نظراً للاستخدام الواسع للفورمالديهايد في الإنتاج الصناعي، فإن التقييد الكامل لاستخدامه ليس واقعياً؛ ولذلك من الضروري معالجة مياه الصرف الناتجة عن إنتاج الفورمالديهايد. وقد أجرى الباحثون داخل البلاد وخارجها دراسات مكثفة حول تقنيات معالجة مياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد. وتشمل الطرق الرئيسية لمعالجة مياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد الأكسدة، والمعالجة البيولوجية، والتجفيف بالهواء، والتكثيف، ومعالجة الكلس.

　　الفورمالدهيد غازٌ عديم اللون ذو رائحةٍ قويةٍ ومُهيِّجة. وهو قابلٌ للذوبان بسهولةٍ في الماء والكحوليات والإيثرات. وتُعرف المحاليل المائية للفورمالدهيد ذات التركيز 35–40% باسم الفورمالين. ويُعدّ الفورمالدهيد مادةً خامًّا عضويّةً مهمّةً، تُستخدم أساسًا في صناعة البلاستيك والألياف الصناعية ومعالجة الجلود والأدوية والأصباغ وإنتاج المواد اللاصقة الخاصة بالخشب، بالإضافة إلى غيرها من التطبيقات.

　　المخاطر: يُعَدّ الفورمالديهايد شديد السُّمِّية للإنسان والحيوانات ذوات الدم الحار. ويمكن أن يُهيِّج الجلد، مسبِّبًا بسهولة التهاب الجلد، فضلًا عن تهيُّج الجهاز التنفسي، والحساسية، واضطرابات وظائف الرئة، واختلال وظائف الكبد، واضطرابات الجهاز المناعي. وإذا تعرَّض الإنسان لشرب مياه ملوَّثة بالفورمالديهايد على مدى فترة طويلة، فقد يؤدي ذلك إلى الدوار، وفقر الدم، ومجموعة من الاضطرابات العصبية. ونظرًا لتوسُّع نطاق التطبيقات الصناعية للفورمالديهايد، فإن حظر استخدامه تمامًا أمر غير واقعي؛ ولذلك من الضروري معالجة مياه الصرف التي تحتوي على الفورمالديهايد الناتجة عن عمليات الإنتاج.

　　ينصّ المعيار الوطني «المعيار المتكامل لتصريف مياه الصرف الصحي» (GB 8978-1996) على ألا يتجاوز محتوى الفورمالدهيد في معايير التصريف الثانوية 2 ملغم/لتر. غير أنّ الفورمالدهيد يمكنه التفاعل مباشرةً مع البروتينات والحمض النوويّين (DNA وRNA) داخل الخلايا الميكروبية، مما يؤدي إلى موت الكائنات الدقيقة أو تثبيط نشاطها البيولوجي. وعندما تتجاوز التركيزات 200 ملغم/لتر، يُقمع النشاط الميكروبي بشكلٍ شبه كامل؛ ولذلك فإنّ الفورمالدهيد بتركيزات عالية لا يناسب المعالجة البيولوجية. بالإضافة إلى ذلك، تُعدّ محاليل الفورمالدهيد محاليلَ حقيقية، الأمر الذي يجعل عمليات التخثر غير فعّالة أيضاً.

　　أجرى باحثون محليون ودوليون دراسات مكثفة حول تقنيات معالجة مياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد. تشمل الطرق الرئيسية لمعالجة مياه الصرف هذه الأكسدة، والمعالجة البيولوجية، والاستخلاص بالهواء، والتكثيف، والطرق القائمة على استخدام الجير.

　　طريقة الأكسدة

　　تُعَدُّ عملية الأكسدة بعامل فنتون طريقةً واسعةَ الانتشار في دراسة معالجة مياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد، سواءً على الصعيد الوطني أو الدولي. ويتكوّن هذا العامل من مادة مؤكسِدة قوية هي بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) وأيون الحديد الثنائي (Fe2+)، وهو يعتمد بشكلٍ رئيسي على الجذور الهيدروكسيلية شديدة النشاط (·OH) لأكسدة وتدهور الملوثات العضوية الموجودة في مياه الصرف، مما يؤدي إلى تحللٍ كاملٍ لهذه المواد العضوية خلال فترةٍ زمنيةٍ قصيرة.

