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zhangsun

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[求助] 甲醛废水

大家好！谁有做甲醛废水的经验？请大家帮帮忙

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1楼 2011-06-14 16:34:27

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clarktao

木虫之王 (文学泰斗)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★
gaofeng925(金币+3, EEPI+1): 积极应助 2011-06-15 08:41:14
zhangsun(金币+3): 全面 2011-06-16 11:18:26

成分：甲醛废水中除了含有大量的甲醛外,还含有醇、苯、酚、三聚甲醛、甲缩醛、二氧五环、乙二醇等物质。低浓度甲醛对微生物生长具有抑制作用, 高浓度的甲醛可以使蛋白质变性,微生物很难存活。另外苯、多聚甲醛、缩聚醛、二氧五环等...更多>> 甲醛废水中除了含有大量的甲醛外,还含有醇、苯、酚、三聚甲醛、甲缩醛、二氧五环、乙二醇等物质。低浓度甲醛对微生物生长具有抑制作用, 高浓度的甲醛可以使蛋白质变性,微生物很难存活。另外苯、多聚甲醛、缩聚醛、二氧五环等环状及较大分子物质化学性质稳定,很难通过普通的化学方法或生物方法进行彻底降解。

降解方法：
1 氧化法

1.1 Fenton 试剂氧化法

Fenton 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。简磊等对Fenton 试剂处理含甲醛有机废水的效果、影响因素及其适宜条件进行了研究。结果表明：在原水CODCr约为1 000 mg/L，n(H2O2)/n(Fe2+)=4，H2O2的投加量为72 mmol/L，pH=3，反应时间为2 h 的条件下，CODCr的去除率可达90.85 %。吴超飞等的工程试验显示，H2O2浓度0.25 mol/L，Fe2+浓度3.0 mol/L，反应温度为85 ℃，反应时间为90 min 时，甲醛去除率99.1 %，CODCr去除率84.7 %。

在Fenton 试剂的基础上，科技工作者研究了用电-Fenton 和光-Fenton 等工艺来处理含甲醛的废水。胡成生等采用活性炭/涂膜活性炭混合填料电-Fenton反应实验装置，反应时间90 min，pH 值<3.5，涂膜炭填充比例40 %，电压25V，Fe2+浓度300 mg/L，反应温度30～40 ℃，对洗胶甲醛废水进行连续处理，甲醛及CODCr的去除率分别在90 %及30 %左右，运行费用较Fenton 试剂法降低42.3 %。

1.2 光催化氧化法

近年来光催化氧化法也被应用于含甲醛有机废水的处理。王玉军等用二氧化钛作催化剂，高压汞灯为光源，对低浓度甲醛废水进行了光催化氧化处理试验。结果表明，增加催化剂用量可以显著增加反应速度，提高降解效率；增强溶液的酸性和碱性都可以加快甲醛的降解速度，且碱性条件更加有利，作者还发现在试验浓度范围内，甲醛的起始浓度对其降解效果基本没有影响。赵莲花的研究表明：在pH4～5，催化剂WO3投加量0.4 g/L，0.6 kW/m3氙灯光强下照射4 h，甲醛废水CODCr去除率达65.46 %。在催化剂研究方面，蔡铁军等用多金属氧化物与TiO2制成复合催化剂；杨瑞等用丝光沸石与TiO2做成混合催化剂；吴树新等用超声水解法制备纳米TiO2催化剂来氧化甲醛，也都取得了不错的效果。

1.3 湿式氧化技术

研究表明，湿式氧化法可有效地处理甲醛废水。Adri觃n M. T. Silva[10]发现无外加催化剂下，含甲醛的废水在180～315 ℃和20～150bar 的条件下，废水中的有机碳和无机碳会选择性的成为二氧化碳和水，而不会产生氮氧化物，硫氧化合物，氯化氢，飞灰等。外加催化剂条件下，反应时间会变短，温度和压力分别降为130～250 ℃和10～50bar。韦朝海等指出：温度高于140 ℃，催化剂Cu(NO3)2投加量为15mg/L，甲醛浓度在480～1 500 mg/L，反应20 min，甲醛和CODCr的去除率均可达90 %以上。

1.4 超声/H2O2法

李占双等研究了超声波与H2O2联合法处理甲醛废水的效果。当甲醛初始浓度为100 mg/L 时，单独使用超声波处理或H2O2氧化含甲醛废水时，效果都不是很理想，处理60 min 后甲醛去除率分别为接近40 %和50 %，当两种方法联合使用60 min后，甲醛的去除率达到了80 %以上，说明联合工艺对降解率的提高起到了促进作用，表现出一种协同效应。

1.5 ClO2氧化法

二氧化氯是强氧化剂，很多学者用它来处理有毒难处理工业废水。岳钦艳等研究了二氧化氯氧化甲醛废水过程的时间、pH 值等因素。当废水中甲醛浓度为8 125 mg/L 时，反应30 min 后，反应达到稳定期，甲醛去除率为80 %左右。实验还发现pH对ClO2处理甲醛模拟废水效果的影响较大，在中性pH 下，处理效果最好。

