8. Очищення стічних вод виробництва карбамидоформальдегидных смол.

Специфікою отримання карбамидоформальдегидных смол є використання як початкова сировина 37%-ного розчину формальдегіду. В той же час промисловість передбачає використання концентрованих карбамидоформальдегидных смол з концентрацією основної речовини не менше 65 %. Така концентрація карбамидоформальдегидных смол досягається завдяки їх концентрації, як правило, відгоном води під вакуумом. Тому при виробництві карбамидоформальдегидных олигомеров завжди утворюється значна кількість відходів, так званих надсмольных вод. Їх кількість складає 350-450 кг на тонну смоли із змістом вільного формальдегіду 3,5-7,5 %.

У спеціальній літературі опубліковано достатньо багато даних про методи очищення стічних вод, що містять формальдегід і супутні йому продукти, що дозволяє систематизувати наявну інформацію і виділити наступні основні методи очищення.

1. Біохімічні методи очищення стічних вод від формальдегіду.

2. Физико-хімічні методи очищення стічних вод від формальдегіду.

3. Хімічні методи очищення стічних вод від формальдегіду.

8.1. Біохімічні методи очищення стічних вод від формальдегіду.

Біохімічні методи очищення стічних вод від формальдегіду досить добре вивчені і описані у ряді монографій. [105-107]. Очищення проводять на аэротенах або біофільтрах. Очисна потужність аэротена-смесителя може досягати 1000м3 стоків в добу при змісті формальдегіду 800мг/литр і тривалість аерації 24 години У біологічному мулі, вживаному для очищення, містяться бактерії, здатні окислювати разом з формальдегідом метиловий спирт, ацетальдегід, оцетову, янтарну і мурашину кислоти.

Багатолітній досвід експлуатації очисних споруд биохимочистки на підприємствах хімічної промисловості для стічної води з БПК 584 міліграми/л, ХПК 730 міліграм О2/л, що містить 100мг/л формальдегіду, 40мг/л метанолу, 40 міліграм/л капролактаму, 4,8 міліграм/л циклогексанола і 32,3 міліграм/л азотнокислого амонія тривалість очищення складає 14 годин Після очищення показники складають: БПК- 5,6 міліграм/л, ХПК- 50,0 міліграм О2/л, специфічні домішки – відсутні. При цьому відмічено, що наявність карбамидоформальдегидных олигомеров в стічній воді в кількості 50 міліграма/л надає токсичну дію на сапрафитную мікрофлору мула протягом 24 година, може змінити його фізичні і морфологічні властивості і може привести до його руйнування.

У літературі приділяється досить велика увага інтенсифікації процесів біохімічного очищення стічних вод [108-110]. Основними прийомами інтенсифікації є підвищення температури процесу і використання кисню в процесі очищення стоків. Так підвищення температури процесу з 13 до 22оС дозволяє понизити ХПК очищеного стоку майже в 2 рази. БПК - більш ніж в 3 рази, скоротити тривалість процесу на 30-35 %. Проте при цьому можливе зниження ефективності очищення від нітратів.

8. 2. Физико-хімічні методи очищення стічних вод.

З физико-хімічних методів очищення стічних вод від формальдегіду можна виділити наступні напрями:

1. Очищення стічних вод методом сорбції;

2. Очищення стічних вод методом зворотного осмосу і розділення фаз;

3. Ультразвуковий і радіаційний метод очищення стічних вод;

4. Очищення стічних вод методом виморожування і спалювання.

Очищення стічних вод з використанням сорбентів, на думку авторів, є найбільш ефективним і економічним [111-113]. Автори відзначають, що при використанні вдало підібраних сорбентів ступінь очищення досягає 99,98%. Як сорбенти використовують активоване вугілля, іонообмінні смоли, глинисті сорбенти, заздалегідь оброблені сірчаною кислотою, штучний кремнезем аеросил, окисел магнію і ін. Зазвичай очищення сорбцією проводять в колонах, заповнених сорбентом, через який пропускають водні розчини формальдегіду. При цьому минає також очищення стічних вод від метанолу, мурашиної кислоти, мінеральних солей. У міру насичення сорбенту останній піддають регенерації. Як сорбенти запропоновано використовувати відходи виробництва, наприклад, гідролізний лігнін і ін.

Очищення стічних вод методом осмосу застосують для очищення вод, що містять сахароподобные речовини, формальдегід, формиат кальцію і мінеральні солі. Спосіб дозволяє відокремити смолообразные продукти від низькомолекулярних, а останні пропонується направляти на термічне очищення. [114-115].

Ультразвукове очищення стоків формальдегідів значно знижує ХПК, БПК, кольоровість. Необхідною умовою успішного очищення стоків є робота установки в строго оптимальному режимі [116]. Ефективність очищення стоків формальдегідів при радіаційному очищенні стоків залежить від величини дози опромінення і швидкості пропускання повітря [117].

Метод термічного знешкодження стічних вод формальдегідів передбачає спалювання стічної води. Для розкладання формальдегіду потрібна температура не менше 1000оС, він пов'язаний із значними енергетичними витратами. Його раціонально використовувати на підприємства деревообробних підприємствах, де є значні кількості відходів деревини [118]. Для очищення стічних вод бутанизированных карбамидоформальдегидных стічних вод, що містять значну кількість дорогого бутилового спирту, пропонується використовувати метод виморожування спирту [119].