申请日2020.01.16
公开(公告)日2020.04.17
IPC分类号C02F9/14; C02F101/34
摘要
本发明提供一种操作简单、反应高效、效果显著，成本低廉，对设备要求较低的电催化‑生物联合处理甲醛废水的方法，包括以下步骤：步骤一、利用废水均质池对不同时段产生的甲醛废水进行收集，收集后混合均匀;步骤二、将混合均匀的甲醛废水先与粗盐混合均匀，再与氧化剂混合均匀;步骤三、将经过步骤二混合均匀的甲醛废水输送到电催化反应器中，对甲醛废水进行持续性电催化处理;步骤四、在反应器对废水进行电催化处理3.0‑9.0小时后，每隔0.5‑1.0小时取样测定甲醛浓度，待电催化反应器中甲醛的浓度降低至500‑600mg/L时，利用回流水稀释并加入调节剂调节甲醛废水的pH值，使得甲醛废水的pH值为7.0‑7.5;步骤五、将调节过pH值的甲醛废水输送到好氧曝气池进行生化反应。
权利要求书
1.一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、利用废水均质池对不同时段产生的甲醛废水进行收集，收集后混合均匀;
步骤二、将混合均匀的甲醛废水先与粗盐混合均匀，再与氧化剂混合均匀;
步骤三、将经过步骤二混合均匀的甲醛废水输送到电催化反应器中，对甲醛废水进行持续性电催化处理;
步骤四、在反应器对废水进行电催化处理3.0-9.0小时后，每隔0.5-1.0小时取样测定甲醛浓度，待电催化反应器中甲醛的浓度降低至500-600mg/L时，利用回流水稀释并加入调节剂调节甲醛废水的pH值，使得甲醛废水的pH值为7.0-7.5;
步骤五、将调节过pH值的甲醛废水输送到好氧曝气池进行生化反应。
2.根据权利要求1所述的一种电催化-生物联合处理甲醛废水池中进行生化反的方法，其特征在于：电催化处理过程中利用搅拌器不断搅拌，保证电催化反应器中甲醛废水保持混合均匀的状态。
3.根据权利要求2所述的一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，其特征在于：电催化处理过程中电催化反应器的电压为3.0-5.0V、电流为1.0-1.5A、极板的材料均为石墨、极板间距为2.0-3.5cm。
4.根据权利要求3所述的一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，其特征在于：电催化反应器、搅拌器均采用太阳能蓄电池供电，太阳能伏光组件为太阳能蓄电池供电。
5.根据权利要求1所述的一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，其特征在于：粗盐与甲醛废水的质量比为0.6-1.5%，氧化剂与甲醛废水的质量比为0.5-1.5%，氧化剂为H2O2。
6.根据权利要求1所述的一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，其特征在于：所述调节剂包括盐酸、氢氧化钠。
7.根据权利要求1所述的一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，其特征在于：经过好氧曝气池生化反应后的甲醛废水进入二沉池进行泥水分离，一部分出水直接排放，一部分出水回流至步骤四中用于稀释电催化后的甲醛废水，分离的污泥进入污泥浓缩池浓缩干化。
8.根据权利要求7所述的一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，其特征在于：出水回流至步骤四中用于稀释电催化后的甲醛废水，回流水与甲醛废水的稀释比例为4-5：1，直至甲醛浓度为100-120mg/L。
9.根据权利要求8所述的一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，其特征在于：污泥浓缩池浓缩干化后，取污泥浓缩池上层清液进入到好氧曝气池中，污泥通过压滤机处理后外运。
10.根据权利要求1-9所述的一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，其特征在于：甲醛废水在好氧曝气池中的生化反应时间为15-18小时，出水的甲醛废水的甲醛浓度低于1mg/L。
说明书
一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法。
背景技术
近年来随着经济的发展，以甲醛为原料的化工、医疗、材料等行业需求巨大，在生产各种产品过程中产生大量的甲醛废水。废水中的甲醛因可以直接与蛋白质和DNA等发生反应而被世界卫生组织评定为较高毒性物质。当废水中的甲醛浓度达到150mg/L时，微生物的活性就会受到抑制，超过200mg/L时，微生物几乎没有活性。废水中的甲醛对生物具有致畸、致癌作用，因此各个行业的甲醛废水必须处理达标后才可排放。
