甲醛参考资料废水处理技术

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1、第一章项目概述兰州中凯工贸有限公司(以下简称中凯公司)组建于 1998年，是由原兰 州化学工业公司化肥厂分离出来的集体所有制企业。目前，中凯公司是一个以化工生产经营为主，主要生产甲醛、六次甲基四胺等，其中六次甲基四胺 还远销国外。中凯公司所排废水正来源于其主要产品六次甲基四胺生产工艺排水。具体工艺排水段为甲醛蒸气水洗排水，水洗水吸收甲醛。所以废水中主要含甲醛污染物，其他污染物不做考虑，本次设计方案只针对废水中甲醛作处理对象，其他污染源不作为设计及处理范畴。中凯公司之前将废水直接送往兰州石化厂内污水站处理，但由于废水中主要含甲醛，浓度高达5000mg/l，对兰州石化厂内污水站生化系统影响较大。

2、由甲醛的化学性质可知，甲醛在环境中颇稳定，当水中甲醛浓度为5mg/L时(20C),观察结果表明，5天内可以保持恒定；水中甲醛浓度为 20mg/L时, 可以被曝气池中经驯化的微生物降解消化；而含量为100mg/L时，能抑制微生物对有机物的氧化；当水中甲醛含量为500mg/L时，生物耗氧过程全部中止，水中微生物被杀死。所以本次设计处理方案要采用非生化的方法将废水 中甲醛含量降低到100mg/L以下。针对中凯公司的现状，采用高级氧化的方 法对处理效果及投资成本有较大优势，业主也意向采用高级氧化的方法。以 下为本次项目设计的5m3/h甲醛废水高级催化氧化处理系统设计方案。第二章设计基础2.1处理水量依

3、据业主提供的水量：5m3/h2.2原水水质CODcr含量为10000ppm，甲醛含量为1500ppm2.3处理指标CODcr含量去除率大于85%；甲醛含量去除率大于95%；2.4设计依据2.4.1 业主提供的相关技术资料、水样及设计要求等；2.4.2 污水综合排放标准(GB8978 - 1996 )；2.4.3 室外排水设计规范(GBJ14-87 )；2.4.4 水处理设备性能试验总则GB/T13922.1-1992 ；2.4.5 中华人民共和国水污染防治法(1996年5月修正)；2.4.6 中华人民共和国水污染防治法实施细则(2000年3月)。第三章工程范围划分（1 ）、我方负责整套废水处理

4、系统的设计、设备生产、安装调试及培训等（2）、业主方负责协调环保验收，我方给予相应配合。（3）、土建部分由业主方施工建造，我方提供土建条件图，可现场指导。（4）、系统运行如需的各种药剂，由业主方提供。（5 ）、现场安装前，完善“三通一平”工作。第四章工艺设计4.1工艺选择根据中凯公司现状及业主提供的废水资料，综合考虑处理效果、投资成本和运行成本，提出我司对该甲醛废水的设计方案。首先，利用甲醛废水温度高（约90摄氏度）的特点，采用高温条件下的催化缩聚工艺，即甲醛在碱性条件下加热，能发生己糖 化反应，此原理可以用来处理甲醛废水，产生的多糖类大分子，通过混凝沉淀的方法实现固液分离，从而去除水中70%

5、以上的甲醛。另外，废水中剩下的少部分甲醛通过我司自主研发的多效催化氧化 技术，即在常温常压下，利用特定催化剂，即可用氧化剂快速氧化甲醛成为 甲酸二氧化碳和水，多效催化氧化的氧化效率为80%以上。为了降低成本和确保工艺出水达到预期处理效果，在高级催化氧化系统后加生化系统一套， 利用生物菌消耗废水中的甲醇及其他有机物，从而进一步降低CODcr含量，生化处理对CODcr的去除率在50%以上，以保证最终出水达标。4.2工艺流程简图催化缩聚池 石灰溶解池聚凝池 PFS加药装置罗茨鼓风机 絮凝池 PAM加药装置竖流沉淀池 污泥过滤器催化配水池双氧水储池多效催化氧化器*兼氧生化池 *一级接触氧化池*二级接触