　　طريقة الأكسدة الرطبة

　　في ظل الظروف التي لا تُستخدم فيها أي محفزات خارجية، يمكن لمياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد أن تُحوِّل بشكل انتقائي الكربون العضوي وغير العضوي الموجود فيها إلى ثاني أكسيد الكربون والماء عند درجات حرارة تتراوح بين 180 و315 درجة مئوية وضغوط تتراوح بين 2 و15 ميجاباسكال، وذلك دون تكوّن أكاسيد النيتروجين أو أكاسيد الكبريت أو كلوريد الهيدروجين أو الرماد المتطاير. وعند إضافة محفز CuO-ZnO/Al2O3 من الخارج، يُختَصَر زمن التفاعل، كما يمكن تخفيض درجة الحرارة والضغط إلى 130–250 درجة مئوية و1–5 ميجاباسكال على التوالي. ووفقًا للدراسات ذات الصلة، يمكن أن تصل نسبتا إزالة الفورمالديهايد والطلب الكيميائي على الأكسجين (CODCr) إلى أكثر من 90%.

　　طريقة الأكسدة بالتحفيز الضوئي

　　يُعَدُّ الأكسدة بالتحفيز الضوئي تقنيةً بيئيةً ناشئةً تطوَّرت تدريجيًا منذ سبعينيات القرن العشرين. وتستفيد هذه التقنية من خاصية المواد شبه الموصلة ذات الأكاسيد، التي تُفعَّل طاقة سطحها عند تعرضها للضوء. ويمكن لهذه العملية أن تؤكسد المركبات العضوية وتفككها بفعالية، كما تقلِّل من أيونات المعادن الثقيلة، وتقتل البكتيريا، وتزيل الروائح—وخاصةً في حالة نظام ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) الأكثر استخدامًا. وفي عام 1974، اكتشف هوندا وآخرون لأول مرة أن ثاني أكسيد التيتانيوم قادر على تحليل الماء إلى هيدروجين وأكسجين تحت ظروف الإضاءة. ونتيجةً لذلك، سرعان ما وجدت الأكسدة بالتحفيز الضوئي تطبيقاتٍ في معالجة مياه الصرف، ولا سيما في تحلل مختلف المركبات العضوية التي يصعب على العمليات البيولوجية تفكيكها. وقد أظهرت الدراسات أن الأكسدة بالتحفيز الضوئي تستطيع معالجة مياه الصرف المحتوية على الفورمالدهيد بتركيزات منخفضة بكفاءة عالية، حيث تصل معدلات الإزالة إلى أكثر من 90%.

　　طريقة ثاني أكسيد الكلور

　　يُعَدُّ ثاني أكسيد الكلور (ClO2) مبيدًا بكتيريًا ومطهرًا وعامل تبييض فائق الفعالية، بالإضافة إلى كونه عامل أكسدة عالي الكفاءة. ويصل محتوى الكلور الفعال فيه إلى 263%، أي ما يعادل 2.6 ضعف القدرة الأكسدة لغاز الكلور. ولا ينطوي استخدام ثاني أكسيد الكلور في التعقيم والتطهير على أي مخاطر مسرطنة أو مشوهة للجنين على الإطلاق. وقد صنَّفته منظمة الصحة العالمية ضمن المنتجات من الفئة AI، مما يضعه في قمة قائمة طرق التطهير الآمنة. وقد درس يويه تشينيان وآخرون تأثير زمن التفاعل ودرجة الحموضة في معالجة المياه العادمة المحتوية على الفورمالدهيد. وعندما بلغت تركيز الفورمالدهيد في المياه العادمة 8.25 ملليغرام/لتر، وبعد التفاعل لمدة 30 دقيقة، وصل معدل إزالة الفورمالدهيد إلى 80%. كما تبيّن أن الظروف المثلى هي درجة حموضة متعادلة.

　　طريقة الأكسدة بالموجات فوق الصوتية/بيروكسيد الهيدروجين

　　يُعَدُّ بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) عاملًا مؤكسِدًا شائع الاستخدام، ويمكن استخدامه إما منفردًا أو بالاشتراك مع غيره لمعالجة مياه الصرف المحتوية على الفورمالدهيد. ووفقًا لدراسات قام بها يان بينغ وآخرون، فإن الاستخدام المشترك لهذا الأسلوب يمكن أن يحقق معدل إزالة للفورمالدهيد يتجاوز 80%؛ غير أن سرعة التفاعل منخفضة نسبيًا. ويتبَعُ تفاعل التحلل سلوكًا حركيًا من الدرجة الأولى، وتزداد سرعة التفاعل مع انخفاض التركيز الابتدائي. كما أن الظروف القلوية مواتية لسير التفاعل.

