化學(xué)萃取法處理高濃度含酚廢水的研究

? ? 含酚廢水是一種污染范圍極廣的工業(yè)廢水，如不經(jīng)處理直接排放會(huì)給人類及環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重危害，特別是隨著石油化工、塑料及纖維等工業(yè)的發(fā)展，含酚廢水所造成的污染問(wèn)題也越來(lái)越突出。

????含酚廢水的處理方法很多，目前國(guó)內(nèi)處理高濃度含酚廢水的方法主要有萃取生化法、吸附法、縮聚法及液膜法等萃取生化法工藝簡(jiǎn)單，處理量大;吸附法對(duì)酚濃度的適用范圍寬，吸附劑能夠再生;縮聚法具有占地面積小、流程簡(jiǎn)單，處理效果穩(wěn)定等特點(diǎn);液膜

法處理效率高、成本低，但工藝條件還不太成熟這些方法各有優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際處理含酚廢水過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況，選擇工藝簡(jiǎn)單管理方便、回收和凈化相結(jié)合，達(dá)到環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

本文以三辛胺媒油為萃取劑，以化學(xué)萃取處理高濃度含酚廢水，確定了適宜的操作條件，使一級(jí)萃取率達(dá)97. 5%以上該萃取劑可反復(fù)使用，不分解，不老化，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，適用于工業(yè)高濃度含酚廢水的處理

1三辛胺媒油溶液萃取脫酚機(jī)理的分析

????三辛胺顯堿性，和酸作用生成按鹽，生成的鹽使苯酚從水相到有機(jī)相的轉(zhuǎn)移得以加速在萃取過(guò)程中，加入適量的煤油作稀釋劑，可使萃取相具有良好的流動(dòng)性，有不產(chǎn)生第三相，有利于萃取過(guò)程的混合與分離整個(gè)萃取脫酚過(guò)程，可簡(jiǎn)單描述如下:

????1成鹽:

????2( C85H17)3 N+ H2?SO4=[(C8H17)3NH]2[C6H5OH]2SO4

????2)萃取:

[C6H5OH]2SO4+nC6H5ON=[(C8H17)3NH]2[(C6H5OH)]nSO4

3)反萃:

[(C8H17)3NH]2[C6H5OH]nSO4+(n+2)NaOH=2(C8H17)3H+nC6H5ONa+Na2SO4+(n+2)H2O

2試驗(yàn)部分

????以體積比為1:1的三辛胺媒油的混合溶劑為萃取劑，采用間歇一級(jí)萃取試驗(yàn)流程圖如圖1所示

將高濃度含酚廢水用硫酸酸化至pH值小于1后放入萃取器中，同時(shí)加入一定體積的三辛胺和稀釋劑煤油，在室溫下攪拌15min后，萃余相(水相)放入反萃罐中，靜置40min，分層后，往反萃罐中加入適量的5%一10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Na0 H水溶液，攪拌30min，靜置40min下層反萃液可送至酚回收車間，上層為再生后的三辛胺媒油可重復(fù)使用。萃取相(油相)可進(jìn)一步處理或經(jīng)中和后直接排至污水處理幾

3結(jié)果與討論

3. 1萃取條件的考察

3.1.1劑水比的影響

劑水比(三辛胺、煤油與廢水的體積比)對(duì)萃取效果的影響如表1所示可以看出劑水比在1：1：2~?1：1：10范圍內(nèi)變化時(shí)，萃取效果并無(wú)明顯變化，表明三辛胺的萃取能力很強(qiáng)一般取劑水比1：1：10即可，本文中的劑水比即取此值。

3. 1. 2廢水初始pH值的影響

????影響結(jié)果示于圖2由圖可知，當(dāng)pH值從4降至0. 5時(shí)，脫酚率由51.4%提高到98.5%，表明廢水初始pH值越低，萃取效果越好，一般控制在pH<1為宜。

3. 1. 3萃取時(shí)間的影響

????萃取時(shí)間的影響見(jiàn)圖3可以看出，隨著萃取時(shí)間的延長(zhǎng)，脫酚率有所提高，但延長(zhǎng)至一定時(shí)間后，萃取效果基本不發(fā)生變化一般萃取時(shí)間取15min

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3. 1. 4攪拌速率的影響

攪拌速率的影響見(jiàn)圖4由圖可知，隨著攪拌速率的提高，脫酚率明顯下降由于高速攪拌加劇了油水的混合，使油相分散得過(guò)細(xì)，出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，從而降低了表觀萃取效果可以預(yù)測(cè)，隨著靜置時(shí)間的延長(zhǎng)，萃取效果將有所改善，但靜置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)不利，采用低速率攪拌為宜一般攪拌控制在70 r /min~80 r /min圍內(nèi)。

3. 2反萃條件的考察

????反萃過(guò)程中的萃取劑為NaOH水溶液，本文中稱為堿液或反萃液劑堿比(三辛胺+煤油與Na0 H水溶液的體積比)的選擇原則是，在保證反萃效果的前提下，盡可能選較高的劑堿比，為降低成本應(yīng)盡量增大劑堿比，適宜劑堿比可取為1 ：1. 3，此時(shí)反萃率可達(dá)90%以上

在劑水比為1：1：10, pH< 1，萃取時(shí)間15min，攪拌速率為80r /min，劑堿比為1：1. 3，堿含量在10%一30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))間變化的條件下，進(jìn)行反萃試驗(yàn)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)堿含量對(duì)反萃率的影響不大，但隨著堿含量的增大，苯酚的回收率亦有明顯提高，但當(dāng)堿含量增大到一定程度時(shí)，反萃液有可能產(chǎn)生結(jié)晶，對(duì)萃取過(guò)程產(chǎn)生不良影。本文中含量堿取為20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

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聲明：

1、本文系本網(wǎng)編輯轉(zhuǎn)載，并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)及對(duì)其真實(shí)性進(jìn)行負(fù)責(zé)、考證。

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4結(jié)論

????本文以三辛胺為萃取劑對(duì)高濃度含酚廢水的萃取工藝進(jìn)行了研究得到適宜的工藝條件為:劑水比為1' ?1' ?l0, pH< 1，萃取時(shí)間為15min，攪拌速率為80r /min，劑堿比為1 ： 1. 3,堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。試驗(yàn)結(jié)果表明，以三辛胺為萃取劑的一次萃取率可達(dá)97. 3'70以上萃取劑可以再生循環(huán)反復(fù)使用。

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