電石渣處理含醛污水的研究

汪暉

（中國石化長城能源化工（寧夏）有限公司，寧夏 750411）

某園區(qū)含醛污水處理工序只能接收甲醛含量小于30 mg/L的污水，且處理量有限。2015年以來曾兩次因含醛廢水甲醛含量高、污水量大，無法外排，導致BDO 運行部全線或BDO 裝置停車，含醛污水成為制約該運行部正常生產運行的一個難題。

含甲醛廢水屬于有毒、難處理的工業(yè)廢水之一，甲醛含量超標，極易使污水處理系統(tǒng)的活性淤泥中毒。有文獻報道，當甲醛濃度為150 mg/L 時，微生物活性為原來活性的一半，當濃度超過200 mg/L時，微生物活性完全受到抑制，嚴重影響水處理效果。如果這部分水直接排入自然水體，會對人體產生致癌和致畸形傷害。BDO運行部的含醛污水主要來自BDO區(qū)域和公用火炬分液罐，收集至兩個低熱值罐中，水質情況見表1。

表1 含醛污水水質情況和排放要求

針對含甲醛的工業(yè)污水，至今較為成熟的處理工藝技術有高級氧化工藝、吹脫工藝、生物法等。由于高級氧化法所用氧化劑價格較高、工藝過程氧化劑消耗量很大，因此運行費用特別高，該技術在實際工程中的應用受到很大限制。吹脫法對高濃度的甲醛廢水處理效果較好，對濃度＜900 mg/L的甲醛廢水處理效果不理想。直接用生物法處理高濃度甲醛比較困難，又由于甲醛為真溶液，利用混凝等常規(guī)處理方法難度較大。

1 實驗部分

在有電石渣存在的情況下，甲醛會聚合生成已糖，甲醛聚糖反應的主要產物是簡單的葡萄糖，氣相色譜檢測出的產物達幾十種，各種反應物之間又會互相轉化，反應比較復雜，其主要反應方程式如下：

采用園區(qū)現有的工業(yè)生產廢料電石渣處理含醛污水，在實驗室進行了多次試驗，通過對電石渣的加入量、反應溫度、pH值等參數進行對比試驗，摸索出適宜反應條件，溫度75 ～90℃，pH 值11 ～13，電石渣加入量0.3%～0.8%。經過多次小試，實驗取得了很好的效果，甲醛去除率穩(wěn)定達到99%以上,同時，利用現有設備進行了中試及半工業(yè)實驗，實驗結果見表2。

表2 工業(yè)實驗結果

2 工業(yè)應用

根據以上實驗數據，研究認為用電石渣法處理含醛污水技術上可行，利用現有的設備和廠房，本著節(jié)約投資，簡便易行的原則設計建成了一套含醛污水處理裝置。

2.1 工藝流程

1）反應池。含醛污水與電石渣的反應在反應池內進行。反應采用間歇處理方式，每批次處理含醛污水量為75～95 m3，投入適量電石渣。

開啟含醛污水總管上的閥門，向反應池送入需要處理的含醛污水，加入電石渣，控制該pH 值維持在11～13，同時啟動攪拌機，開啟蒸汽管閥門通入蒸汽，對含醛污水進行加熱；當池內液體溫度上升到85℃時，關閉蒸汽管閥門，維持10～30 min，然后取樣、化驗，判斷甲醛含量是否達標。若甲醛含量未達標，繼續(xù)維持反應溫度，適當投加電石渣，并分析監(jiān)測反應進程。若甲醛含量小于30 mg/L，即認定反應過程結束，將池內液體輸送至沉淀池。

2）中和。處理后的含醛污水pH 值為11 ～13，通過硫酸經管道混合器將pH值調整為6～9，然后流入沉淀池進行污泥沉降。

3）沉淀。中和后的污水在沉淀池內自然沉降，經排放口排出清液至污水排放。

4）排泥。沉淀結束后，打開沉淀池排泥閥，將含泥污水排入反應池內，并將少量活化池水送入反應池內。待污泥積累一定量后通過板框壓濾機進行污泥脫除。

2.2 試驗結論

在實驗的基礎上，利用新建含醛污水裝置進行了工業(yè)處理含醛污水，電石渣處理含醛污水效果明顯，甲醛的去除率穩(wěn)定在99%以上，污水中甲醛含量處理徹底，完全達到了污水排放要求。

3 結論

1）實驗數據證明，以電石渣為催化劑，使甲醛聚合成糖類處理含醛污水的方法切實可行，該方法具有反應迅速，簡便易行，甲醛去除徹底的特點。

2）利用某園區(qū)的生產廢料電石渣，變廢為寶，處理成本極低，產生的糖類對微生物的毒害較小，對園區(qū)后續(xù)的污水處理幾乎不會造成影響。

3）電石渣作為催化劑不與水中其他物質發(fā)生反應，避免產生新的雜質。

4）實驗數據表明，用電石渣處理含醛污水效果明顯，甲醛的去除率穩(wěn)定在98%以上，污水中甲醛含量完全達到了排放要求。

目前，已經開始利用建成裝置進行含醛廢水處理，徹底解決了含醛污水排放的被動局面，能夠達到含醛污水進出水量平衡，完全可以滿足BDO運行部的安全生產運行需求，取得了經濟效益和環(huán)境效益雙豐收。