浅谈高浓度甲醛废水的预处理技术.doc

浅谈高浓度甲醛废水的预处理技术赵建宁（神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司聚甲醛厂银川750411）摘要：甲醛是生产聚甲醛产品的主要原料之一未反应完的甲醛通过分离、吸收、萃取等工艺方法进行回收小部分通过废水排放。文章介绍了国内外近年来甲醛废水的预处理方法并对其优缺点进行了比较。通过比较得出结论：采用石灰法预处理和生化处理方法相结合的甲醛废水处理工艺去除率高达99%以上运行成本低廉企业综合效益显著。关键词：甲醛废水预处理方法技术比较石灰甲醛是一种无色、有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。35～40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛是一种重要的有机原料主要用于塑料工业、合成纤维、皮革工业、医药、染料以及木材粘合剂生产过程等。甲醛对人和温血动物的毒性很强它能刺激皮肤易引起皮炎易产生呼吸道刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等。如果人类长期饮用被甲醛污染的水源会引发头昏、贫血以及各种神经系统疾病。由于甲醛在工业生产中的用途很广完全的限制是不现实的必须对生产的甲醛废水进行处理。国家标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定二级排放标准的甲醛含量不得高于2mg/L。但是甲醛能与微生物体内的蛋白质、DNA、RNA直接起反应导致微生物死亡或抑制其生物活性超过200mg/L后微生物活性几乎完全受到抑制故高浓度甲醛不适合生物法处理；且甲醛溶液形态为真溶液混凝工艺也难以奏效。甲醛废水预处理方法介绍国内外研究者对甲醛废水的处理技术进行了大量的研究。甲醛废水的处理方法主要有：氧化法、生物处理法、吹脱法、缩合法、石灰法等。氧化法芬顿法（Fenton）芬顿试剂氧化处理甲醛废水是国内外学者普遍研究的一种方法。试剂是由H2O2和Fe2+组成的一种强氧化剂主要利用高活性的羟基自由基(·OH)氧化降解废水中的有机物在短时间内实现对有机物的完全降解[1]。韩笑[2]等采用芬顿试剂处理高浓度的苯酚和甲醛废水优选条件为：常温下反应20min30%的H2O2投加量为6mLFeSO4·7H2O的投加量为1.5gpH值为4.0左右可使苯酚和甲醛的去除率均达95%以上废水的CODCr去除率达85%以上。简磊[3]等的试验结果为：当原水CODCr约为1000mg/LH2O2的投加量为72mmol/Ln(H2O2):n(Fe2+)=4pH=3反应为2小时其CODCr的去除率为最大可达90.85%。在芬顿试剂的基础上衍生出电-Fenton[4]和光-Fenton[5]等工艺。湿式氧化法AdriarnM.T.Silva[6]发现在无外加催化剂的条件下含甲醛的废水在180～315℃和2～15MPa下其中的有机和无机碳会选择性的成为CO2和H2O而不会产生氮氧化物、硫氧化物、氯化氢、飞灰等。外加CuO-ZnO/Al2O3催化剂后则反应时间缩短温度和压力也可降至130～250℃和1～5MPa。据相关研究表明甲醛和CODCr的去除率均可达90%以上。光催化氧化法光催化氧化技术是从20世纪70年代逐步发展起来的一门新兴的环保技术。它利用了半导体氧化物材料在光照下表面能被激活的特性可有效地氧化分解有机物、还原重金属离子、杀灭细菌和消除异味尤其是最常用的TiO2体系。1974年Honda等人首先发现TiO2在光照条件下可将水分解为H2和O2光催化氧化法迅速应用于废水处理尤其是生物难降解的各类有机物。研究表明光催化氧化法能有效处理低浓度的甲醛废水。去除率达到90%以上。二氧化氯法二氧化氯（ClO2）是一种优良的杀菌消毒剂、漂白剂和高效氧化剂其有效氯含量高达263%是氯气氧化能力的2.6倍。用其杀菌消毒完全没有致癌、致畸性被世界卫生组织(WHO)列为AI级产品排在安全消毒方法的首位。岳钦艳等[7]研究了时间、pH值对甲醛废水处理的影响。当废水中甲醛浓度为8.25mg/L时反应30min后甲醛去除率最高可达80%。在中性条件下为最优。超声波/H2O2氧化法过氧化氢(H2O2)是一种常用的氧化剂可以单独或者协同处理甲醛废水。闫冰等[8]通过研究表明使用此联合方法可使甲醛去除率达到80%以上但反应速率不高。降解反应符合一级反应动力学模式降解随初始浓度的降低而反应速率升高。碱性条件有利于反应的进行。生物处理法甲醛废水的生物处理大都采用厌氧水解酸化与好氧生物处理相结合的方法。但如前所述一般认为超过200mg/L的甲醛废水对各种微生物和菌种都有抑制和杀死作用因此大于200mg/L甚至几千mg/L的甲醛废水是不能直接用生物处理法的必须进行预处理。使甲醛浓度降低到微生物可以降解的安全浓度一般小于50mg/L再用生物处理法降解CODCr。吹脱法此方法是利用甲醛易溶于水、沸点低、易挥发的特点