一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理含醛廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于含甲醛廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧 化深處理含醛廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲醛（HCHO)是一種無色但具有強烈刺激性氣味的化學(xué)物質(zhì)，易溶于水、醇和醚，是 一種重要的有機化學(xué)原料，主要用于有機合成、合成材料、涂料、橡膠及農(nóng)藥等行業(yè)，其衍生 品有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛樹脂、脲醛樹脂等，同時甲醛亦可作為消毒殺菌及防腐劑。然 后，甲醛雖然用途廣泛，價格低廉，但其已被世界衛(wèi)生組織確定為致癌物和致畸物，其具有 毒性高、可生物降解性差，處理困難的缺點，嚴重危害著人體和生物的健康及其生存環(huán)境。
[0003] 如前所述，鑒于甲醛作為一種重要的基礎(chǔ)化工原料，已廣泛應(yīng)用于制藥、制革、塑 料、紡織及涂料等行業(yè)，并由此產(chǎn)生了大量的含甲醛廢水，其中不乏高濃度的甲醛廢水，其 一旦流出，將會對地球生物的生態(tài)環(huán)境造成巨大的破壞。因此，關(guān)于如何有效的處理含醛廢 水特別是高濃度的廢水成為世界共同研宄的問題。
[0004] 目前，對甲醛廢水的處理方法根據(jù)廢水中有無酚的存在大致分為兩種，其一為含 酚廢水，主要采用縮合法、氧化法、混凝法等處理，其二為不含酚的廢水，主要采用芬頓法、 二氧化氯法、蒸汽吹脫法、氧化吸附法、電化學(xué)法、生化法、光催化氧化法及濕式氧化處理等 高級氧化技術(shù)處理，但這些處理均存在操作復(fù)雜或處理效果不理想等缺點，如前述生化法 的最大缺點就是甲醛能使得蛋白質(zhì)凝固，其能與微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、DNA等直接產(chǎn)生反 應(yīng)，抑制生活活性或?qū)е挛⑸锼劳觯?dāng)甲醛的濃度達到150mg/L時，微生物活性為原有活 性的一半，當(dāng)甲醛的濃度超過200mg/L時，微生物活性幾乎完全受到抑制。因此，要求待處 理的甲醛濃度必須很低，且處理時間很長，對現(xiàn)場條件有所限值，對微生物的要求較高，同 時費用也較高，因此，如何實現(xiàn)對高濃度甲醛廢水的高效且經(jīng)濟的處理成為一個技術(shù)難點。
[0005] 基于前述原因，對廢水進行生化處理的關(guān)鍵及其有效性是對廢水中甲醛的預(yù)處 理，目前對含甲醛廢水進行有效預(yù)處理的方法主要是石灰法，亦稱芬頓法，其主要原理及 處理工藝為：在pH值大于9及溫度高于40°C的條件下，通過投放石灰，使甲醛聚合生成糖 類物質(zhì)，且溫度、PH值越高，則反應(yīng)的時間就越短，對甲醛的去除效果越高，當(dāng)處理溫度為 90°C、pH值大于9時處理效果較優(yōu)。如申請?zhí)枮?00910182029. 5的發(fā)明專利提供一種處理 高濃度甲醛廢水的方法，屬于甲醛廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明對高濃度甲醛廢水用處理劑 氫氧化媽或氧化媽進行處理，氫氧化媽或氧化媽與甲醛的摩爾比為20:1-1:20,反應(yīng)溫度為 10-100°C，反應(yīng)時間未0. 1-36小時，處理后在繼續(xù)用生化法或其他方法處理含甲醛廢水， 實現(xiàn)甲醛廢水達到排放或回用的要求。
[0006] 然而，石灰法處理甲醛要求投放藥劑量較大，且高濃度的Ca2+使得廢水的硬度較 高，對后續(xù)的微生物正常代謝有阻礙作用，且會在曝氣管及設(shè)備上結(jié)垢，給工藝安全有效運 行造成嚴重影響。因此，如何在現(xiàn)行工藝方法中采用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢堿溶液處理高濃 度的甲醛廢水是一種有效且經(jīng)濟的方法。如公告號為CN101830606B的發(fā)明專利提供了一 種采用廢堿處理高濃度甲醛廢水的方法，該發(fā)明屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體步驟如下：將濃度 為100-10000mg/L的甲醛廢水通入調(diào)節(jié)池，泵入聚合反應(yīng)池，廢水中甲醛在聚合反應(yīng)池內(nèi) 聚合成為多糖物質(zhì)，廢堿儲存于廢堿儲罐內(nèi)，通過設(shè)置在聚合反應(yīng)池內(nèi)的在線PH計自動控 制廢堿儲罐出口電動閥，始終保持聚合反應(yīng)池PH值大于9,通過設(shè)置在聚合反應(yīng)池內(nèi)的在 線溫度計自動控制蒸汽管出口電動閥，始終保持池內(nèi)廢水溫度高于40°C，通過提升泵流量 控制聚合反應(yīng)池停留時間，保證停留時間為〇. 1-80小時，確保出水甲醛濃度低于100mg/L， 出水再經(jīng)過pH、溫度調(diào)節(jié)，以保證廢水溫度、pH適宜后續(xù)生化反應(yīng)的需要。