截至目前，已有很多研究者提出处理甲醛废水的方法。专利CN103553212B提出在添加营养盐的基础上直接以微生物处理高毒性甲醛废水的工艺，该技术能大幅度缩短工艺流程，降低运行费用，但该工艺对微生物的耐受性和稳定性要求非常高，日常运行中容易出现波动，另外较高的回流比导致生物处理设施占地面积大，增加投资和运行费用。专利CN108862427A提出将直接将甲醛雾化后，与锅炉中的煤渣相接触促使两者发生氧化还原反应生成二氧化碳和水，该工艺简单，但存在雾化成本高和反应效率低的问题。专利CN105481183A提出借助生石灰和甲醛按照摩尔比为0.2:1的比例在温度>70℃的条件下发生反应，反应后先混凝后调pH，待废水冷却到40℃进入生化系统。该工艺能够解决微生物对甲醛的耐受性问题，但由于加温和降温需要较常时间和能耗，大大增加停留时间，同时也带来运行高的问题。专利107879502A提出在弱酸的条件下直接利用Na2SO3与甲醛反应的工艺去除甲醛，降低甲醛的浓度。虽然该工艺对甲醛的处理效率可达99%，但存在对药剂需求量非常大的问题。由于上述几种专利在处理甲醛废水存在不足之处，无法进行大规模的工程应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种操作简单、反应高效、效果显著，成本低廉，对设备要求较低，适合大规模推广应用，具有广阔的应用前景的电催化-生物联合处理甲醛废水的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：
一种电催化-生物联合处理甲醛废水的方法，包括以下步骤：
步骤一、利用废水均质池对不同时段产生的甲醛废水进行收集，收集后混合均匀;
步骤二、将混合均匀的甲醛废水先与粗盐混合均匀，再与氧化剂混合均匀;
步骤三、将经过步骤二混合均匀的甲醛废水输送到电催化反应器中，对甲醛废水进行持续性电催化处理;
步骤四、在反应器对废水进行电催化处理3.0-9.0小时后，每隔0.5-1.0小时取样测定甲醛浓度，待电催化反应器中甲醛的浓度降低至500-600mg/L时，利用回流水稀释并加入调节剂调节甲醛废水的pH值，使得甲醛废水的pH值为7.0-7.5;
步骤五、将调节过pH值的甲醛废水输送到好氧曝气池进行生化反应。
进一步改进的是：电催化处理过程中利用搅拌器不断搅拌，保证电催化反应器中甲醛废水保持混合均匀的状态。
进一步改进的是：电催化处理过程中电催化反应器的电压为3.0-5.0V、电流为1.0-1.5A、极板的材料均为石墨、极板间距为2.0-3.5cm。
进一步改进的是：电催化反应器、搅拌器均采用太阳能蓄电池供电，太阳能伏光组件为太阳能蓄电池供电。电催化处理过程中采用太阳能蓄电池供电，太阳能伏光组件为太阳能蓄电池供电，降低电催化的能耗，降低运行成本。
进一步改进的是：粗盐与甲醛废水的质量比为0.6-1.5%，氧化剂与甲醛废水的质量比为0.5-1.5%，氧化剂为H2O2。
进一步改进的是：所述调节剂包括盐酸、氢氧化钠。
进一步改进的是：经过好氧曝气池生化反应后的甲醛废水进入二沉池进行泥水分离，一部分出水直接排放，一部分出水回流至步骤四中用于稀释电催化后的甲醛废水，分离的污泥进入污泥浓缩池浓缩干化。
进一步改进的是：出水回流至步骤四中用于稀释电催化后的甲醛废水，回流水与甲醛废水的稀释比例为4-5：1，直至甲醛浓度为100-120mg/L。
进一步改进的是：污泥浓缩池浓缩干化后，取污泥浓缩池上层清液进入到好氧曝气池中，污泥通过压滤机处理后外运。
进一步改进的是：甲醛废水在好氧曝气池中的生化反应时间为15-18小时，出水的甲醛废水的甲醛浓度低于1mg/L。对甲醛去除率效率高，出水的甲醛浓度低于《石油化学工业污染物排放标准》中对废水有机特征污染物的排放限值(甲醛浓度<1mg/L)的要求。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：操作简单、反应高效、效果显著，成本低廉，对设备要求较低，适合大规模推广应用，具有广阔的应用前景;
具体为耦合电催化与生物处理相技术对甲醛废水进行处理，操作简单、生化反应效率高，降低对生化系统的设备要求，减少基建和运行费用;甲醛废水与氧化剂混合并在电催化反应器中持续性电催化，降低对对药剂用量的需求，节省处理费用;电催化工艺简单易操作，不产生二次污染，对场地要求较小，减少场地投资需求和运行费用。（发明人张莉;胡大波;王永峰;邱玉;季荣）