6、氧化池聚凝池 7污泥回流*絮凝池 竖流沉淀池4.3主体工艺简述4.3.1缩聚沉淀甲醛在碱性条件下加热，能发生己糖化反应，此原理可以用来处理甲醛废水。最常用的催化剂就是氢氧化钙。在消石灰存在的条件下，甲醛会聚合成己糖。主要的方法是：用氢氧化钠控制甲醛废水为PH为11-12，按石灰于甲醛的的质量浓度比为0.1的比例投加石灰量。并控制温度在70摄氏度以上。 通过实验表明，甲醛的去除率在70%-80%。在改反应中，石灰的投加量越大，温度越高，反应的就越彻底。甲醛在氢氧化钙的催化下生产多糖类大分子。废水表象为乳白色浑浊液，有较多细微白色颗粒。通过混凝沉淀的方法可以达到固液分离的效果，沉淀下来的多糖大分子

7、颗粒，通过污泥泵抽出，留下的上清液即是含低量甲醛的 废水。4.3.2多效催化氧化多效催化氧化工艺是对传统的化学氧化法的改进与强化，可以对范围很 广的有机物进行无选择氧化，在必要的条件下将会使有机污染物矿化成二氧 化碳和水，还可以使无机物氧化或转换。多效催化氧化，协同三相催化氧化技术，这三相分别是：由风机送入塔内的压缩空气（气相），外加的高效氧化剂（液相），和固定在载体上的催化剂 （固相），其中催化剂为复合型贵金属化合物，正是该催化剂的作用，使空气 中的氧气也作为氧化剂参与反应，从而减少了液相氧化剂的耗量，降低了处理成本，提高了处理效率，又能使反应速度大大加快，缩短了废水在塔内的 停留时间。废水

8、经去除固体杂物后，进入催化氧化塔，在反应中废水中的有机物和氧化剂分子在催化剂表面上经过吸附、催化氧化反应、产物脱附等几 个步骤后废水中有机污染物被氧化剂分解，苯环，杂环类有机物被开环，断 链，大分子变成小分子，小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水，从而使废 水中的COD值大幅度降低，色泽基本褪尽，同时提高了BOD/COD的比值，降低了废水毒性，提高了废水的可生化性，为后续生化处理创造条件多效催化氧化具备以下优越性：（1） 高效催化剂的使用提高了氧化效率， 克服了对有机物氧化的选择性， 处理效果好。（2）氧化剂采购制备简便，投资及运行费用低，与其它处理方法的费用 相比，比较低廉。（3）催化氧化反应

9、在常温常压下进行，反应条件温和，易于操作，设备投资少。（4） 对有机物的降解以生成含氧基团的小分子化合物为主，不产生二次 污染物，且在削减COD同时提高了 BOD5/COD值，为后续生化处理创造了条件。（5）催化氧化工艺中的催化剂制备方法可靠，使用寿命长，流失率低， 具有高稳定性，并且安装操作简单，运行经济。该工艺最大的优点是可以附 加于任何传统处理工艺，因此对高浓度废水原处理工艺的改造有着其他工艺 无法比拟的独特优势。4.3.3 AO （水解酸化-生物接触氧化）A/0生化系统即兼氧生化和好氧生化结合。兼氧生化是在兼氧池中进行，兼氧池中溶解氧含量很低，这一类微生物既能够利用水中游离氧，也能够在

