采用石灰-氫氧化鈉復合縮聚處理高甲醛廢水的研究

焦態成（新疆美克化工股份有限公司，新疆 庫爾勒 841000）

甲醛是一種較高毒性的物質，已經被世界衛生組織確定為致癌物質，在我國有毒化學品優先控制名單上甲醛居于第二位，而對甲醛廢水的水質排放標準也有著嚴格的規定：《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）總規定，一級和二級排放標準甲醛含量不得高于1mg/l和2mg/l。

1 試驗目的

某1,4丁二醇生產企業生產過程中會產生一股高濃度甲醛廢水，甲醛含量高達2000mg/l，為消除甲醛毒性對后續生物氧化系統的抑制作用，提高厭氧生物氧化工序的效率。試驗要求進水的甲醛濃度約為2000mg/l，處理后出水的甲醛濃度應小于40mg/l，使處理后廢水甲醛含量滿足厭氧進水指標。

2 試驗內容

石灰-氫氧化鈉復合縮聚反應：不僅保留了Formose縮聚反應自身的優點，而且最大限度的降低了廢水中Ca2+濃度，這是應為單獨的Formose縮聚反應是通過增加Ca（OH）2的投加量來控制pH，導致廢水中Ca2+濃度較高，而石灰-氫氧化鈉復合縮聚通過添加少量氫氧化鈉來調節pH，最大限度減少Ca（OH）2的投加，從而降低廢水中Ca2+濃度

2.1 石灰-氫氧化鈉復合縮聚反應

2.1.1 試驗內容及結果

在反應溫度為60-65℃，甲醛初始濃度為1500-2000mg/l的條件下，考察了Ca（OH）2的投加量對甲醛去除效果的影響，Ca（OH）2的投加量分別為5.0kg/m3、3.0kg/m3、1.0kg/m3、0.5 kg/m3，反應時間分別在10min-500min不等

表1 不同Ca（OH）2的投加量和反應時間去除率最高試驗數據表

經試驗表明，當Ca（OH）2≥1.0kg/m3，反應時間均在60min以內，隨投加量下降，反應時間隨之延長。考慮到現場條件、運行時間、運行成本等各方面因素本試驗采用1.0kg/m3最佳投加量，對應的n(Ca（OH）2:HCHO)為0.24:1

2.1.2 pH值的影響

根據試驗結果，只有在堿性條件下Ca（OH）2對甲醛才有去除效果，自身能夠增加廢水的pH值，一般情況下不需要補加堿度，但由于廢水成份復雜、水質不穩定。需要添加NaOH調節pH，以保證反應的進行和較高去除率，經試驗發現加NaOH調節pH=7.3時添加1.0kg/m3Ca（OH）2，反應時間為70min，甲醛去除率仍能保持在99%以上。

2.1.3 反應溫度影響

根據試驗結果，投加 1.0kg/m3Ca（OH）2，初始pH=7.5，反應溫度為變量，反應溫度設置為60-65℃,55-60℃、50-55℃，發現在三種情況下均能發生石灰-氫氧化鈉縮聚反應，但隨著反應溫度下降，反應時間延長，反應時間分別為70min 110min 170min，結合現場實際情況，綜合考慮60-65℃為最佳反應條件。

3 結語

通過對石灰-氫氧化鈉復合縮聚反應中Ca（OH）2，投加量，初始pH和反應溫度的考察，綜合考慮現場條件，運行時間及成本等因素，確定該反應的最佳條件為投加1.0kg/m3Ca（OH）2，初始pH=7-8，反應溫度60-65℃，反應時間70min，甲醛去除率在99%以上。