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含醛和酮廢水處理技術

文章出處:未知發表時間:2021-07-20 14:30:57

       含醛廢水中最常見、對環境危害也最大的是算含甲醛廢水。甲醛廢水中最常見的時由酚醛樹脂生產中排出的含甲醛、酚廢水,這種廢水對人類額危害較大。
 
       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,使甲醛進一步與酚類物質縮合產生不溶性的物質而去除。例如,將含甲醛 – 酚的廢水加熱到90~100℃,使之縮合聚合,生產的聚合物可用作滑模劑,而水質又得到進一步凈化。
        生產酚醛樹脂時產生的含酚含醛廢水,可根據其酚濃度的大小,補加甲醛進一步縮合生產油溶性酚醛樹脂220-1和220-2,用于生產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,如果同時在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,形成的固體縮合物比較松散,容易過濾分離,分出的上清液濁度也低,處理時間也比較短。
         (2)空氣催化氧化法
         催化劑可采用經硫酸活化過的軟錳礦(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pH值小于7時,甲醛與酚的催化氧化與廢水的pH值無關。例如,某廢水含甲醛14000mg/L、苯酚8000mg/L,在上述催化劑的存在下,經過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。這是一種比較經濟的方法,主要用于高濃度的甲醛廢水處理。如含0.1%~20%(質量分數)的甲醛溶液,可加入足量的甲醇(甲醛摩爾量的4倍),然后用硫酸調整pH值令其小于4,蒸餾回收二甲氧基甲烷及未起反應的甲醇,甲醛以縮醛的形式回收。經上述處理后,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,并經蒸發而得到回收。
       (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)加熱能發生樹脂化反應,這種聚合反應能被用來處理含甲醛廢水,去除率可達96%以上。例如在生產聚氧化甲烯(CH2O)n時產生的含甲醛廢水,用氫氧化鈣在600℃溫度下處理20min,即可消除廢水中的甲醛。此反應可被葡萄糖(2.8~10g/L)催化,使反應時間減少一半。經紅外光譜及核磁共振技術證明,反應產物具有碳水化合物的結構。例如,用0.35%~0.5%的氫氧化鈣可以使10~15g/L的甲醛轉化成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氧化氫所氧化,在反應過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。
        次氯酸鈉也是一個常用的氧化劑,甲醛的氧化產物是二氧化碳。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,并同時用氫氧化鈉調整,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。在對含有甲醛的葡萄糖廢水進行厭氧處理時,甲醛厭氧過程的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間有關。甲醛的濃度為200mg/L(木膠廢水)或400mg/L(葡萄糖廢水)時,可有90%的甲醛被降解。實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對活性污泥不會產生不良影響。
         除甲醛外,在工業中常遇到的對環境污染較大的醛類化合物有乙醛、氯代醛、巴豆醛及糠醛等。它們的化學活性常常沒有甲醛大,其中不少醛類化合物對活性污泥還呈毒害作用。因此這種醛類化合物需預處理,使之對生化處理無危害作用。
        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。丙烯醛還可用質量分數為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,便于隨后進一步處理。
        含乙醛廢水可在無機混凝劑的存在下,加入次氯酸鈉或次氯酸鉀來處理,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,然后調整pH值到6.5~7.0,廢水攪拌20min,處理后的COD值可由450mg/L降至185mg/L。
 
      3、含酮廢水處理
       對低沸點、揮發性強的酮類化合物,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,可通過汽提法去除。
        不飽和酮的可生化降解性較差,可通過加堿(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。
       生化法時處理含酮廢水的一個重要手段。含丙酮或丙酮–甲醛–酚的廢水可以連續在曝氣池中得到凈化。在生產EF-1樹脂的廢水中含丙酮,回收后,用生活污水進行稀釋,然后可進行生化氧化。
 

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