申請(qǐng)日2015.07.07
公開(kāi)(公告)日2015.09.30
IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/08; C02F103/36; C02F101/34; C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開(kāi)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，包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、光催化系統(tǒng)、沉淀池，各系統(tǒng)通過(guò)工藝管道、法蘭及提升泵依次連接，且在各個(gè)系統(tǒng)連接管道之間設(shè)置超聲波防垢器。其中，調(diào)節(jié)系統(tǒng)可依設(shè)定溫度、pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)含醛廢水流量，然后流入反應(yīng)系統(tǒng);反應(yīng)系統(tǒng)包括內(nèi)腔壁設(shè)置有導(dǎo)流混合葉片的U型混合反應(yīng)器、甲醛檢測(cè)儀，甲醛發(fā)生縮合糖化后進(jìn)入催化反應(yīng)系統(tǒng);光催化系統(tǒng)由外設(shè)紫外光發(fā)生器、內(nèi)設(shè)催化劑的石英管道及甲醛檢測(cè)儀構(gòu)成，使甲醛繼續(xù)催化反應(yīng)，使得出水甲醛濃度低于要求值50mg/L，并經(jīng)沉淀處理后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種皂化廢液預(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)(10)、反應(yīng)系統(tǒng)、光催化系統(tǒng)(30)和沉淀池(40)，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)(10)后面連接反應(yīng)系統(tǒng)(20)，反應(yīng)系統(tǒng)(20)后面連接光催化系統(tǒng)(30)，光催化系統(tǒng)(30)后面連接沉淀池(40);所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)(10)包括調(diào)節(jié)槽(17)、攪拌器(14)、pH值檢測(cè)儀(15)、紅外溫度監(jiān)測(cè)儀(16)和流量控制儀(13)，在調(diào)節(jié)槽(17)內(nèi)安裝攪拌器(14)、pH值檢測(cè)儀(15)、紅外溫度監(jiān)測(cè)儀及流量控制儀(13)，含醛廢水進(jìn)口(12)經(jīng)流量控制儀(13)接到調(diào)節(jié)槽(17)中，所述紅外溫度監(jiān)測(cè)儀(16)、pH值檢測(cè)儀(15)分別與流量控制儀(13)相互連接而構(gòu)成pH值、含醛廢水流量、溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，含醛廢水經(jīng)含醛廢水進(jìn)口(12)進(jìn)入、經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)(20);所述反應(yīng)系統(tǒng)(20)包括U型管道混合反應(yīng)器(25)和第一道甲醛在線檢測(cè)儀(23)，在U型管道混合反應(yīng)器(25)的底部管的內(nèi)腔壁上設(shè)置導(dǎo)流混合葉片(22)，所述U型管道混合反應(yīng)器(25)內(nèi)有高堿性催化劑，所述導(dǎo)流混合葉片(22)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(cè)儀(23)用于檢測(cè)反應(yīng)系統(tǒng)中的含醛量，進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)(20)中的含醛廢水在反應(yīng)系統(tǒng)(20)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)(30);所述光催化系統(tǒng)(30)由石英管道(31)、紫外光發(fā)生器(32)、負(fù)載有催化劑的鎳網(wǎng)和第二道甲醛在線檢測(cè)儀(33)構(gòu)成，在石英管道內(nèi)有負(fù)載有催化劑的鎳網(wǎng)，紫外光發(fā)生器(32)并列排列或?qū)ΨQ(chēng)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)(20)中將皂化廢液預(yù)處理后的含醛廢水進(jìn)入光催化系統(tǒng)(30)中進(jìn)行光催化反應(yīng)使殘留甲醛在強(qiáng)紫外光、催化劑作用下進(jìn)行聚合反應(yīng)，光催化反應(yīng)后進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀池(40)處理后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)(50);
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(jìn)口(11)輸送至調(diào)節(jié)槽(17)，以及將含醛廢水經(jīng)含醛廢水進(jìn)口(12)、含醛廢水管道輸送至調(diào)節(jié)槽(17)，啟動(dòng)調(diào)節(jié)槽(17)中的攪拌器(14)攪拌混合，并通過(guò)紅外溫度監(jiān)測(cè)儀(16)、pH值檢測(cè)儀(15)和流量控制儀(13)來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)槽內(nèi)的溫度及pH值：紅外溫度監(jiān)測(cè)儀(16)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混合液的溫度，pH值檢測(cè)儀(15)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混合液的pH值，并將混合液的溫度和pH值信號(hào)傳遞給設(shè)置于含醛廢水管道上的流量控制儀(13)，流量控制儀(13)自動(dòng)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℃;