[0007] 綜上所述，利用環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鈣、高PH值、高溫的皂化廢液對 1，4- 丁二醇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含醛廢水進行除醛預(yù)處理，是一種廢物高值化綜合循環(huán)節(jié)能 利用的方法，亦是一種十分低成本、有效且節(jié)能減排的方法，使得對生物具有毒性的甲醛大 幅度降低要求值內(nèi)，然后廢水再經(jīng)過深處理后符合排放標準或者達到生化處理要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對目前含醛廢水處理方法存在項目投資大，運行費用高或者除醛效果不佳，導(dǎo) 致后續(xù)廢水生化難以處理的問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用皂化廢液預(yù)處理及其后再 深處理含醛廢水的方法，利用環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鈣、高PH值、高溫的皂化廢液 對1，4- 丁二醇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含醛廢水進行除醛預(yù)處理，是一種廢物高值化綜合循環(huán) 節(jié)能利用的方法，亦是一種十分經(jīng)濟、有效且節(jié)能減排的方法，使得對生物具有毒性的甲醛 大幅度降低至要求值內(nèi)，然后廢水再經(jīng)過深處理后符合排放標準或者達到生化處理要求。
[0009] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的所采用的一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理 含醛廢水的方法，包括如下步驟： 1) 設(shè)置皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理裝置，所述裝置包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、 光催化系統(tǒng)和沉淀池，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)后面連接反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)后面連接光催化系統(tǒng)，光催 化系統(tǒng)后面連接沉淀池；所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)槽、攪拌器、PH值檢測儀、紅外溫度監(jiān)測儀 和流量控制儀，在調(diào)節(jié)槽內(nèi)安裝攪拌器、PH值檢測儀、紅外溫度監(jiān)測儀及流量控制儀，含醛 廢水進口經(jīng)流量控制儀接到調(diào)節(jié)槽中，所述紅外溫度監(jiān)測儀、PH值檢測儀分別與流量控制 儀相互連接而構(gòu)成pH值、含醛廢水流量、溫度自動控制系統(tǒng)，含醛廢水經(jīng)含醛廢水進口進 入、經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)后進入反應(yīng)系統(tǒng)；所述反應(yīng)系統(tǒng)包括U型管道混合反應(yīng)器和第一道甲 醛在線檢測儀，在U型管道混合反應(yīng)器的底部管的內(nèi)腔壁上設(shè)置導(dǎo)流混合葉片，所述U型管 道混合反應(yīng)器內(nèi)有高堿性催化劑，所述導(dǎo)流混合葉片設(shè)在廢液流向上且與管內(nèi)腔壁形成斜 向夾角，第一道甲醛在線檢測儀用于檢測反應(yīng)系統(tǒng)中的含醛量，進入反應(yīng)系統(tǒng)中的含醛廢 水在反應(yīng)系統(tǒng)中在高堿性催化劑催化下發(fā)生縮合糖化反應(yīng)后流入光催化系統(tǒng)；所述光催化 系統(tǒng)由石英管道、紫外光發(fā)生器、負載有催化劑的鎳網(wǎng)和第二道甲醛在線檢測儀構(gòu)成，在石 英管道內(nèi)有負載有催化劑的鎳網(wǎng)，紫外光發(fā)生器并列排列或?qū)ΨQ排列且環(huán)繞固定于石英管 道的外側(cè)上，在反應(yīng)系統(tǒng)中將皂化廢液預(yù)處理后的含醛廢水進入光催化系統(tǒng)中進行光催化 反應(yīng)使殘留甲醛在強紫外光、催化劑作用下進行聚合反應(yīng)，光催化反應(yīng)后進入沉淀池，經(jīng)沉 淀池處理后進入生化處理系統(tǒng)； 2) 皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理步驟如下： 首先，將皂化廢液經(jīng)皂化廢液進口輸送至調(diào)節(jié)槽，以及將含醛廢水經(jīng)含醛廢水進口、含 醛廢水管道輸送至調(diào)節(jié)槽，啟動調(diào)節(jié)槽中的攪拌器攪拌混合，并通過紅外溫度監(jiān)測儀、pH值 檢測儀和流量控制儀來調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)槽內(nèi)的溫度及PH值：紅外溫度監(jiān)測儀實時監(jiān)測混合液的 溫度，PH值檢測儀實時監(jiān)測混合液的pH值，并將混合液的溫度和pH值信號傳遞給設(shè)置于 含醛廢水管道上的流量控制儀，流量控制儀自動調(diào)節(jié)含醛廢水流量，以控制混合液的PH值 不小于10和混合液的溫度范圍為50~55°