離心萃取機萃取法在含酚廢水處理中的應(yīng)用

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????探討了萃取法處理廢水的機理，并簡要地介紹了在含酚廢水處理中的應(yīng)用情況。文中指出，萃取法中溶劑選擇是一個關(guān)鍵因素。

1前言

含酚工業(yè)廢水對環(huán)境及人類產(chǎn)生危害，已成為世界各國環(huán)保專家所共同關(guān)心的重要課題之一本文就萃取法處理廢水的機理及其在含酚廢水處理中的應(yīng)用研究情況作一綜述。

2萃取法除酚規(guī)

2. 1溶解度規(guī)律

????互溶的規(guī)律與結(jié)構(gòu)相似性、范德華力和氫鍵作用以及氫鍵數(shù)量多寡、強弱有關(guān)。2. 2萃取過程影響因素

萃取過程可以看作是被萃取物在水相和有機相中兩個溶解過程之間的競爭。在水相中水分子間有氫鍵和范德華力用Aq-Aq表示這種作用。被萃物M溶于水相，首先在水相中破壞某些Aq-Aq，結(jié)合，形成空腔來容納M.同時生成了M-Aq，結(jié)合;在有機相中.溶劑分子間也存在上述作用力。這種作用以S-S表示，萃取時，M溶于有機相中，先破壞S-S結(jié)合，形成容納M的空腔，同時生成M-S結(jié)合，因此影響萃取的各因素，可通過各種作用力的影響來分析。離心萃取機萃取法在含酚廢水處理中的應(yīng)用

2. 2. 2被萃物與水相作用

2. 2. 2.1離子水化作用?

????從能量分析來看，EAq-Aq越大，越不利于萃取;從離子水化程度分析可得，離子勢Z2/?r越大則水化越強，越不利于萃取。

影響離子水化作用有離子電荷效應(yīng)和離子半徑效應(yīng)兩個因素。離子所帶電荷Z越小，越有利于萃取。對電荷數(shù)相同的離子，半徑r越大越容易被萃取;對中性分子，因水化作用很弱，易被萃取。

2. 2. 2. 2親水基團(tuán)作用

被萃物含有生成氫鍵的基團(tuán)如-OH、-NH2、-NH、?-COOH、-S03H等，不利于萃取.

2. 2. 2. 3喪失親水性作用

????任何能消除離子或分子水化的作用均有利于萃取。萃取劑HA與Mn+生成中性的鰲合物，有利于萃取，TBP等中性萃取劑與中性無機鹽如UO2?(N03)2?*?xHZU絡(luò)合，擠掉其中的配位的水分子，有利于萃取;鰲合物的配???數(shù)未飽和時，仍帶有水化分子，不利于萃取。利用添加中性萃取劑擠掉水分子，生成協(xié)萃絡(luò)合物，有利于萃取。

????此外.抑萃絡(luò)合作用和金屬離子水解作用等，對萃取有不利影響，助萃絡(luò)合作用和鹽析作用有利于萃取。離心萃取機萃取法在含酚廢水處理中的應(yīng)用

2. 2. 3被萃物與有機相的作用

從能量觀點看，EMs越大越有利于萃取.當(dāng)M與S生成氫鍵時，有利于萃取，氨鹽等大的萃取劑陽離子可以與水相金屬絡(luò)陰離子締合而萃人有機相，大的萃取劑陰離子與水相金屬陽離子締合而萃入有機相。即大離子的絡(luò)合體系有利于萃取.

3萃取法處理含酚廢水研究及應(yīng)用

該法主要應(yīng)用于高濃度含酚廢水的預(yù)處理及酚的回收.萃取劑的選擇是該法應(yīng)用的一個最重要因素。已通過了熱力學(xué)實驗，測定了苯酚在26種萃取劑中25℃下無限稀釋時的分配系數(shù)，由此可用來作為溶劑的選擇依據(jù)。此外還應(yīng)考慮到溶劑的毒性及生化可降解性等因家，也有許多關(guān)于溶劑萃取回收酚的綜合研究。

3. 1烴類溶劑萃取法

????此類萃取劑包括烴類、芳香烴和鹵烴三種。研究表明，用粗汽油萃取水中的間苯二酚、硝基酚時.硝基酚的去除率可達(dá)95.8%

????烴類溶劑中用得最多的是芳香烴萃取劑.常用的有苯、甲苯、異丙苯及蔥油等。如在水楊酸生產(chǎn)廢水中的苯酚可用苯在固定床萃取塔中去除，塔中可裝拉西環(huán)，當(dāng)廢水為連續(xù)相時，萃取率可達(dá)83%當(dāng)廢水為分散相時，萃取率為70%左右，而在機械脈沖塔中用苯萃取，則萃取率可達(dá)98%--99. 8。離心萃取機萃取法在含酚廢水處理中的應(yīng)用

