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甲醛是毒性较高的一种化合物,世界卫生组织已经确定其为强致突变、致癌和致畸形的物质。而且甲醛对生物有较强的危害和抑制作用,甲醛含量较高时易使生化工艺发生瘫痪,因此对含甲醛化工废水预处理方法的选择至关重要。 根据南通某化工企业的实际含甲醛的生产废水的具体情况,利用甲醛的性质,依据不同的反应原理(加成法、Fenton试剂氧化法、石灰法)分别设计处理方案。论文中首先采用不同预处理方法对甲醛废水进行降解,通过单因素影响试验、正交试验来确定每种方法的最佳反应条件,并在此基础上以实际工程中含甲醛化工废水做验证性试验,检验方案的可行性,进行三种方法的降解效果、运行成本的比较,确定含甲醛化工废水的预处理方法。 由预处理的单因素确定了各方法的最佳反应条件为: 加成法:反应温度为25℃、亚硫酸氢钠的量按n(NaHSO3)∶n(HCHO)=1,反应20min,甲醛去除率达99.9%以上; Fenton试剂氧化法:pH值为6、H2O2投加量为2.5%(V/V)、Fe2+浓度为4.86mmol/L、反应温度为25℃、反应时间120min时甲醛的去除率达到99.87%; 石灰法:反应温度60℃、氢氧化钙投加量为2.5g/L,在此条件下甲醛聚糖所需时间为38min;由正交试验得出石灰法处理甲醛的影响因素主次关系为:反应温度→甲醛初始浓度→氢氧化钙投加量。 将各种预处理方法对实际废水进行处理,从降解效率、运行成本等综合分析选择了经济有效的石灰法作为预处理方法。 石灰法降解甲醛反应的机理为发生了Formose反应,甲醛在氢氧化钙作用下的甲聚糖反应是一个复杂的过程,产物较多,多为C2-C8聚糖,同时伴随有Cannizzaro副反应产生,甲醛与高级醛之间的氧化还原反应,生成对应的酸盐和醇类。 试验结果最终确定含甲醛化工废水的处理工艺为:石灰法除醛→厌氧法→好氧法。 在实际化工废水处理过程中发现经石灰法预处理后的废水生物毒性降低,可生化性提高,使后续的生化工艺运行稳定。 本文的研究为实际工程实施提供了最佳的工艺参数。