Karena formaldehida banyak digunakan dalam produksi industri, pembatasan sepenuhnya terhadap penggunaannya tidaklah realistis; oleh karena itu, sangat penting untuk mengolah air limbah yang dihasilkan dari proses produksi formaldehida. Para peneliti, baik di dalam maupun di luar negeri, telah melakukan berbagai penelitian mendalam mengenai teknologi pengolahan air limbah yang mengandung formaldehida. Metode utama untuk mengolah air limbah formaldehida meliputi oksidasi, pengolahan biologis, stripping dengan udara, kondensasi, dan pengolahan dengan kapur.

　　Formaldehida adalah gas tak berwarna dengan bau yang kuat dan mengiritasi. Ia mudah larut dalam air, alkohol, dan eter. Larutan berair formaldehida dengan konsentrasi 35–40% dikenal sebagai formalin. Formaldehida merupakan bahan baku organik yang penting, terutama digunakan dalam industri plastik, serat sintetis, pengolahan kulit, farmasi, pewarna, serta produksi perekat kayu, dan berbagai aplikasi lainnya.

　　Bahaya: Formaldehida sangat beracun bagi manusia dan hewan berdarah panas. Zat ini dapat mengiritasi kulit, dengan mudah menimbulkan dermatitis, serta iritasi saluran pernapasan, alergi, gangguan fungsi paru-paru, disfungsi hati, dan kelainan pada sistem imun. Jika manusia mengonsumsi air yang terkontaminasi formaldehida dalam jangka waktu lama, hal itu dapat menyebabkan pusing, anemia, dan berbagai gangguan neurologis. Mengingat luasnya cakupan aplikasi industri formaldehida, pelarangan sepenuhnya penggunaannya merupakan suatu hal yang tidak realistis; oleh karena itu, sangat penting untuk melakukan pengolahan terhadap air limbah yang mengandung formaldehida yang dihasilkan selama proses produksi.

　　Standar nasional “Standar Pengeluaran Air Limbah Terpadu” (GB 8978-1996) menetapkan bahwa kandungan formaldehida dalam standar pengeluaran sekunder tidak boleh melebihi 2 mg/L. Namun, formaldehida dapat bereaksi secara langsung dengan protein, DNA, dan RNA di dalam sel mikroba, sehingga menyebabkan kematian mikroba atau menghambat aktivitas biologisnya. Ketika konsentrasi melebihi 200 mg/L, aktivitas mikroba hampir sepenuhnya terhambat; oleh karena itu, formaldehida berkonsentrasi tinggi tidak cocok untuk proses pengolahan biologis. Selain itu, larutan formaldehida merupakan larutan sejati, sehingga proses koagulasi juga tidak efektif.

　　Para peneliti baik di dalam maupun di luar negeri telah melakukan kajian yang komprehensif mengenai teknologi pengolahan air limbah formaldehida. Metode utama untuk mengolah air limbah formaldehida meliputi oksidasi, pengolahan biologis, stripping udara, kondensasi, dan metode berbasis kapur.

　　Metode oksidasi

　　Proses oksidasi dengan reagen Fenton merupakan metode yang telah banyak diteliti untuk pengolahan air limbah formaldehida, baik di dalam maupun di luar negeri. Reagen ini merupakan agen pengoksidasi kuat yang terdiri atas H2O2 dan Fe2+, yang pada dasarnya mengandalkan radikal hidroksil (·OH) yang sangat reaktif untuk mengoksidasi dan mendegradasi polutan organik dalam air limbah, sehingga mencapai degradasi sempurna terhadap zat-zat organik tersebut dalam waktu yang singkat.