其次，堿催化反應(yīng)：將混合液輸送至反應(yīng)系統(tǒng)(20)，在U型管道反應(yīng)器(25)內(nèi)在高堿性催化劑催化下發(fā)生縮合糖化反應(yīng)，通過(guò)U型管道反應(yīng)器(25)內(nèi)的導(dǎo)流混合葉片(22)降低混合液的流速，并產(chǎn)生小渦旋，使得反應(yīng)更完全，第一道甲醛在線檢測(cè)儀(23)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混合液反應(yīng)后的甲醛濃度;
再次，光催化反應(yīng)：混合液反應(yīng)后流至光催化系統(tǒng)(30)，流經(jīng)石英管道，通過(guò)石英管道內(nèi)所設(shè)的負(fù)載于鎳網(wǎng)上的催化劑進(jìn)行催化作用，在紫外光發(fā)生器(32)發(fā)出的強(qiáng)紫外光的作用下將混合液反應(yīng)后所殘留的甲醛進(jìn)行聚合反應(yīng)，在第二道甲醛在線檢測(cè)儀(33)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)聚合反應(yīng)后廢液的甲醛濃度，確保聚合反應(yīng)后出水廢液的甲醛濃度低于50mg/L;
最后，沉淀處理：將光催化反應(yīng)后的出水廢液輸送至沉淀池(40)，對(duì)懸浮物及絮凝物進(jìn)行沉淀處理，沉淀處理后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)(50)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理含醛廢水的方法，其特征在于：調(diào)節(jié)系統(tǒng)(10)、反應(yīng)系統(tǒng)(20)、光催化系統(tǒng)(30)和沉淀池(40)以及生化處理系統(tǒng)(50)之間通過(guò)管道、法蘭(24)及提升泵連接在一起，且在各個(gè)系統(tǒng)所連接的管道外設(shè)置超聲波防垢器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理含醛廢水的方法，其特征在于：所述鎳網(wǎng)上負(fù)載的催化劑為錳氧化物、納米二氧化鈦的組合物;所述反應(yīng)系統(tǒng)中的高堿性催化劑采用Ca(OH)2或NaOH。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理含醛廢水的方法，其特征在于：在廢液流向上的導(dǎo)流混合葉片(22)與管內(nèi)腔壁的夾角為30°～120°，優(yōu)選為60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理含醛廢水的方法，其特征在于：所述紫外光發(fā)生器(31)為高壓汞燈，輻射強(qiáng)度為0.5～20mW/cm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理含醛廢水的方法，其特征在于：所述錳氧化物為氧化錳、二氧化錳或三氧化二錳的一種或兩種組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理含醛廢水的方法，其特征在于：導(dǎo)流混合葉片(22)在管內(nèi)腔壁上的分布方式呈螺旋式分布或間位均勻分布。
說(shuō)明書(shū)
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
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)
甲醛(HCHO)是一種無(wú)色但具有強(qiáng)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(jī)化學(xué)原料，主要用于有機(jī)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(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等，同時(shí)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(jià)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(diǎn)，嚴(yán)重危害著人體和生物的健康及其生存環(huán)境。
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(huì)對(duì)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究的問(wèn)題。
目前，對(duì)甲醛廢水的處理方法根據(jù)廢水中有無(wú)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(jí)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(diǎn)，如前述生化法的最大缺點(diǎn)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�，�?dāng)甲醛的濃度達(dá)到150mg/L時(shí)，微生物活性為原有活性的一半，當(dāng)甲醛的濃度超過(guò)200mg/L時(shí)，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(shí)間很長(zhǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件有所限值，對(duì)微生物的要求較高，同時(shí)費(fèi)用也較高，因此，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)高濃度甲醛廢水的高效且經(jīng)濟(jì)的處理成為一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。