2 吹脱法

利用甲醛易溶于水、沸点低易挥发的特点，对生产废水中的甲醛用蒸汽进行吹脱预处理，减少了后续生化处理的负荷，可改善处理效果。张蕾等在实际工程中对甲醛浓度为7 400 mg/L 的高浓度甲醛废水进行了蒸汽加热吹脱处理研究，蒸汽加热吹脱一次甲醛去除率达96 %。甲醛气体经回收后，可作为原料利用，如可配成质量分数为37 %的甲醛溶液(福尔马林)；亦可在锅炉中焚烧，作为其蒸汽的热源。吹脱预处理后的废水甲醛浓度大大降低，因而可以进入生物处理系统进一步处理。闫百兴等将甲醛废水经雾化器雾化后，喷洒在刚从锅炉出来的炉渣上，甲醛遇高温和氧气后，立即分解为二氧化碳和水，接着通过集气罩和排气筒排入大气。而剩余的微量甲醛则被多孔炉渣吸附。此法处理甲醛浓度为25 000 mg/L 的废水，去除率可达96 %以上。

3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。通过水解酸化降低了甲醛的浓度，提高了废水可生物降解性，从而改善了后续好氧生物处理的效果。针对CODCr和甲醛浓度分别达90 000 mg/L 和7 000 mg/L 的高浓度甲醛废水，刘征宇等采用了吹脱与A/O 法结合的工艺，首先对废水用蒸汽加热搅拌吹脱，吹脱后废水甲醛浓度为730 mg/L。然后将吹脱后的生产废水与生活污水混合，进行A/O 法处理，混合后的污水CODCr含量约为900 mg/L 左右，最后出水达到了国家二级排放标准。熊正为等进行了厌氧酸化—SBR 法处理甲醛废水的研究。在厌氧反应段,采用中高温生物催化酸化，再经好氧处理，运行结果表明，进水CODCr
浓度700～1 600 mg/L，甲醛浓度60～220 mg/L，BOD5负荷0.04～0.08 kg/(kgMLSS•d)，甲醛负荷0.011～0.022 kg/(kgMLSS•d)，厌氧停留时间20 h，好氧停留时间为11 h 时，甲醛去除率可以达到98 %，CODCr去除率90 %以上。

4 石灰预处理

在有石灰存在的情况下，甲醛会聚合生成己糖，糖类对微生物无毒害作用，可用生物法继续处理。早在1861 年，A．Batlerow 就开始研究由甲醛直接合成糖类，并将该方法称为Formose 反应。其反应方程式如下：
nHCHO→(CH2O)n

甲醛聚糖反应可以生成简单的葡萄糖，气相色谱检测出的产物达几十种，各种反应物间又会互相转化，组成非常复杂。主要的甲醛聚糖反应如下：

HCHO+HCHOH→CHOCH3OH
CHO(CHOH)nCHOH2+HCHO→
HOCHOCCH2OH(CHOH)n-1CH2OH

实现甲醛聚糖反应的关键是选择合适的催化剂，在碱性催化剂作用下，将甲醛水溶液加热即可发生甲醛聚糖反应。近年来，多采用各种金属的氢氧化物、氧化物、卤化物、络合物以及它们的混合物作为甲醛聚糖反应的催化剂，通常采用氢氧化钙作为反应催化剂。石灰处理甲醛废水的例子很多，例如Moussavi 等研究了石灰法处理甲醛废水的影响因素、反应产物等，取得了很好的效果，在温度为92 ℃，甲醛浓度为10 000 mg/L，石灰与甲醛的质量浓度比为0.1 时，甲醛去除率达到99.9 %。

5 尿素缩合法

在酸性条件下，尿素和甲醛反应会生成甲基脲沉淀。赵瑞华等向100 mLCODCr为29 143 mg/L 的甲醛模拟废水中加入5 g 的尿素，用盐酸调整溶液pH 值为2 左右，出水CODCr值为5 400 mg/L，CODCr去除率达到81.47 %。

甲醛废水处理技术的研究主要集中于高级氧化法、尿素缩合法等物化处理方法。各种氧化技术具有方法简单、氧化处理效果好、无二次污染等优点，但具有氧化剂消耗量大、运转费用高等缺点导致高级氧化法的普遍应用受到限制。吹脱法具有操作管理简单、投资和运行费用少等优点，适于高浓度的甲醛废水的处理。生物处理法
具有工艺成熟、处理效果好、运行费用低、工程可行性强等优点，因此很长一段时间内它仍将是甲醛废水处理的主流工艺。鉴于目前运行良好的生物处理方法只是针对低浓度甲醛废水，因此要处理高浓度的甲醛废水，必须将生物法与石灰等其它运行费用低廉的预处理方法有机结合起来，通过预处理将甲醛浓度降低到生物能承受的范围内，再进入生物系统进行深度处理。