　　Metode oksidasi basah

　　Dalam kondisi tanpa katalis eksternal apa pun, air limbah yang mengandung formaldehida dapat secara selektif mengonversi karbon organik dan anorganiknya menjadi CO2 dan H2O pada kisaran suhu 180 hingga 315°C serta tekanan 2 hingga 15 MPa, tanpa menghasilkan nitrogen oksida, belerang oksida, hidrogen klorida, atau abu terbang. Ketika katalis CuO-ZnO/Al2O3 ditambahkan secara eksternal, waktu reaksi menjadi lebih singkat, dan suhu serta tekanan dapat diturunkan masing-masing menjadi 130–250°C dan 1–5 MPa. Menurut penelitian terkait, tingkat penghilangan formaldehida dan CODCr masing-masing dapat mencapai lebih dari 90%.

　　Metode oksidasi fotokatalitik

　　Oksidasi fotokatalitik merupakan suatu teknologi lingkungan yang sedang berkembang dan telah secara bertahap dikembangkan sejak tahun 1970-an. Teknologi ini memanfaatkan sifat material oksida semikonduktor yang, ketika terpapar cahaya, energi permukaannya akan teraktivasi. Proses ini mampu secara efektif mengoksidasi dan menguraikan senyawa organik, menurunkan konsentrasi ion logam berat, membunuh bakteri, serta menghilangkan bau—khususnya pada sistem TiO2 yang paling umum digunakan. Pada tahun 1974, Honda dkk. pertama kali menemukan bahwa TiO2 dapat menguraikan air menjadi H2 dan O2 di bawah kondisi pencahayaan. Akibatnya, oksidasi fotokatalitik dengan cepat diterapkan dalam pengolahan air limbah, terutama untuk degradasi berbagai senyawa organik yang sulit diuraikan oleh proses biologis. Penelitian menunjukkan bahwa oksidasi fotokatalitik dapat secara efisien mengolah air limbah yang mengandung formaldehida dengan konsentrasi rendah, dengan tingkat penghapusan lebih dari 90%.

　　Metode Klorin Dioksida

　　Klorin dioksida (ClO2) merupakan agen bakterisidal, desinfektan, pemutih, dan oksidator berkeefisien tinggi yang sangat unggul. Kandungan klorin efektifnya mencapai hingga 263%, yang setara dengan 2,6 kali kapasitas oksidasi gas klorin. Penggunaan klorin dioksida untuk sterilisasi dan desinfeksi sama sekali tidak menimbulkan risiko karsinogenik maupun teratogenik. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) telah mengklasifikasikan klorin dioksida sebagai produk Kelas AI, sehingga menempatkannya pada urutan teratas dalam daftar metode desinfeksi yang aman. Yue Qinyan dkk. meneliti pengaruh waktu reaksi dan nilai pH terhadap pengolahan air limbah yang mengandung formaldehida. Ketika konsentrasi formaldehida dalam air limbah sebesar 8,25 mg/L, setelah direaksikan selama 30 menit, tingkat penghilangan formaldehida dapat mencapai hingga 80%. Kondisi optimal yang ditemukan adalah pH netral.

　　Metode Oksidasi Ultrasonik/H2O2

　　Hidrogen peroksida (H2O2) merupakan agen pengoksidasi yang umum digunakan dan dapat diterapkan baik secara tunggal maupun dalam kombinasi untuk mengolah air limbah yang mengandung formaldehida. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Yan Bing dkk., penggunaan kombinasi metode ini mampu mencapai tingkat penghilangan formaldehida lebih dari 80%; namun, laju reaksinya relatif rendah. Reaksi degradasi tersebut mengikuti kinetika orde pertama, dan laju reaksi meningkat seiring menurunnya konsentrasi awal. Kondisi basa kondusif bagi berlangsungnya reaksi tersebut.

　　Metode pengolahan biologis

　　Pengolahan biologis air limbah formaldehida biasanya menerapkan pendekatan kombinasi hidrolisis anaerobik dan asidifikasi, diikuti oleh pengolahan biologis aerobik. Secara umum diyakini bahwa air limbah formaldehida dengan konsentrasi lebih dari 200 mg/L memiliki efek penghambatan dan mematikan terhadap berbagai mikroorganisme dan galur bakteri. Oleh karena itu, air limbah formaldehida dengan konsentrasi lebih dari 200 mg/L—bahkan hingga beberapa ribu mg/L—tidak dapat langsung diolah secara biologis; terlebih dahulu harus menjalani pretreatment untuk menurunkan konsentrasi formaldehida ke tingkat yang aman, di mana mikroorganisme dapat mendegradasinya secara efektif, biasanya di bawah 50 mg/L, sebelum kemudian diolah lebih lanjut dengan metode biologis untuk menghilangkan CODCr.

