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含醛和酮廢水處理技術(shù)

文章出處：未知發(fā)表時(shí)間：2021-07-20 14:30:57

       含醛廢水中最常見(jiàn)、對(duì)環(huán)境危害也最大的是算含甲醛廢水。甲醛廢水中最常見(jiàn)的時(shí)由酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)中排出的含甲醛、酚廢水，這種廢水對(duì)人類額危害較大。
 
       1、醛-酚廢水處理
      （1）縮合法
        縮合法是甲醛- 酚廢水處理的最常用方法之一，其原理是利用酸堿催化及加熱，使甲醛進(jìn)一步與酚類物質(zhì)縮合產(chǎn)生不溶性的物質(zhì)而去除。例如，將含甲醛 – 酚的廢水加熱到90～100℃，使之縮合聚合，生產(chǎn)的聚合物可用作滑模劑，而水質(zhì)又得到進(jìn)一步凈化。
        生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂時(shí)產(chǎn)生的含酚含醛廢水，可根據(jù)其酚濃度的大小，補(bǔ)加甲醛進(jìn)一步縮合生產(chǎn)油溶性酚醛樹(shù)脂220-1和220-2，用于生產(chǎn)酚醛漆料和配帛酸醛色漆。
        在用這種縮合法處理含甲醛 – 酚廢水時(shí)，如果同時(shí)在1m3廢水中加入0.2～2kg的鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，再將水加熱到接近沸點(diǎn)，形成的固體縮合物比較松散，容易過(guò)濾分離，分出的上清液濁度也低，處理時(shí)間也比較短。
         （2）空氣催化氧化法
         催化劑可采用經(jīng)硫酸活化過(guò)的軟錳礦（顆粒直徑約為5～10mm），以空氣作氧化劑去除其中的甲醛與苯酚。用軟錳礦作催化劑、并當(dāng)pH值小于7時(shí)，甲醛與酚的催化氧化與廢水的pH值無(wú)關(guān)。例如，某廢水含甲醛14000mg/L、苯酚8000mg/L，在上述催化劑的存在下，經(jīng)過(guò)2h曝氣，甲醛的去除率為87%～95%，苯酚的去除率為99%。
 