基于前述原因，對(duì)廢水進(jìn)行生化處理的關(guān)鍵及其有效性是對(duì)廢水中甲醛的預(yù)處理，目前對(duì)含甲醛廢水進(jìn)行有效預(yù)處理的方法主要是石灰法，亦稱(chēng)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℃的條件下，通過(guò)投放石灰，使甲醛聚合生成糖類(lèi)物質(zhì)，且溫度、pH值越高，則反應(yīng)的時(shí)間就越短，對(duì)甲醛的去除效果越高，當(dāng)處理溫度為90℃、pH值大于9時(shí)處理效果較優(yōu)。如申請(qǐng)?zhí)枮?00910182029.5的發(fā)明專(zhuān)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(duì)高濃度甲醛廢水用處理劑氫氧化鈣或氧化鈣進(jìn)行處理，氫氧化鈣或氧化鈣與甲醛的摩爾比為20:1-1:20，反應(yīng)溫度為10-100℃，反應(yīng)時(shí)間未0.1-36小時(shí)，處理后在繼續(xù)用生化法或其他方法處理含甲醛廢水，實(shí)現(xiàn)甲醛廢水達(dá)到排放或回用的要求。
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(duì)后續(xù)的微生物正常代謝有阻礙作用，且會(huì)在曝氣管及設(shè)備上結(jié)垢，給工藝安全有效運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。因此，如何在現(xiàn)行工藝方法中采用生產(chǎn)過(guò)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(jì)的方法。如公告號(hào)為CN101830606B的發(fā)明專(zhuān)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(chǔ)存于廢堿儲(chǔ)罐內(nèi)，通過(guò)設(shè)置在聚合反應(yīng)池內(nèi)的在線pH計(jì)自動(dòng)控制廢堿儲(chǔ)罐出口電動(dòng)閥，始終保持聚合反應(yīng)池pH值大于9，通過(guò)設(shè)置在聚合反應(yīng)池內(nèi)的在線溫度計(jì)自動(dòng)控制蒸汽管出口電動(dòng)閥，始終保持池內(nèi)廢水溫度高于40℃，通過(guò)提升泵流量控制聚合反應(yīng)池停留時(shí)間，保證停留時(shí)間為0.1-80小時(shí)，確保出水甲醛濃度低于100mg/L,出水再經(jīng)過(guò)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。
綜上所述，利用環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高鈣、高pH值、高溫的皂化廢液對(duì)1,4-丁二醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含醛廢水進(jìn)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(duì)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(guò)深處理后符合排放標(biāo)準(zhǔn)或者達(dá)到生化處理要求。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前含醛廢水處理方法存在項(xiàng)目投資大，運(yùn)行費(fèi)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(wèn)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(guò)程中產(chǎn)生的高鈣、高pH值、高溫的皂化廢液對(duì)1,4-丁二醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含醛廢水進(jìn)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(jì)、有效且節(jié)能減排的方法，使得對(duì)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(guò)深處理后符合排放標(biāo)準(zhǔn)或者達(dá)到生化處理要求。
