國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)甲醛廢水處理方法進(jìn)行了大量的研究。甲醛廢水的處理方法主要有:氧化法、生物處理法、吹脫法、縮合法、石灰法等。
1、氧化法
甲醛廢水處理方法的芬頓試劑氧化處理是國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍研究的一種方法。試劑是由H2O2 和Fe2+組成的一種強(qiáng)氧化劑,主要利用高活性的羥基自由基( ·OH)氧化降解廢水中的有機(jī)物,在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的完全降解。
2、濕式氧化法
在無(wú)外加催化劑的條件下,含甲醛的廢水在180~315℃和2~15MPa下,其中的有機(jī)和無(wú)機(jī)碳會(huì)選擇性的成為CO2和H2O,而不會(huì)產(chǎn)生氮氧化物、硫氧化物、氯化氫、飛灰等。外加CuO- ZnO /Al2O3 催化劑后,則反應(yīng)時(shí)間縮短,溫度和壓力也可降至130~250℃和1~5MPa。據(jù)相關(guān)研究表明,甲醛和CODCr的去除率均可達(dá)90%以上。
3、光催化氧化法
甲醛廢水處理方法的光催化氧化技術(shù),是從20世紀(jì)70年代逐步發(fā)展起來(lái)的一門新興的環(huán)保技術(shù)。它利用了半導(dǎo)體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機(jī)物、還原重金屬離子、殺滅細(xì)菌和消除異味,尤其是常用的TiO2體系。1974年Honda等人首先發(fā)現(xiàn)TiO2在光照條件下可將水分解為H2和O2,光催化氧化法迅速應(yīng)用于廢水處理,尤其是生物難降解的各類有機(jī)物。研究表明,光催化氧化法能有效處理低濃度的甲醛廢水。去除率達(dá)到90%以上。
4、二氧化氯法
二氧化氯(ClO2)是一種優(yōu)良的殺菌消毒劑、漂白劑和高效氧化劑,其有效氯含量高達(dá)263% ,是氯氣氧化能力的2.6倍。用其殺菌消毒完全沒(méi)有致癌、致畸性,被世界衛(wèi)生組織(WHO)列為A I級(jí)產(chǎn)品,排在安全消毒方法的首位。岳欽艷等研究了時(shí)間、pH值對(duì)甲醛廢水處理的影響。當(dāng)廢水中甲醛濃度為8.25 mg/L 時(shí),反應(yīng)30 min 后,甲醛去除率高可達(dá)80%。在中性條件下為優(yōu)。
5、超聲波/H2O2氧化法
過(guò)氧化氫(H2O2 )是一種常用的氧化劑,可以單獨(dú)或者協(xié)同處理甲醛廢水。閆冰等通過(guò)研究表明,使用此聯(lián)合方法,可使甲醛去除率達(dá)到80%以上,但反應(yīng)速率不高。降解反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模式,降解隨初始濃度的降低而反應(yīng)速率升高。堿性條件有利于反應(yīng)的進(jìn)行。
6、生物處理法
甲醛廢水處理方法的生物處理大都采用厭氧水解酸化與好氧生物處理相結(jié)合的方法。一般認(rèn)為,超過(guò)200 mg/L的甲醛廢水對(duì)各種微生物和菌種都有抑制和殺死作用,因此,大于200 mg/L甚至幾千mg/L的甲醛廢水是不能直接用生物處理法的,必須進(jìn)行預(yù)處理。使甲醛濃度降低到微生物可以降解的安全濃度,一般小于50 mg/L,再用生物處理法降解CODCr。
7、吹脫法
此方法是利用甲醛易溶于水、沸點(diǎn)低、易揮發(fā)的特點(diǎn),對(duì)生產(chǎn)廢水中的甲醛用蒸汽進(jìn)行吹脫預(yù)處理,以減少后續(xù)處理過(guò)程的負(fù)荷,改善處理效果。生產(chǎn)廢水進(jìn)行吹脫處理,揮發(fā)的甲醛氣體經(jīng)回收后可作為生產(chǎn)原料,配成含37%的甲醛溶液。但此方法適用于極高濃度(5000mg/L以上)的甲醛廢水,通過(guò)處理無(wú)法使甲醛濃度降到200mg/L以下,還需要結(jié)合其它的預(yù)處理方法,并且能耗較大。另外結(jié)合生產(chǎn)裝置,往往已經(jīng)有分離等工藝回收甲醛,重復(fù)處理不經(jīng)濟(jì)。
8、縮合法
縮合法也稱尿素法。主要是利用尿素與甲醛在酸性條件下反應(yīng)可以生成甲基脲沉淀?;痉椒ㄊ牵河名}酸調(diào)整甲醛廢水的PH值為2左右,按比例加入適量的尿素,可以使甲醛的去除率達(dá)到80%以上。但此方法與吹脫法一樣適用于極高濃度的甲醛廢水,無(wú)法滿足后續(xù)生化處理的需要。此方法多為實(shí)驗(yàn)室研究,工業(yè)化應(yīng)用還有待實(shí)踐。
9、石灰法
甲醛在堿性條件下加熱,能發(fā)生樹(shù)脂化反應(yīng),此原理可用來(lái)處理甲醛廢水,常用的催化劑為Ca (OH)2。在有石灰存在的情況下,甲醛會(huì)聚合生成己糖。此方法盡管不能使CODCr降低,但轉(zhuǎn)化后的糖類物質(zhì)對(duì)微生物沒(méi)有任何毒害作用,而且有助于微生物的生長(zhǎng)。對(duì)于后續(xù)生物處理非常有好處。主要的方法是:用氫氧化鈉控制甲醛廢水為堿性(PH=11-12),按石灰與甲醛的質(zhì)量濃度比為0.1的比例投加石灰量,并控制溫度為70℃左右,通過(guò)研究表明,甲醛濃度的去除率可達(dá)到99%以上。此方法甲醛濃度的去除主要有兩個(gè)因素,理論上講,石灰的投加量越大,溫度越高,反應(yīng)越快越徹底。
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