]图3为本发明不同石灰加量时聚糖反应变化的曲线图；
[0036]图4为本发明不同甲醛浓度下的聚糖反应变化的曲线图；
[0037]图5为本发明实施例中12m3/h甲醛污水处理实验装置流程方框图；
[0038]图6为本发明实施例中1-6月反应釜平均进出水甲醛含量变化曲线图；
[0039]图7为本发明实施例中1-6月反应釜平均进出水C0D含量变化曲线图；
[0040]图8为本发明实施例中1-6月反应釜平均进出水pH情况变化曲线图。
【具体实施方式】
[0041]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0042]参见图1，一种甲醛污水处理工艺甲醛在不同温度下聚糖反应变化的曲线图，取500mL含甲醛2050mg/L的废水样四份，均以n(Ca0):n(HCH0) = 0.2:l的比例加入CaO含量90%的生石灰后，再将pH调至11，分别放入恒温水浴锅，使水样温度分别达到50°C、60°C、701和801的情况下持续两小时，表明甲醛要发生聚糖反应，温度须达到70°C以上，低于70°C时，50°C和60°C基本不发生反应，高于70°C时，即可发生较为彻底的聚糖反应，且温度越高，反应效果越好。
[0043]参见图2，一种甲醛污水处理工艺甲醛在不同pH下聚糖反应变化的曲线图，取500mL含甲醛2050mg/L的废水样两份，分别以n(Ca0):n(HCH0)=0.2:l的比例加入CaO含量90%的生石灰后，再将pH调至10和11，放入水浴锅加热至70?80°C后保持恒温，持续两小时，表明甲醛要发生聚糖反应，须得pH达到11，低于11则聚糖反应不会发生。<