1． 項目背景

 甲醛是一種重要的化工原料，在化工﹑制藥等化學合成及其他工業領域，尤其是在農藥及其中間體合成領域有著舉足輕重的作用。如附表1所示，甲醛是合成農藥草甘膦﹑甲草胺﹑丁草胺﹑乙草胺﹑草克胺﹑胺菊酯﹑甲拌磷﹑胺菊酯﹑三環唑﹑三唑酮﹑棉隆﹑溴硝醇和增甘膦的原料。由于甲醛只有在水溶液中才具有高的反應性，因此在上述農藥的生產過程中不可避免地會產生含甲醛的農藥廢水。這些廢水由于甲醛的存在，而變得難以用傳統的生化法來處理，這是因為廢水中的甲醛會殺死微生物。含甲醛的農藥廢水量大，直接排放不僅不符合環保要求，而且造成甲醛資源的浪費。

 我國有使用甲醛作為原料的農藥廠和化工廠數百上千家之多。由于沒有有效的甲醛廢水處理工藝，這些企業每年向環境排放的含甲醛有毒廢水不計其數（一般地，每家這樣的農藥企業每年的甲醛廢水排放量在3萬噸～20萬噸不等）。由此造成的資源浪費和環境污染無疑是巨大的和令人揪心的。因此，開發全新的甲醛廢水處理工藝，做到既處理了廢水，又使甲醛資源化，已成為無法回避的課題和當今社會的迫切要求，這也正是本項目新技術的由來。

2． 技術難度及現有技術的缺陷

 對于上述含甲醛的農藥廢水的甲醛回收利用，全世界已知的研究甚少。在意有的文獻中，多數已公開的方法僅僅是從環保的角度利用化學轉化法將甲醛轉化為環境允許排放的或者是能用生化法處理的物質及其廢液。孟山都公司1996年申請了一篇“含甲醛廢水物流的處理”專利（國際公開號：WO96/28391）.該方法處理的對象是草甘膦生產中產生的含甲醛廢水。將此酸性廢水物流與強堿金屬堿在PH為8.5、溫度為80℃的條件下反應5～20分鐘。通過此方法將甲醛大部分轉化為甲醛聚糖糖類，報道的轉化率為94%。這種通過轉化的方法處理農藥廢水中的甲醛存在諸多弊端：

 a. 轉化不完全。廢水母液中還有6%的甲醛存在，且由于Cannizzaro副反應的發生，這部分甲醛進一步轉化以甲醇和甲酸鹽的形式存在，因此轉化處理后的母液并不能直接排放，還需要進一步處理。

b. 母液轉化處理過程中需要加入大量堿金屬氧化物和強無機酸，增加了處理成本。

c. 甲醛被轉化成甲醛聚糖糖類，不能回收再利用，可能造成資源浪費。

 從上述分析可以看出，利用化學轉化法處理含甲醛的農藥廢水，并非是理想的方法。最理想的方法應該是既能處理甲醛廢水，又能回收甲醛并繼續循環利用。但是，由于甲醛在水溶液中，表現出非同常規的理化特性，尤其是低濃度甲醛在水溶液中的存在形式十分復雜，此方面在理論上還是一個值得繼續探討的領域。因此，采用通常的方法，甲醛廢水的處理和資源化回收難度很大。對于純凈的甲醛－水二元體系， 在AICHE Journal, September 1999, Volume 45, No. 9以及《Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry》手冊中，對甲醛水溶液的存在形式和理化性質，尤其是低濃度甲醛的存在形式和理化性質作了比較詳細的介紹。常壓下，甲醛的水溶液中，甲醛以單體甲醛﹑亞甲基二醇（HOCH2OH）和聚氧亞甲基二醇（HO(CH2O）nH）和多聚甲醛的形式存在。它們之間的分布比例是濃度的函數。在低于3%的甲醛水溶液中，甲醛主要以亞甲基二醇和低聚合度的聚氧亞甲基二醇（n≤4）的形式存在，甲醛的含量很少。在60℃條件下近似為總甲醛含量的0.1%。而在氣相中，甲醛是以單體的形式存在。實驗研究也表明，常壓下甲醛與水的相對揮發度接近于1。對于含有其它化學雜質的農藥生產過程的甲醛廢水，其理化特性倒底有何變化，迄今尚無研究報告可以參考。因此，要采用常規蒸餾或膜分離等方法來徹底解決甲醛廢水的處理與資源化分離問題幾乎是不可能的。

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