為了實(shí)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(cè)儀、紅外溫度監(jiān)測(cè)儀和流量控制儀，在調(diào)節(jié)槽內(nèi)安裝攪拌器、pH值檢測(cè)儀、紅外溫度監(jiān)測(cè)儀及流量控制儀，含醛廢水進(jìn)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(cè)儀、pH值檢測(cè)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(dòng)控制系統(tǒng)，含醛廢水經(jīng)含醛廢水進(jìn)口進(jìn)入、經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)后進(jìn)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(cè)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(cè)儀用于檢測(cè)反應(yīng)系統(tǒng)中的含醛量，進(jìn)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(fù)載有催化劑的鎳網(wǎng)和第二道甲醛在線檢測(cè)儀構(gòu)成，在石英管道內(nèi)有負(fù)載有催化劑的鎳網(wǎng)，紫外光發(fā)生器并列排列或?qū)ΨQ(chēng)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(jìn)入光催化系統(tǒng)中進(jìn)行光催化反應(yīng)使殘留甲醛在強(qiáng)紫外光、催化劑作用下進(jìn)行聚合反應(yīng)，光催化反應(yīng)后進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀池處理后進(jìn)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(jìn)口輸送至調(diào)節(jié)槽，以及將含醛廢水經(jīng)含醛廢水進(jìn)口、含醛廢水管道輸送至調(diào)節(jié)槽，啟動(dòng)調(diào)節(jié)槽中的攪拌器攪拌混合，并通過(guò)紅外溫度監(jiān)測(cè)儀、pH值檢測(cè)儀和流量控制儀來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)槽內(nèi)的溫度及pH值：紅外溫度監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混合液的溫度，pH值檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混合液的pH值，并將混合液的溫度和pH值信號(hào)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(dòng)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℃;
其次，堿催化反應(yīng)：將混合液輸送至反應(yīng)系統(tǒng)，在U型管道反應(yīng)器內(nèi)在高堿性催化劑催化下發(fā)生縮合糖化反應(yīng)，通過(guò)U型管道反應(yīng)器內(nèi)的導(dǎo)流混合葉片降低混合液的流速，并產(chǎn)生小渦旋，使得反應(yīng)更完全，第一道甲醛在線檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混合液反應(yīng)后的甲醛濃度;
再次，光催化反應(yīng)：混合液反應(yīng)后流至光催化系統(tǒng)，流經(jīng)石英管道，通過(guò)石英管道內(nèi)所設(shè)的負(fù)載于鎳網(wǎng)上的催化劑進(jìn)行催化作用，在紫外光發(fā)生器發(fā)出的強(qiáng)紫外光的作用下將混合液反應(yīng)后所殘留的甲醛進(jìn)行聚合反應(yīng)，在第二道甲醛在線檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)聚合反應(yīng)后廢液的甲醛濃度，確保聚合反應(yīng)后出水廢液的甲醛濃度低于50mg/L;
最后，沉淀處理：將光催化反應(yīng)后的出水廢液輸送至沉淀池，對(duì)懸浮物及絮凝物進(jìn)行沉淀處理，沉淀處理后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。
上述調(diào)節(jié)系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、光催化系統(tǒng)和沉淀池以及生化處理系統(tǒng)之間通過(guò)管道、法蘭及提升泵連接在一起，且在各個(gè)系統(tǒng)所連接的管道外設(shè)置超聲波防垢器。
所述鎳網(wǎng)上負(fù)載的催化劑為錳氧化物、納米二氧化鈦的組合物;所述反應(yīng)系統(tǒng)中的高堿性催化劑采用Ca(OH)2或NaOH。
在廢液流向上的導(dǎo)流混合葉片與管內(nèi)腔壁的夾角為30°～120°，優(yōu)選為60°。
所述紫外光發(fā)生器為高壓汞燈，輻射強(qiáng)度為0.5～20mW/cm2。
所述錳氧化物為氧化錳、二氧化錳或三氧化二錳的一種或兩種組合。
上述導(dǎo)流混合葉片在管內(nèi)腔壁上的分布方式呈螺旋式分布或間位均勻分布。
具體地說(shuō)，本發(fā)明主要利用環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高鈣、高pH值、高溫的皂化廢液對(duì)1,4-丁二醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含醛廢水進(jìn)行除醛預(yù)處理后，再對(duì)含醛廢水進(jìn)行光催化氧化深度處理，其技術(shù)方案特征為：所述工藝方法包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、光催化系統(tǒng)、沉淀池，各系統(tǒng)通過(guò)工藝管道、法蘭及提升泵依次連接，且在各個(gè)系統(tǒng)連接管道之間設(shè)置超聲波防垢器;所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)槽、攪拌器、pH值檢測(cè)儀、紅外溫度監(jiān)測(cè)儀及流量控制儀，其中紅外溫度監(jiān)測(cè)儀、pH值檢測(cè)儀與流量控制儀相互連接構(gòu)成pH值、溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，含醛廢水經(jīng)調(diào)節(jié