甲醛废水处理方案

甲醛废水处理方案

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根据采样进行水质分析并参考客户提供数据，该废水甲醛含量较高，最高可达9800mg/l，属高浓度有机废水。

甲醛，化学分子式HCHO或CH₂O，又称蚁醛，易溶于水和乙醇，水溶液的浓度最高可达55%，通常是40%，称做甲醛水，俗称福尔马林（formalin），为具有强烈刺激性气味的无色液体。

根据甲醛之化学性质分析，甲醛为强还原性有机化合物，具有强还原作用，特别是在碱性溶液中其还原性更强。在较低浓度下便具有蛋白抑制作用从而具有强烈的杀菌作用，根据实验结果，水中甲醛浓度为≤20mg/L时，可以被曝气池中经驯化的微生物降解消化。而含量≥100mg/L时，能抑制微生物对有机物的氧化，当水中甲醛含量≥500mg/L时，生物耗氧过程中止，水中微生物被全部灭活。所以，如果该含甲醛废水直接生化，菌种必然无法培养，必须在预处理过程将水中的甲醛破坏，使其不再具备生物毒性。

根据甲醛化学性质，该类物质为强还原性物质，可以轻易被强氧化剂氧化为甲酸，进一步氧化的话，会直接被氧化为二氧化碳和水，根据上述分析，该废水可以通过添加强氧化剂的方式，将废水中的甲醛氧化为甲酸，并部分氧化为二氧化碳和水，从而降低废水污染程度，为后续生化处理提供条件。

通常采用的强氧化剂有臭氧、双氧水、高锰酸钾等。高锰酸钾在氧化过程中主要是由高锰酸根离子来完成氧化过程，但由于其氧化性较弱，且废水中甲醛含量较高，需要大量使用高锰酸钾才能将水中的甲醛氧化成甲酸，并且处理后废水呈紫红色，色度增加，不建议采用。

双氧水具有较强的氧化性，可以将甲醛氧化为甲酸，但双氧水需要在酸性条件下才具有较强的氧化性，虽然在甲醛氧化过程中会不断产生甲酸，使废水呈酸性，但甲酸是最简单的羧酸，同样具备强还原性，会与水中添加的双氧水再次反应，生成过氧甲酸，又称过氧化甲酸，所生成的过氧甲酸属强氧化剂，常为有机氧化中间体，为无色液体，具强烈的刺激性，氧化性强，极易挥发，挥发的过氧化乙酸气体在接触金属、金属氧化物及还原性物质时极易发生爆炸。同时在氧化过程中会消耗大量双氧水，从经济与安全角度分析该工艺不合适。

综上所述，较为经济、安全的氧化方式为臭氧氧化。臭氧，分子式O₃，在水中的氧化电位2.07eV，仅次于氟（2.5eV），其氧化能力高于氯（1.36eV）和二氧化氯（1.5eV），其杀菌能力不受PH值变化和氨的影响，其杀菌能力比氯大600~3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，在水中臭氧浓度0.3 mg/L~2 mg/L时，0.5min~1min内就可以致死细菌。

臭氧在酸性环境下为臭氧直接氧化模式，但在碱性环境下，会转变为羟基自由基氧化模式。羟基自由基（.OH）是一种重要的活性氧，具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位2.8v，在自然界中仅次于单质氟的氧化剂。其氧化能力极强，与大多数有机物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有机物氧化成CO₂、H₂O或矿物盐，不会形成二次污染。

根据臭氧的这一特性，在水中加入臭氧的同时，添加催化剂，室抽样在生产中产生大量羟基自由基，在较短的时间内将水中的甲醛氧化为甲酸，并将部分甲酸氧化为二氧化碳和水。

氧化处理阶段：将采用沉淀+过滤+催化氧化工艺进行处理，鉴于废水水质较为单纯，所以根据常规处理工艺，在预处理过程中加入生石灰，生石灰与废水中的有机物反应，生成不溶性有机酸钙沉淀物，可以通过沉淀过程去除，去除悬浮物后的废水，经过强效过滤，将水中肉眼可见悬浮物全部去除，以避免对后续催化氧化处理造成不利影响。

催化氧化过程主要是利用臭氧在催化剂的协同作用下，在水中产生具有强氧化作用的羟基自由基，该物质是自然界中氧化能力仅次于单质氟的物质，可以在瞬间将甲醛氧化为甲酸，并进一步将甲酸氧化为二氧化碳和水。同时，催化氧化过程也会对部分大分子量有机物进行无选择性氧化，使其降解为易于生化处理的小分子量有机化合物，提高生化比，以利于后续生化处理。催化氧化产生的尾气进入氧化吸附设备进行尾气的进一步吸附氧化，达到废气零排放的标准。

生化阶段：经预处理后的废水，水中的甲醛被分解，生化性提高，可直接进入生化阶段，与厂区生活废水合并进行生化处理。

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