10、厌氧条件下，从CO2-3中摄取氧。兼氧池除了能对一般有机废水进行降解处 理，还能有效地去除部分 COD和转化降解某些好氧微生物较难降解的有机化 合物。好氧生化是在好氧池中进行，好氧池是生化处理的核心设施之一。本 段工艺设计采用生物接触氧化法工艺，兼有活性污泥法的特征，但相对于常 规的活性污泥法而言，由于所采用的组合填料比表面积大，池内的充氧条件 良好。因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷，处理效率高，同时由于 生物接触氧化法池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此生物接触氧化 法对水质水量的骤变有较强的适应能力，因此对进水冲击负荷的适应力强， 处理时间短，所需装置设备小，占地面积就小，能够克

11、服常规活性污泥法中 的污泥膨胀问题，所产生的剩余污泥量少，是一种高效的生化处理方法。A/O系统还同时具有硝化反硝化的作用。硝化反应是在好氧状态下，将氨氮转 化为硝酸盐氮的过程。硝化反应是由一群自养型好氧微生物完成的，它包括两个基 本反应步骤，第一阶段是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐，称为亚硝化反应，亚 硝酸菌中有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺旋杆菌属和亚硝化球菌属等。第二阶段则由 硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，称为硝化反应。反硝化反应是由一群异养 性微生物完成的生物化学过程。它的主要作用是在缺氧（无分子态氧）的条件下， 将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮（N2）。第五章废水处理预期

12、效果工艺段进出水C0D(mg/L)甲醛(mg/L)缩聚沉淀进水100001500出水5000-6000600-750去除率40%-50%60%-70%多效催化氧化进水5000-6000600-750出水2500-3600180-300去除率40%-50%60%-70%A/O （水解酸化-生物接触氧化）进水2500-3600180-300出水1000-180054-180去除率50%-60%40%-50%I、以上数据以实验室小试结果数据，实际工程运行中允许有土 10%的偏差2、缩聚沉淀工艺主要去除的是甲醛，如果废水中甲醛的含量占多数，则该工 艺COD去除率在50%以上3、多效催化氧化工艺主要去除

13、甲醛和甲醇。其去除率和投加的氧化剂量有关， 在氧化剂过量的情况下，多效催化氧化工艺对COD的去除率在60%以上，对甲醛的 去除率在85%以上。多效催化氧化工艺的运行成本高，平均每去除1000PPM的COD 吗，每吨水需要氧化剂费用达6元。4、生化系统主要是去除COD，在进水COD小于3000PPM,生化去除率可达80% 以上。但现场受场地限制，生化池建小，生化效率会降低，该工艺则按60%的去除 率设计。生化运行成本较低，平均每去除1000PPM的COD,吨水投资不到1元。第六章主要设备选型6.1污水提升泵型号：GW25-8-22-1.1流量：8M3/H功率：1.1KW扬程：22M材质：铸铁数量

14、：2台（一用一备）作用：将调节池内的废水提升至催化缩聚池。6.2 PFS加药装置6.2.1溶药箱容积：1000L材质：PE数量：1台6.2.2加药泵流量：50L/h扬程：1.5m材质：PE数量：1台6.2.3流量计量程：5-50L/h 材质：PE数量：1支6.2.4 Y型过滤器尺寸：DN10材质：PVC数量：1支6.3 PAM加药装置6.3.1溶药箱容积：1000L材质：PE数量：1台6.3.2加药泵流量：50L/h扬程：1.5m材质：PE数量：1台6.3.3流量计里程：5-50L/h材质：PE数量：1支6.3.4 Y型过滤器尺寸：DN10材质：PVC数量：1支6.4沉淀布水器尺寸：DN300流速：70M/H (20mm/s)数量：2套6.5污泥泵型号：KCB-83.3流量：83.3L/H功率：1.5KW扬程：33M材质：铸铁数量：2台(一用一备)6.6污泥过滤器尺寸： 1000*H1200过滤面积：3平方容积：780L材质：铸铁数量：1台6.7催化进水泵型号：CDLF4-3流量：7M3/H功率：0.75KW扬程：13M材质：不锈钢数量：1台6.8多效催化氧化器尺寸： 2000*