电石渣处理含醛污水的研究

汪晖

（中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司，宁夏 750411）

某园区含醛污水处理工序只能接收甲醛含量小于30 mg/L的污水，且处理量有限。2015年以来曾两次因含醛废水甲醛含量高、污水量大，无法外排，导致BDO 运行部全线或BDO 装置停车，含醛污水成为制约该运行部正常生产运行的一个难题。

含甲醛废水属于有毒、难处理的工业废水之一，甲醛含量超标，极易使污水处理系统的活性淤泥中毒。有文献报道，当甲醛浓度为150 mg/L 时，微生物活性为原来活性的一半，当浓度超过200 mg/L时，微生物活性完全受到抑制，严重影响水处理效果。如果这部分水直接排入自然水体，会对人体产生致癌和致畸形伤害。BDO运行部的含醛污水主要来自BDO区域和公用火炬分液罐，收集至两个低热值罐中，水质情况见表1。

表1 含醛污水水质情况和排放要求

针对含甲醛的工业污水，至今较为成熟的处理工艺技术有高级氧化工艺、吹脱工艺、生物法等。由于高级氧化法所用氧化剂价格较高、工艺过程氧化剂消耗量很大，因此运行费用特别高，该技术在实际工程中的应用受到很大限制。吹脱法对高浓度的甲醛废水处理效果较好，对浓度＜900 mg/L的甲醛废水处理效果不理想。直接用生物法处理高浓度甲醛比较困难，又由于甲醛为真溶液，利用混凝等常规处理方法难度较大。

1 实验部分

在有电石渣存在的情况下，甲醛会聚合生成已糖，甲醛聚糖反应的主要产物是简单的葡萄糖，气相色谱检测出的产物达几十种，各种反应物之间又会互相转化，反应比较复杂，其主要反应方程式如下：

采用园区现有的工业生产废料电石渣处理含醛污水，在实验室进行了多次试验，通过对电石渣的加入量、反应温度、pH值等参数进行对比试验，摸索出适宜反应条件，温度75 ～90℃，pH 值11 ～13，电石渣加入量0.3%～0.8%。经过多次小试，实验取得了很好的效果，甲醛去除率稳定达到99%以上,同时，利用现有设备进行了中试及半工业实验，实验结果见表2。

表2 工业实验结果

2 工业应用

根据以上实验数据，研究认为用电石渣法处理含醛污水技术上可行，利用现有的设备和厂房，本着节约投资，简便易行的原则设计建成了一套含醛污水处理装置。

2.1 工艺流程

1）反应池。含醛污水与电石渣的反应在反应池内进行。反应采用间歇处理方式，每批次处理含醛污水量为75～95 m3，投入适量电石渣。

开启含醛污水总管上的阀门，向反应池送入需要处理的含醛污水，加入电石渣，控制该pH 值维持在11～13，同时启动搅拌机，开启蒸汽管阀门通入蒸汽，对含醛污水进行加热；当池内液体温度上升到85℃时，关闭蒸汽管阀门，维持10～30 min，然后取样、化验，判断甲醛含量是否达标。若甲醛含量未达标，继续维持反应温度，适当投加电石渣，并分析监测反应进程。若甲醛含量小于30 mg/L，即认定反应过程结束，将池内液体输送至沉淀池。

2）中和。处理后的含醛污水pH 值为11 ～13，通过硫酸经管道混合器将pH值调整为6～9，然后流入沉淀池进行污泥沉降。

3）沉淀。中和后的污水在沉淀池内自然沉降，经排放口排出清液至污水排放。

4）排泥。沉淀结束后，打开沉淀池排泥阀，将含泥污水排入反应池内，并将少量活化池水送入反应池内。待污泥积累一定量后通过板框压滤机进行污泥脱除。

2.2 试验结论

在实验的基础上，利用新建含醛污水装置进行了工业处理含醛污水，电石渣处理含醛污水效果明显，甲醛的去除率稳定在99%以上，污水中甲醛含量处理彻底，完全达到了污水排放要求。

3 结论

1）实验数据证明，以电石渣为催化剂，使甲醛聚合成糖类处理含醛污水的方法切实可行，该方法具有反应迅速，简便易行，甲醛去除彻底的特点。

2）利用某园区的生产废料电石渣，变废为宝，处理成本极低，产生的糖类对微生物的毒害较小，对园区后续的污水处理几乎不会造成影响。

3）电石渣作为催化剂不与水中其他物质发生反应，避免产生新的杂质。

4）实验数据表明，用电石渣处理含醛污水效果明显，甲醛的去除率稳定在98%以上，污水中甲醛含量完全达到了排放要求。

目前，已经开始利用建成装置进行含醛废水处理，彻底解决了含醛污水排放的被动局面，能够达到含醛污水进出水量平衡，完全可以满足BDO运行部的安全生产运行需求，取得了经济效益和环境效益双丰收。