      2、含醛（不含酚）廢水處理
       （1）回收法
        含甲醛（不含酚）廢水可用回收法處理。這是一種比較經(jīng)濟(jì)的方法，主要用于高濃度的甲醛廢水處理。如含0.1%～20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的甲醛溶液，可加入足量的甲醇（甲醛摩爾量的4倍），然后用硫酸調(diào)整pH值令其小于4，蒸餾回收二甲氧基甲烷及未起反應(yīng)的甲醇，甲醛以縮醛的形式回收。經(jīng)上述處理后，廢水的毒性也大為下降，即可用生化方法處理。水中較高濃度的甲醛，還可在隨意的溫度下加入氨，使之形成烏洛托品，并經(jīng)蒸發(fā)而得到回收。
       （2）縮合法
        利用縮合法處理含甲醛廢水可分兩大類。第一類為在催化劑存在下的自身縮合聚合，第二類是用其他縮合劑處理。
        甲醛在堿性條件下（pH值為8～11）加熱能發(fā)生樹(shù)脂化反應(yīng)，這種聚合反應(yīng)能被用來(lái)處理含甲醛廢水，去除率可達(dá)96%以上。例如在生產(chǎn)聚氧化甲烯（CH2O）n時(shí)產(chǎn)生的含甲醛廢水，用氫氧化鈣在600℃溫度下處理20min，即可消除廢水中的甲醛。此反應(yīng)可被葡萄糖（2.8～10g/L）催化，使反應(yīng)時(shí)間減少一半。經(jīng)紅外光譜及核磁共振技術(shù)證明，反應(yīng)產(chǎn)物具有碳水化合物的結(jié)構(gòu)。例如，用0.35%～0.5%的氫氧化鈣可以使10～15g/L的甲醛轉(zhuǎn)化成5g/L的還原糖。
      （3）氧化法
        含甲醛廢水可用濕式氧化法去除。例如，某廢水中甲醛濃度為10g/L、甲醇濃度為3g/L、甲酸濃度為0.1g/L，與濃度為350mg/L的鎂鹽混合，并在pH≥10、溫度為100～200℃、壓力為1.7MPa下加入2h，甲醛即可被氧化，COD值從原有的17000mg/L降低到2000mg/L。該處理方式可用鎂鹽催化，也可用鈣鹽催化。
        甲醛可在鐵存在下被過(guò)氧化氫所氧化，在反應(yīng)過(guò)程中也可以通入空氣以提高去除率。在活性炭的存在下，H2O2/Fe2+可使含甲醛廢水的COD濃度從439.5mg/L降至34.2mg/L。
        次氯酸鈉也是一個(gè)常用的氧化劑，甲醛的氧化產(chǎn)物是二氧化碳。如濃度為24000mg/L的含甲醛廢水，用1.5mol含9.12%活性氯的次氯酸鈉溶液處理，并同時(shí)用氫氧化鈉調(diào)整，使pH值為12，在30℃下維持3.5h，處理后甲醛的殘濃度為500mg/L。
     （4）生化法
         生化法中常用活性污泥法或生物膜法處理含甲醛廢水。在對(duì)含有甲醛的葡萄糖廢水進(jìn)行厭氧處理時(shí)，甲醛厭氧過(guò)程的50%抑制濃度為300mg/L，如系木膠廢水，則其50%抑制濃度為150mg/L，故其抑制作用與甲醛本身濃度以及廢水中其他成分及時(shí)間有關(guān)。甲醛的濃度為200mg/L（木膠廢水）或400mg/L（葡萄糖廢水）時(shí)，可有90%的甲醛被降解。實(shí)際中采用更多的是用活性污泥法處理含甲醛廢水，甲醛濃度低于1g/L對(duì)活性污泥不會(huì)產(chǎn)生不良影響。
         除甲醛外，在工業(yè)中常遇到的對(duì)環(huán)境污染較大的醛類化合物有乙醛、氯代醛、巴豆醛及糠醛等。它們的化學(xué)活性常常沒(méi)有甲醛大，其中不少醛類化合物對(duì)活性污泥還呈毒害作用。因此這種醛類化合物需預(yù)處理，使之對(duì)生化處理無(wú)危害作用。
        由于醛類具有還原性，因此極易被氧化劑所氧化。如三氯乙醛、丙烯醛、丁醛及乙醛等均極易用臭氧氧化法去除。丙烯醛還可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%的硝酸及20%的硫酸處理，并在150～160℃加熱，最后用石灰中和。所得的出水刺激性極小，便于隨后進(jìn)一步處理。
        含乙醛廢水可在無(wú)機(jī)混凝劑的存在下，加入次氯酸鈉或次氯酸鉀來(lái)處理，次氯酸鈉的加入量為COD值的1.5倍。如濃度為1000mg/L的含乙醛廢水，加入次氯酸鈉溶液及三氯化鐵的濃度為2000mg/L，然后調(diào)整pH值到6.5～7.0，廢水?dāng)嚢?0min，處理后的COD值可由450mg/L降至185mg/L。
 
      3、含酮廢水處理
       對(duì)低沸點(diǎn)、揮發(fā)性強(qiáng)的酮類化合物，可用汽提或蒸餾法將其從廢水中回收去除。如制備雙酚A的廢水，丙酮的含量為2～19g/L，可通過(guò)汽提法去除。
        不飽和酮的可生化降解性較差，可通過(guò)加堿（pH值至8以上），在80～100℃的溫度下加熱15～30min去除，如用這種方法可從廢水中去除乙烯基酮等。
       生化法時(shí)處理含酮廢水的一個(gè)重要手段。含丙酮或丙酮–甲醛–酚的廢水可以連續(xù)在曝氣池中得到凈化。在生產(chǎn)EF-1樹(shù)脂的廢水中含丙酮，回收后，用生活污水進(jìn)行稀釋，然后可進(jìn)行生化氧化。