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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 環(huán)境 » 污染控制 » 甲醛廢水
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[求助]
甲醛廢水
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clarktao
木蟲之王 (文學泰斗)
SJTU-IOU-SHOU
- EEPI: 49
- 應助: 127 (高中生)
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- 金幣: 67045.5
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- 紅花: 15
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- 蟲號: 391819
- 注冊: 2007-06-04
- 性別: GG
- 專業(yè): 化學環(huán)境污染與健康
【答案】應助回帖
★ ★ ★
gaofeng925(金幣+3, EEPI+1): 積極應助 2011-06-15 08:41:14
zhangsun(金幣+3): 全面 2011-06-16 11:18:26
gaofeng925(金幣+3, EEPI+1): 積極應助 2011-06-15 08:41:14
zhangsun(金幣+3): 全面 2011-06-16 11:18:26
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成分：甲醛廢水中除了含有大量的甲醛外,還含有醇、苯、酚、三聚甲醛、甲縮醛、二氧五環(huán)、乙二醇等物質。低濃度甲醛對微生物生長具有抑制作用, 高濃度的甲醛可以使蛋白質變性,微生物很難存活。另外苯、多聚甲醛、縮聚醛、二氧五環(huán)等...更多>> 甲醛廢水中除了含有大量的甲醛外,還含有醇、苯、酚、三聚甲醛、甲縮醛、二氧五環(huán)、乙二醇等物質。低濃度甲醛對微生物生長具有抑制作用, 高濃度的甲醛可以使蛋白質變性,微生物很難存活。另外苯、多聚甲醛、縮聚醛、二氧五環(huán)等環(huán)狀及較大分子物質化學性質穩(wěn)定,很難通過普通的化學方法或生物方法進行徹底降解。 降解方法： 1 氧化法 1.1 Fenton 試劑氧化法 Fenton 試劑氧化處理甲醛廢水是國內外學者普遍研究的一種方法。簡磊等對Fenton 試劑處理含甲醛有機廢水的效果、影響因素及其適宜條件進行了研究。結果表明：在原水CODCr約為1 000 mg/L，n(H2O2)/n(Fe2+)=4，H2O2的投加量為72 mmol/L，pH=3，反應時間為2 h 的條件下，CODCr的去除率可達90.85 %。吳超飛等的工程試驗顯示，H2O2濃度0.25 mol/L，Fe2+濃度3.0 mol/L，反應溫度為85 ℃，反應時間為90 min 時， 甲醛去除率99.1 %，CODCr去除率84.7 %。 在Fenton 試劑的基礎上，科技工作者研究了用電-Fenton 和光-Fenton 等工藝來處理含甲醛的廢水。胡成生等采用活性炭/涂膜活性炭混合填料電-Fenton反應實驗裝置，反應時間90 min，pH 值<3.5，涂膜炭填充比例40 %，電壓25V，Fe2+濃度300 mg/L，反應溫度30～40 ℃，對洗膠甲醛廢水進行連續(xù)處理，甲醛及CODCr的去除率分別在90 %及30 %左右，運行費用較Fenton 試劑法降低42.3 %。 1.2 光催化氧化法 近年來光催化氧化法也被應用于含甲醛有機廢水的處理。王玉軍等用二氧化鈦作催化劑，高壓汞燈為光源， 對低濃度甲醛廢水進行了光催化氧化處理試驗。結果表明，增加催化劑用量可以顯著增加反應速度，提高降解效率；增強溶液的酸性和堿性都可以加快甲醛的降解速度，且堿性條件更加有利，作者還發(fā)現在試驗濃度范圍內， 甲醛的起始濃度對其降解效果基本沒有影響。趙蓮花的研究表明：在pH4～5， 催化劑WO3投加量0.4 g/L，0.6 kW/m3氙燈光強下照射4 h， 甲醛廢水CODCr去除率達65.46 %。在催化劑研究方面，蔡鐵軍等用多金屬氧化物與TiO2制成復合催化劑；楊瑞等用絲光沸石與TiO2做成混合催化劑；吳樹新等用超聲水解法制備納米TiO2催化劑來氧化甲醛，也都取得了不錯的效果。 1.3 濕式氧化技術 研究表明，濕式氧化法可有效地處理甲醛廢水。Adri觃n M. T. Silva[10]發(fā)現無外加催化劑下，含甲醛的廢水在180～315 ℃和20～150bar 的條件下，廢水中的有機碳和無機碳會選擇性的成為二氧化碳和水，而不會產生氮氧化物，硫氧化合物，氯化氫，飛灰等。外加催化劑條件下，反應時間會變短，溫度和壓力分別降為130～250 ℃和10～50bar。韋朝海等指出：溫度高于140 ℃，催化劑Cu(NO3)2投加量為15mg/L，甲醛濃度在480～1 500 mg/L，反應20 min，甲醛和CODCr的去除率均可達90 %以上。 1.4 超聲/H2O2法 李占雙等研究了超聲波與H2O2聯(lián)合法處理甲醛廢水的效果。