　　طريقة المعالجة البيولوجية

　　يُعتمد عادةً في المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد نهجٌ متكاملٌ يجمع بين التحلل المائي اللاهوائي والتحمض، ثم يتبعه معالجة بيولوجية هوائية. ويُعتقد عموماً أن مياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد بتركيز يتجاوز 200 ملليغرام/لتر تُظهر تأثيراتَ تثبيطيةً ومميتةً على مختلف الكائنات الدقيقة والسلالات البكتيرية. ولذلك، لا يمكن إخضاع مياه الصرف ذات التركيزات الأعلى من 200 ملليغرام/لتر—وحتى التي قد تصل إلى بضعة آلاف من الملليغرامات/لتر—للمعالجة البيولوجية مباشرةً؛ بل يتعيّن أولاً إجراء معالجةٍ مسبقةٍ لتخفيض تركيز الفورمالديهايد إلى مستوى آمنٍ تستطيع الكائنات الدقيقة فيه تحليلَه بفعالية، وهو عادةً أقل من 50 ملليغرام/لتر، قبل المتابعة بالمعالجة البيولوجية لإزالة قيم CODCr.

　　طريقة التعرية

　　تستفيد هذه الطريقة من خصائص الفورمالديهايد، وهي ذوبانه العالي في الماء، ودرجة غليانه المنخفضة، وتطايره السهل، لإجراء معالجة مسبقة لمياه الصرف الناتجة عن الإنتاج من خلال إزالة الفورمالديهايد باستخدام البخار. وتؤدي هذه الخطوة إلى تخفيف العبء على عمليات المعالجة اللاحقة وتحسين كفاءة المعالجة الشاملة. وبعد عملية الإزالة، يمكن استعادة غاز الفورمالديهايد المتطاير واستخدامه كمادة خام في العمليات الإنتاجية، حيث يُصنَّع إلى محلول فورمالديهايد بتركيز 37%. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة مناسبة فقط لمياه الصرف ذات التركيزات العالية جداً للفورمالديهايد (أكثر من 5,000 ملغم/لتر). ولا تستطيع عملية المعالجة وحدها خفض تركيز الفورمالديهايد إلى أقل من 200 ملغم/لتر؛ ولذلك يجب دمجها مع طرق أخرى للمعالجة المسبقة، كما أنها تتطلب استهلاكاً مرتفعاً نسبياً للطاقة. علاوة على ذلك، في كثير من الحالات التي تمتلك فيها منشآت الإنتاج بالفعل عمليات فصل لاستعادة الفورمالديهايد، تصبح المعالجة المتكررة الإضافية غير فعّالة من الناحية الاقتصادية.

　　طريقة التكثيف

　　تقوم طريقة التكثيف، المعروفة أيضًا باسم طريقة اليوريا، بشكل أساسي على التفاعل بين اليوريا والفورمالديهايد في ظل ظروف حمضية لإنتاج راسب من الميثيل يوريا. وتتمثل الخطوة الأساسية في ضبط درجة حموضة مياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد عند حوالي 2 باستخدام حمض الكلوريد، ثم إضافة كمية مناسبة من اليوريا وفقًا لنسبة محددة، مما يسمح بتحقيق معدل إزالة للفورمالديهايد يتجاوز 80%. ومع ذلك، وكما هو الحال مع طريقة الاستخلاص، فإن هذه الطريقة مناسبة فقط لمياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد ذات التركيزات العالية جدًا، ولا تستطيع تلبية متطلبات عمليات المعالجة البيوكيميائية اللاحقة. وتُستخدم هذه الطريقة في الغالب في الأبحاث المخبرية، فيما لا يزال تطبيقها على المستوى الصناعي بانتظار التنفيذ العملي.

　　طريقة الجير

　　عند تسخين الفورمالديهايد في ظل ظروف قلوية، يخضع لتفاعل التصلّب الراتنجي. ويمكن تطبيق هذا المبدأ في معالجة مياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد؛ وأكثر المحفزات استخداماً في هذا الصدد هو هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)2. وفي وجود الجير، يتبلمر الفورمالديهايد ليتشكل سكريات سداسية. وعلى الرغم من أن هذه الطريقة لا تؤدي إلى خفض قيمة CODCr، فإن المركبات السكرية الناتجة غير سامة بالنسبة للكائنات الدقيقة، بل إنها تعزز نموها، مما يعود بفائدة كبيرة على المعالجة البيولوجية اللاحقة. وتتمثل الخطوة الرئيسية في ضبط درجة حموضة مياه الصرف المحتوية على الفورمالديهايد عند مستوى قلوي (pH 11–12) باستخدام هيدروكسيد الصوديوم، وإضافة الجير بنسبة تركيز كتلي قدرها 0.1 مقارنةً بكمية الفورمالديهايد، مع الحفاظ على درجة الحرارة عند نحو 70℃. وقد أظهرت الدراسات أن هذه العملية يمكن أن تحقق معدل إزالة للفورمالديهايد يتجاوز 99%. ويعتمد فعالية إزالة الفورمالديهايد في هذه الطريقة أساساً على عاملين: فمن الناحية النظرية، كلما زادت كمية الجير المضافة وارتفعت درجة حرارة التفاعل، كلما كان التفاعل أسرع وأكمل.