粗甲苯萃取酚的效果要比粗苯或純甲苯為好，如果在其中添加2一乙基已醇(5%)，則在萃取效果上要比異丙醚更好。

用異丙苯法畢產(chǎn)苯酚的廢水，其中的酚可用異丙苯溶劑分離去除。

????蔥油因價格便宜，萃取效果好，因此應(yīng)用也很廣泛。慈油與其它溶劑稀釋成5%-15%萃取劑與水的比取1 ：?(3——5）時，經(jīng)處理后，含酚廢水濃度可從750 mg/L降至20^——50 mg/L。廢水中的油為100——150 mg/L .蔥油可在300 ℃蒸餾回收，回收的水可用于煤的加工中。

利用鹵烴來萃取酚的例子也有報道，如利用二抓甲烷萃取廢水中的五氯酚

3. 2醇和醚類溶劑萃取法

????醇也是從廢水中去除酚的一種好溶劑，一般醇的碳原子多些或支鏈多些效果較好。用異丁醇作萃取劑去酚時，采用1：5的萃取比，則最大含酚量可從28 000 mg /L降低到30 mg/L 。廢水中的殘余異丁醇可用活性碳吸附，再用過熱蒸汽再生回收.苯酚可通過NaOH溶液反萃取而回收。

????在比較異戊醉，正丁醉、苯甲醇、甲基環(huán)已醇、癸醇、正已醇的萃取效果時，發(fā)現(xiàn)以辛醇為最好.可將水中96%的酚去除，也可用辛醇(大于10%)一苯的系統(tǒng)，其效果與純辛醇一樣。如用支鏈醇(如癸醇)在pH 5 —6下，在充滿玻璃拉西環(huán)的填料塔中萃取，則可回收99%的酚。離心萃取機萃取法在含酚廢水處理中的應(yīng)用

????醚類溶劑中，用乙醚處理木材干餾廢水的酚時，如用乙醚/水為1且萃取4次，可使酚的含量從800?mg/L降到10mg/L。由于乙醚易撼、價貴、沸點過低，因而在工業(yè)上無應(yīng)用價值。

????應(yīng)用醚類溶劑萃取酚以異丙醚用得最多。一般認(rèn)為它的萃取性能比苯好，以代替價格較貴的醋酸丁醋，經(jīng)萃取可回收揮發(fā)酚95%~96%及非揮發(fā)酚58.1%~63.5%，其再生溫度低，再生時不會發(fā)生水解.

????焦化廠的含酚廢水當(dāng)異丙醚/水為0. 2時，酚的萃取率為55.81%。如果調(diào)pH至微酸性，萃取率可提高到82.3%，如用苯作萃取劑，則去除率僅為49. 4%。

一般說來異丙醚的萃取效果好于苯而差于Phenolsolvan，在水/異丙醚為10時，對一元酚的去除率可達(dá)9 9. 9%。比值為5時，對多元酚的去除率僅75%.

3.3酯類溶劑萃取法

????在酯類有機化合物中，主要是使用醋酸丁酯作為酚的萃取劑，如常用來處理間苯二酚，間氨基酚、硝基酚以及焦化廠、煤氣廠中含酚廢水處理。

????研究發(fā)現(xiàn)，用醋酸丁酯萃取去除褐煤快速焦化的含酚廢水時，其去除率為90%左右。焦化廠用轉(zhuǎn)盤塔去酚時，醋酸乙酷/水為0. 1時，則酚的去除率為67.1%。在煤的低溫氣化工廠中，其廢水中一元酚含量為7-v 11 g/L，二元酚含量為12-}-20 g幾，如果用醋酸丁醋萃取，一元酚可降低到0. 1 ~0. 2 g/L，二元酚降低到o. 2~0. 7 g/L.

????醋酸丁酯與2-甲基-戊酮-4的混合物，在逆流萃取處理含酚廢水時，可使廢水中的一元酚含量由5600?mg/L降低到35 mg/L.

此外，醋酸戊酯也可用來處理酚醛樹脂廢水中的酚.

3. 4酮類有機溶劑萃取法

????常用的酮類萃取劑有甲基異丙基酮，甲基異丁基酮、甲基乙基酮、苯乙酮等，其中甲基異丁基酮用得最多。離心萃取機萃取法在含酚廢水處理中的應(yīng)用

????城市煤氣廢水中的酚用8%~10%體積的甲基異丁基酮可將含4 600 mg/L的一元酚及1 400mg /L的二元酚降低到8 mg/L及135 mg/L。含雙酚A的廢水也可用它萃取。

????研究證實，含酚6 062. 5 mg/L的廢水，在用甲基已基酮處理時.水中酚含量降低到22. 5 mg/L。

此外，β-蔡酚可用苯乙酮萃取。

3. 5脂肪胺溶劑萃取法

????脂肪胺可作溶劑來萃取酚。分子量較高的脂肪胺，特別是叔胺是酚的優(yōu)良萃取劑。如可用苯/已胺萃取苯酚.焦化廠廢水在pH 6. 5~9. 5時經(jīng)三級萃取后，出水中酚的濃度可降低到2 mg/L以下。

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