當甲醛初始濃度為100 mg/L 時，單獨使用超聲波處理或H2O2氧化含甲醛廢水時，效果都不是很理想，處理60 min 后甲醛去除率分別為接近40 %和50 %， 當兩種方法聯(lián)合使用60 min后，甲醛的去除率達到了80 %以上，說明聯(lián)合工藝對降解率的提高起到了促進作用， 表現出一種協(xié)同效應。 1.5 ClO2氧化法 二氧化氯是強氧化劑， 很多學者用它來處理有毒難處理工業(yè)廢水。岳欽艷等研究了二氧化氯氧化甲醛廢水過程的時間、pH 值等因素。當廢水中甲醛濃度為8 125 mg/L 時，反應30 min 后，反應達到穩(wěn)定期， 甲醛去除率為80 %左右。實驗還發(fā)現pH對ClO2處理甲醛模擬廢水效果的影響較大，在中性pH 下，處理效果最好。 2 吹脫法 利用甲醛易溶于水、沸點低易揮發(fā)的特點，對生產廢水中的甲醛用蒸汽進行吹脫預處理， 減少了后續(xù)生化處理的負荷，可改善處理效果。張蕾等在實際工程中對甲醛濃度為7 400 mg/L 的高濃度甲醛廢水進行了蒸汽加熱吹脫處理研究， 蒸汽加熱吹脫一次甲醛去除率達96 %。甲醛氣體經回收后，可作為原料利用， 如可配成質量分數為37 %的甲醛溶液(福爾馬林)； 亦可在鍋爐中焚燒， 作為其蒸汽的熱源。吹脫預處理后的廢水甲醛濃度大大降低，因而可以進入生物處理系統(tǒng)進一步處理。閆百興等將甲醛廢水經霧化器霧化后，噴灑在剛從鍋爐出來的爐渣上，甲醛遇高溫和氧氣后，立即分解為二氧化碳和水， 接著通過集氣罩和排氣筒排入大氣。而剩余的微量甲醛則被多孔爐渣吸附。此法處理甲醛濃度為25 000 mg/L 的廢水，去除率可達96 %以上。 3生物處理法 甲醛廢水的生物處理大都采用厭氧水解酸化與好氧生物處理相結合的方法。通過水解酸化降低了甲醛的濃度，提高了廢水可生物降解性，從而改善了后續(xù)好氧生物處理的效果。針對CODCr和甲醛濃度分別達90 000 mg/L 和7 000 mg/L 的高濃度甲醛廢水，劉征宇等采用了吹脫與A/O 法結合的工藝，首先對廢水用蒸汽加熱攪拌吹脫，吹脫后廢水甲醛濃度為730 mg/L。然后將吹脫后的生產廢水與生活污水混合，進行A/O 法處理，混合后的污水CODCr含量約為900 mg/L 左右，最后出水達到了國家二級排放標準。熊正為等進行了厭氧酸化—SBR 法處理甲醛廢水的研究。在厭氧反應段,采用中高溫生物催化酸化，再經好氧處理，運行結果表明，進水CODCr 濃度700～1 600 mg/L，甲醛濃度60～220 mg/L，BOD5負荷0.04～0.08 kg/(kgMLSS•d)，甲醛負荷0.011～0.022 kg/(kgMLSS•d)， 厭氧停留時間20 h， 好氧停留時間為11 h 時， 甲醛去除率可以達到98 %，CODCr去除率90 %以上。 4 石灰預處理 在有石灰存在的情況下， 甲醛會聚合生成己糖，糖類對微生物無毒害作用，可用生物法繼續(xù)處理。早在1861 年，A．Batlerow 就開始研究由甲醛直接合成糖類，并將該方法稱為Formose 反應。其反應方程式如下： nHCHO→(CH2O)n 甲醛聚糖反應可以生成簡單的葡萄糖， 氣相色譜檢測出的產物達幾十種， 各種反應物間又會互相轉化，組成非常復雜。主要的甲醛聚糖反應如下： HCHO+HCHOH→CHOCH3OH CHO(CHOH)nCHOH2+HCHO→ HOCHOCCH2OH(CHOH)n-1CH2OH 實現甲醛聚糖反應的關鍵是選擇合適的催化劑，在堿性催化劑作用下，將甲醛水溶液加熱即可發(fā)生甲醛聚糖反應。近年來，多采用各種金屬的氫氧化物、氧化物、鹵化物、絡合物以及它們的混合物作為甲醛聚糖反應的催化劑， 通常采用氫氧化鈣作為反應催化劑。石灰處理甲醛廢水的例子很多， 例如Moussavi 等研究了石灰法處理甲醛廢水的影響因素、反應產物等，取得了很好的效果，在溫度為92 ℃，甲醛濃度為10 000 mg/L，石灰與甲醛的質量濃度比為0.1 時，甲醛去除率達到99.9 %。 5 尿素縮合法 在酸性條件下，尿素和甲醛反應會生成甲基脲沉淀。趙瑞華等向100 mLCODCr為29 143 mg/L 的甲醛模擬廢水中加入5 g 的尿素，用鹽酸調整溶液pH 值為2 左右，出水CODCr值為5 400 mg/L，CODCr去除率達到81.47 %。 甲醛廢水處理技術的研究主要集中于高級氧化法、尿素縮合法等物化處理方法。各種氧化技術具有方法簡單、氧化處理效果好、無二次污染等優(yōu)點，但具有氧化劑消耗量大、運轉費用高等缺點導致高級氧化法的普遍應用受到限制。吹脫法具有操作管理簡單、投資和運行費用少等優(yōu)點，適于高濃度的甲醛廢水的處理。生物處理法 具有工藝成熟、處理效果好、運行費用低、工程可行性強等優(yōu)點， 因此很長一段時間內它仍將是甲醛廢水處理的主流工藝。鑒于目前運行良好的生物處理方法只是針對低濃度甲醛廢水， 因此要處理高濃度的甲醛廢水， 必須將生物法與石灰等其它運行費用低廉的預處理方法有機結合起來， 通過預處理將甲醛濃度降低到生物能承受的范圍內， 再進入生物系統(tǒng)進行深度處理。 |
2樓2011-06-15 07:52:50
jackyi
木蟲 (小有名氣)
- 應助: 5 (幼兒園)
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- 專業(yè): 海洋工程
3樓2011-06-15 17:55:38
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