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含醛和酮废水处理技术

文章出处：未知发表时间：2021-07-20 14:30:57

含醛废水中最常见、对环境危害也最大的是算含甲醛废水。甲醛废水中最常见的时由酚醛树脂生产中排出的含甲醛、酚废水，这种废水对人类额危害较大。

1、醛-酚废水处理
（1）缩合法
缩合法是甲醛- 酚废水处理的最常用方法之一，其原理是利用酸碱催化及加热，使甲醛进一步与酚类物质缩合产生不溶性的物质而去除。例如，将含甲醛 – 酚的废水加热到90～100℃，使之缩合聚合，生产的聚合物可用作滑模剂，而水质又得到进一步净化。
生产酚醛树脂时产生的含酚含醛废水，可根据其酚浓度的大小，补加甲醛进一步缩合生产油溶性酚醛树脂220-1和220-2，用于生产酚醛漆料和配帛酸醛色漆。
在用这种缩合法处理含甲醛 – 酚废水时，如果同时在1m³废水中加入0.2～2kg的铝盐或铁盐做混凝剂，再将水加热到接近沸点，形成的固体缩合物比较松散，容易过滤分离，分出的上清液浊度也低，处理时间也比较短。
（2）空气催化氧化法
催化剂可采用经硫酸活化过的软锰矿（颗粒直径约为5～10mm），以空气作氧化剂去除其中的甲醛与苯酚。用软锰矿作催化剂、并当pH值小于7时，甲醛与酚的催化氧化与废水的pH值无关。例如，某废水含甲醛14000mg/L、苯酚8000mg/L，在上述催化剂的存在下，经过2h曝气，甲醛的去除率为87%～95%，苯酚的去除率为99%。

2、含醛（不含酚）废水处理
（1）回收法
含甲醛（不含酚）废水可用回收法处理。这是一种比较经济的方法，主要用于高浓度的甲醛废水处理。如含0.1%～20%（质量分数）的甲醛溶液，可加入足量的甲醇（甲醛摩尔量的4倍），然后用硫酸调整pH值令其小于4，蒸馏回收二甲氧基甲烷及未起反应的甲醇，甲醛以缩醛的形式回收。经上述处理后，废水的毒性也大为下降，即可用生化方法处理。水中较高浓度的甲醛，还可在随意的温度下加入氨，使之形成乌洛托品，并经蒸发而得到回收。
（2）缩合法
利用缩合法处理含甲醛废水可分两大类。第一类为在催化剂存在下的自身缩合聚合，第二类是用其他缩合剂处理。
甲醛在碱性条件下（pH值为8～11）加热能发生树脂化反应，这种聚合反应能被用来处理含甲醛废水，去除率可达96%以上。例如在生产聚氧化甲烯（CH₂O）_n时产生的含甲醛废水，用氢氧化钙在600℃温度下处理20min，即可消除废水中的甲醛。此反应可被葡萄糖（2.8～10g/L）催化，使反应时间减少一半。经红外光谱及核磁共振技术证明，反应产物具有碳水化合物的结构。例如，用0.35%～0.5%的氢氧化钙可以使10～15g/L的甲醛转化成5g/L的还原糖。
（3）氧化法
含甲醛废水可用湿式氧化法去除。例如，某废水中甲醛浓度为10g/L、甲醇浓度为3g/L、甲酸浓度为0.1g/L，与浓度为350mg/L的镁盐混合，并在pH≥10、温度为100～200℃、压力为1.7MPa下加入2h，甲醛即可被氧化，COD值从原有的17000mg/L降低到2000mg/L。该处理方式可用镁盐催化，也可用钙盐催化。
甲醛可在铁存在下被过氧化氢所氧化，在反应过程中也可以通入空气以提高去除率。在活性炭的存在下，H₂O₂/Fe²⁺可使含甲醛废水的COD浓度从439.5mg/L降至34.2mg/L。
次氯酸钠也是一个常用的氧化剂，甲醛的氧化产物是二氧化碳。如浓度为24000mg/L的含甲醛废水，用1.5mol含9.12%活性氯的次氯酸钠溶液处理，并同时用氢氧化钠调整，使pH值为12，在30℃下维持3.5h，处理后甲醛的残浓度为500mg/L。
（4）生化法
生化法中常用活性污泥法或生物膜法处理含甲醛废水。在对含有甲醛的葡萄糖废水进行厌氧处理时，甲醛厌氧过程的50%抑制浓度为300mg/L，如系木胶废水，则其50%抑制浓度为150mg/L，故其抑制作用与甲醛本身浓度以及废水中其他成分及时间有关。甲醛的浓度为200mg/L（木胶废水）或400mg/L（葡萄糖废水）时，可有90%的甲醛被降解。实际中采用更多的是用活性污泥法处理含甲醛废水，甲醛浓度低于1g/L对活性污泥不会产生不良影响。
除甲醛外，在工业中常遇到的对环境污染较大的醛类化合物有乙醛、氯代醛、巴豆醛及糠醛等。它们的化学活性常常没有甲醛大，其中不少醛类化合物对活性污泥还呈毒害作用。因此这种醛类化合物需预处理，使之对生化处理无危害作用。
由于醛类具有还原性，因此极易被氧化剂所氧化。如三氯乙醛、丙烯醛、丁醛及乙醛等均极易用臭氧氧化法去除。丙烯醛还可用质量分数为65%的硝酸及20%的硫酸处理，并在150～160℃加热，最后用石灰中和。所得的出水刺激性极小，便于随后进一步处理。
含乙醛废水可在无机混凝剂的存在下，加入次氯酸钠或次氯酸钾来处理，次氯酸钠的加入量为COD值的1.5倍。如浓度为1000mg/L的含乙醛废水，加入次氯酸钠溶液及三氯化铁的浓度为2000mg/L，然后调整pH值到6.5～7.0，废水搅拌20min，处理后的COD值可由450mg/L降至185mg/L。

3、含酮废水处理
对低沸点、挥发性强的酮类化合物，可用汽提或蒸馏法将其从废水中回收去除。如制备双酚A的废水，丙酮的含量为2～19g/L，可通过汽提法去除。
不饱和酮的可生化降解性较差，可通过加碱（pH值至8以上），在80～100℃的温度下加热15～30min去除，如用这种方法可从废水中去除乙烯基酮等。
生化法时处理含酮废水的一个重要手段。含丙酮或丙酮–甲醛–酚的废水可以连续在曝气池中得到净化。在生产EF-1树脂的废水中含丙酮，回收后，用生活污水进行稀释，然后可进行生化氧化。

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