　　Metode pengupasan

　　Metode ini memanfaatkan sifat formaldehida—yaitu kelarutannya yang tinggi dalam air, titik didihnya yang rendah, dan mudah menguap—untuk melakukan pra-pengolahan formaldehida dalam air limbah produksi melalui proses stripping dengan uap. Langkah ini bertujuan mengurangi beban pada tahap pengolahan selanjutnya dan meningkatkan efisiensi keseluruhan proses pengolahan. Setelah dilakukan stripping, gas formaldehida yang menguap dapat direcovery dan digunakan sebagai bahan baku produksi, di mana gas tersebut diformulasikan menjadi larutan formaldehida 37%. Namun, metode ini hanya cocok untuk air limbah dengan konsentrasi formaldehida yang sangat tinggi (di atas 5.000 mg/L). Proses pengolahan ini sendiri tidak mampu menurunkan konsentrasi formaldehida hingga di bawah 200 mg/L; oleh karena itu, metode ini harus dikombinasikan dengan metode pra-pengolahan lainnya, sekaligus memerlukan konsumsi energi yang relatif tinggi. Selain itu, dalam banyak kasus di mana fasilitas produksi telah memiliki proses pemisahan untuk merecovery formaldehida, penerapan pengolahan berulang lebih lanjut justru menjadi tidak efisien secara ekonomi.

　　Metode kondensasi

　　Metode kondensasi, yang juga dikenal sebagai metode urea, terutama mengandalkan reaksi antara urea dan formaldehida dalam kondisi asam untuk menghasilkan endapan metilurea. Prosedur dasarnya meliputi penyesuaian pH air limbah formaldehida menjadi sekitar 2 dengan menggunakan asam klorida, lalu penambahan sejumlah urea yang sesuai berdasarkan rasio tertentu, sehingga dapat mencapai tingkat penghilangan formaldehida lebih dari 80%. Namun, seperti halnya metode stripping, pendekatan ini hanya cocok untuk air limbah formaldehida dengan konsentrasi yang sangat tinggi dan tidak mampu memenuhi persyaratan proses pengolahan biokimia lanjutan. Metode ini sebagian besar digunakan dalam penelitian laboratorium, dan penerapannya pada skala industri masih menunggu implementasi secara praktis.

　　Metode kapur

　　Ketika formaldehida dipanaskan dalam kondisi basa, terjadi reaksi resinifikasi. Prinsip ini dapat diterapkan untuk mengolah air limbah yang mengandung formaldehida; katalis yang paling umum digunakan adalah Ca(OH)2. Dalam kehadiran kapur, formaldehida akan terpolimerisasi membentuk heksosa. Meskipun metode ini tidak menurunkan nilai CODCr, senyawa-senyawa gula yang terbentuk tidak bersifat toksik bagi mikroorganisme dan bahkan dapat mendorong pertumbuhan mereka, sehingga sangat bermanfaat bagi proses pengolahan biologis berikutnya. Prosedur utamanya meliputi penyesuaian pH air limbah formaldehida ke tingkat basa (pH 11–12) dengan menggunakan natrium hidroksida, penambahan kapur dengan rasio konsentrasi massa sebesar 0,1 terhadap formaldehida, serta pemeliharaan suhu sekitar 70℃. Penelitian menunjukkan bahwa proses ini mampu mencapai tingkat penghilangan formaldehida lebih dari 99%. Efektivitas penghilangan formaldehida dalam metode ini terutama dipengaruhi oleh dua faktor: secara teoretis, semakin besar jumlah kapur yang ditambahkan dan semakin tinggi suhu reaksi, maka reaksi akan berlangsung lebih cepat dan lebih sempurna.