乌洛托品甲醛废水处理技术解析

乌洛托品甲醛废水处理技术解析
上海玉畔环保科技有限公司，杨如清，13918865498

一、技术背景
   气相法乌洛托品生产工艺是把甲醇经转化后生成的甲醛气体，直接通入氨化反应器与氨气在乌洛托品的饱和溶液中反应生成乌洛托品。甲醛和氨均以气态形式同时送入装有乌洛托品母液的氨化反应器中，反应生成乌洛托品并有结晶析出，反应放出大量热；反应生成的乌洛托品经结晶、离心、干燥出去水份到所要求的指标。反应过程中，未完全转化的氨在负压下，随着尾气由反应器顶部进入氨回收塔；乌洛托品母液经脱色槽、板框压滤机、澄清槽等过滤装置净化后，返回反应器重新利用。在这一过程中，氨解析塔会排出一点量废水，废水中含乌洛托品，氨氮，甲醇和甲醛。废水中高浓度甲醛和氨氮对废水处理系统冲击较大，目前国内针对乌洛托品废水处理采用的一些工艺都存在一些缺陷，诸如通过回收思路对废水进行回收以对废水进行利用，尽管对废水中的有用成分进行回收，但有用组分分离下来的水份会越积越多，因为参与反应的甲醛本身含水量高达60%，这部分水不可能无缘无故消失，剩下的这部分水还是要经过处理后排放；有通过芬顿氧化+生物接触氧化处理乌洛托品废水，但采用芬顿氧化法，需要用到大量的酸对废水进行PH调节，由于大量催化剂硫酸亚铁的使用，在芬顿氧化后端会产生大量的固体危废，不但运行成本高，而且产生了二次污染；另外也要用反渗透法对废水进行浓缩，以回收废水中的乌洛托品，但此法很容易造成反渗透膜的堵塞，进而报废，无法满足稳定运行的需要，工艺尚不成熟。我司在乌洛托品废水的多年研究和实践处理当中，成功探索出新的工艺，可以有效解决乌洛托品废水处理当中所遇到的各项问题，具有不产固体危废，不产生有毒气体，无二次环境污染，运行成本低，工艺简单，系统运行稳定的特点。
二、技术说明
1、技术分析
   由于乌洛托品废水中含有大量的乌洛托品，甲醛和氨氮，如果通过传统的污水处理工艺，系统是很难正常运行，且出水不达标。我司研发的多效催化氧化技术可以先将废水中的甲醛去除，同时可以降低一部分氨氮，经过多效催化氧化后再经过生化系统深度处理，即可达到排放要求。
 
2、工艺简图
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3、工艺流程说明
   乌洛托品生产的废水进入废水调节池后，由泵输送至配水池，通过调节PH后，加入双氧水与水混匀，然后再输送至多效催化氧化器中，以去除废水中的甲醛，并把部分氨氮氧化成氮气，出水再进入缺氧-好氧系统，通过硝化反硝化系统去除废水中剩余的COD，氨氮，总氮和总磷，通过生化沉淀池出水将生化污泥进行分离后，再由回流泵打回到A/0系统，上清液即可对外排放。
三、主体工艺介绍
1、多效催化氧化
   多效催化氧化利用双氧水在特制催化剂的作用下生成羟基自由基，臭氧等强氧化物质，在废水中含有氯离子情况下，还可以生成二氧化氯，通过转化成羟基自由基，臭氧或二氧化氯对废水中的有机物和氨氮进行去除。多效催化氧化可以氧化包括烷、烯、炔、芳香烃和卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯等有机物；同时对氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳硼烷、烷基金属、羰基金属等有很好的去除效果；对氨氮，氨基化合物，氮氧化物有很高的去除率。传统的高级氧化如芬顿氧化，臭氧活性炭催化氧化，氯系氧化等只能对特种物质具有去除作用，如芬顿氧化只能去除烷、烯、炔、芳香烃和卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、酯等有机物，却对羧酸类有机物，氨氮，氨基化合物，氰化物、氰酸盐、碳硼烷、烷基金属、羰基金属等没有去除效果。臭氧活性炭催化氧化对大部分有机物有一定的去除作用，但去除量有限，成本较高，且对羧酸类有机物，氨氮，氨基化合物，氰化物、氰酸盐、碳硼烷、烷基金属、羰基金属等没有去除效果。氯系氧化对有机物氧化能力有限，对氨氮，氨基化合物，氰化物有一定效果，但药剂成本很高。我司研发的多效催化氧化，因其生成了羟基自由基，臭氧和二氧化氯，兼具了芬顿氧化，臭氧和氯系氧化的作用，具备多重氧化效果，可以为传统氧化工艺省去多个环节。
多效催化氧化的反应条件要求不高,温度满足：5-150，常压，适应PH广，PH为1-14之间均可以，但对进水SS有一定要求，需要求进水SS小于50mg/L。多效催化氧化剂采用玉畔环保自制的复合金颗粒，粒径2-4mm,使用寿命至少3年以上。使用多效催化氧化无固废，废气产生，不会对环境造成二次污染。
多效催化氧化器的工作原理：废水先经过预处理去除悬浮物等经固体杂质后进入催化配水池，在催化配水池加入氧化剂混合均匀后再由催化进水泵输送至多效催化氧化塔中，废水中的有机物和氧化剂分子在催化剂表面进行催化氧化反应后废水中有机污染物被氧化剂分解二氧化碳和水，氨氮和氰化物被分解成氮气。
多效催化氧化具备以下优越性：
（1）克服了传统催化氧化有限的氧化能力，特制催化剂的研制成功使催化氧化效果多了几重作用，使其兼具芬顿氧化，臭氧氧化，氯系氧化和铁碳微电解等高级氧化的多重功能；　
（2）使用的氧化剂价格低廉，无二次环境污染，不产生固废和废气；
（3）反应条件要求不高,温度满足：5-150，常压，适应PH广，PH为1-14之间均可，设备简单，投资省，操作简便，运行稳定：
（4）多效催化氧化可以根据客户需要，既可以将废水中的有机物完全氧化，也可以只氧化成小分子有机物，然后通过生化继续处理。多效催化氧化在消减COD的同时提高了废水BOD5/COD值，从而通过后段生化进一步将废水COD去除，这样大大降低了运行成本；
（5）多效催化氧化使用的催化剂为一次投入，3-5年更换一次，不需要人工维护，对操作人员要求相对降低；
（6）多效催化氧化工艺使用于各种高浓度高盐分有机废水，可使用在各种废水当中，无论新建还是改造项目上，催化氧化都具有独特工艺优势。
2、A/O
   A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。" data-cke-real-node-type="1" alt="锚点" title="锚点" align="" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" data-cke-real-element-type="anchor">(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：
（1）效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。
（2）流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。
（3）缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是*为经济的节能型降解过程。
（4）容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。
（5）缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。