)后進(jìn)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、第一道甲醛在線檢測(cè)儀，在U型管道混合反應(yīng)器的底部管內(nèi)腔壁設(shè)置導(dǎo)流混合葉片，所述導(dǎo)流混合葉片在廢液流向方向上與管內(nèi)腔壁成一定角度的夾角，含醛廢水在反應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生縮合糖化反應(yīng)，然后流入光催化系統(tǒng);光催化系統(tǒng)由石英管道、紫外光發(fā)生器、負(fù)載有催化劑的鎳網(wǎng)、第二道甲醛在線檢測(cè)儀構(gòu)成，其中紫外光發(fā)生器并列或?qū)ΨQ(chēng)排列并環(huán)繞固定于管道外側(cè)，經(jīng)皂化廢液預(yù)處理的含醛廢水在光催化系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)生光催化反應(yīng)，然后經(jīng)沉淀池處理后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。
所述一種皂化廢液預(yù)處理-光催化氧化深處理含醛廢水的方法的具體操作步驟如下：
首先，調(diào)節(jié)溫度及pH值：依次將皂化廢液、含醛廢水輸送至調(diào)節(jié)槽，啟動(dòng)攪拌器，紅外溫度監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)混合液的溫度，pH值檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混合液的pH值，并將信號(hào)值傳遞給設(shè)置于含醛廢水管道上的流量控制儀，流量控制儀自動(dòng)調(diào)節(jié)含醛廢水流量，控制混合液的pH值不小于10，溫度范圍為50～55℃;
其次，堿催化反應(yīng)：將混合液輸送至反應(yīng)系統(tǒng)，廢液在U型管道反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行縮合糖化反應(yīng)，通過(guò)導(dǎo)流混合葉片降低廢液的流速，并產(chǎn)生小渦旋，使得反應(yīng)更完全，第一道甲醛在線檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廢液甲醛濃度。其中，實(shí)現(xiàn)甲醛聚糖反應(yīng)的關(guān)鍵是選擇合適的催化劑，在堿性催化劑作用下，將含甲醛廢水加熱至一定溫度即可發(fā)生甲醛的聚糖反應(yīng)。目前，通常采用氫氧化鈣作為反應(yīng)催化劑。
再次，光催化反應(yīng)：反應(yīng)后的廢液流至光催化系統(tǒng)，廢液流經(jīng)石英管道，同時(shí)負(fù)載于鎳網(wǎng)上的催化劑產(chǎn)生催化作用，在強(qiáng)紫外光的作用下將殘留甲醛進(jìn)行聚合反應(yīng)，第二道甲醛在線檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廢液甲醛濃度，確保出水甲醛濃度遠(yuǎn)低于要求值50mg/L;
最后，沉淀處理：將光催化反應(yīng)后的廢液輸送至沉淀池對(duì)懸浮物及絮凝物進(jìn)行沉淀處理，然后通過(guò)提升泵進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。
所述鎳網(wǎng)上負(fù)載的催化劑為錳氧化物、納米二氧化鈦的組合物，所述錳氧化物為氧化錳、二氧化錳或三氧化二錳的一種或兩種組合。其中，二氧化鈦催化劑是一種被認(rèn)為極有前途的深度凈化污染物綠色技術(shù)，具有較優(yōu)的光催化活性;而氧化錳對(duì)甲醛具有較優(yōu)的催化氧化作用，適用于作為一種成本較低的甲醛去除劑用于處理高濃度甲醛。
所述反應(yīng)系統(tǒng)中的高堿性催化劑來(lái)自環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高鈣、高pH值、高溫的皂化廢液，根據(jù)皂化工藝的不同所述皂化廢液的高堿性催化劑為Ca(OH)2或NaOH。所述含醛廢水的醛類(lèi)化學(xué)物質(zhì)來(lái)自1,4-丁二醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的甲醛。
在廢液流向方向上導(dǎo)流混合葉片與管內(nèi)腔壁的夾角為30°～120°，優(yōu)選為60°;導(dǎo)流混合葉片在管內(nèi)腔壁上的分布方式為呈螺旋式分布或間位均勻分布。
所述紫外光發(fā)生器為高壓汞燈，輻射強(qiáng)度為0.5～20mW/cm2。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的有益效果：本發(fā)明綜合利用環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高鈣、高pH值、高溫的皂化廢液對(duì)1,4-丁二醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含醛廢水進(jìn)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(jì)、有效且節(jié)能減排的方法，使得對(duì)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(guò)深處理后符合排放標(biāo)準(zhǔn)或者達(dá)到生化處理要求，本發(fā)明無(wú)需建設(shè)含醛廢水處理專(zhuān)門(mén)裝置，項(xiàng)目投資小，不產(chǎn)生運(yùn)行費(fèi)用，成本低廉，且處理效果顯著，徹底解決含醛廢水難處理及處理成本高昂的問(wèn)題，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益。
