如何用溶劑萃取技術(shù)處理高濃度含酚廢水

溶劑萃取技術(shù)處理高濃度含酚廢水的研究

摘要:采用新型高效萃取劑—HLE處理水楊酸工業(yè)廢水，一級(jí)萃取率>99.5%反萃率>99%，分配比達(dá)100以上。

????含酚廢水來源廣、毒性大，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，該類廢水的治理已成為人們高度重視的環(huán)保問題。

根據(jù)目前回收與處理含酚廢水的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)核算的結(jié)果，對(duì)于濃度高于1 000mg/ L的高濃度含酚廢水，采取溶液萃取工藝，不失為一種經(jīng)濟(jì)高效的處理方法。采用自行開發(fā)的新型萃取劑—H LE處理水楊酸生產(chǎn)中含酚量高達(dá)6 000一12 OOOmg/ L的離心廢水，回收的酚鈉套用于水楊酸生產(chǎn)工藝，萃取劑H LE循環(huán)使用，取得了良好效果。本研究探討了萃取劑H LE在各種條件下對(duì)分配比、萃取率、反萃率的影響。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1水樣及試劑

????廢水水樣取自江蘇某化工廠水楊酸工業(yè)廢水，含酚量為7 732mg/ L, pH = 1. 51, Na2SO4含量為13.4%，外觀為棕紅色。

萃取劑為H LE，稀釋劑為航空煤油，含酚量測(cè)定所需試劑均為分析純。

1.2萃取試驗(yàn)

????在常溫下取一定量的萃取劑和航空煤油(H LE:煤油=1:2)及 100mL廢水加入250mL分液漏斗中，置于振蕩器上，連續(xù)振蕩一定時(shí)間后放置分層，取下層水相測(cè)含酚量。

1.3反萃試驗(yàn)

取一定量的NaOH水溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%)，加入萃取劑中，置于振蕩器上，振蕩一定時(shí)間后放置分層，冷卻至室溫，取反萃液測(cè)含酚量。

1.4分析方法

含酚量采用嗅化滴定法，pH值采用玻璃電極法.

2試驗(yàn)結(jié)果與討論

2. 1相比對(duì)萃取率及分配比的影響

????試驗(yàn)條件:含酚量為7 732mg/ L, pH一1.51,溫度為25 ℃,分層時(shí)間3 min。

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由表1可知:隨著相比的減小，萃取率和分配比均呈下降趨勢(shì)。從相比與廢水處理效果的關(guān)系來看，相比越大廢水處理效果越好，有利于分層。當(dāng)然，隨著含酚廢水濃度、萃取劑濃度等相關(guān)條件的變化，相比可做相應(yīng)的調(diào)整。

2. 2溫度對(duì)萃取率及分配比的影響

在廢水含酚量7 732mg/ L, pH為1.51，相比為1 :1，分層時(shí)間3 min的試驗(yàn)條件下，測(cè)定在不同溫度下的萃取脫酚效率。試驗(yàn)結(jié)果表明:溫度升高，萃取率略有下降，但變化不大。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中出水溫度在20 ~ 40 ℃時(shí)可直接進(jìn)行萃取。

2.3萃取時(shí)間對(duì)萃取率的影響

試驗(yàn)條件:含酚量7 732mg/ L, pH為1. 51,溫度為25℃,相比1 :1。試驗(yàn)結(jié)果見圖1

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由圖1可知:H LE一煤油體系萃取苯酚的平衡速度快，因而在一定的分層時(shí)間內(nèi)萃取時(shí)間對(duì)苯酚的萃取率無明顯影響。本試驗(yàn)選擇萃取時(shí)間為3 min 。

2.4含酚濃度對(duì)反萃取率的影響

????試驗(yàn)條件:時(shí)間為3 min，相比為1:?1, NaOH用量20mL (20%)。試驗(yàn)結(jié)果見表2

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????由表2可知:隨著有機(jī)相中含酚濃度的提高，反萃取率有所下降，但萃取劑循環(huán)利用時(shí)，有機(jī)相中酚含量沒有積累。2.5反萃分層時(shí)間對(duì)反萃取率的影響

????試驗(yàn)條件:油堿比為1 '1，反萃N aOH用量10mL (20%)，有機(jī)相中原始含酚濃度8 446mg/L。試驗(yàn)結(jié)果見表3

??????由表可知:反萃率受時(shí)間影響不大，只要混勻，反萃平衡時(shí)間很短，反萃分層也很徹底，反萃率>99%。

????表3反萃分層時(shí)間對(duì)反萃取率的影響

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2. 6加堿量對(duì)反萃取率的影響

????試驗(yàn)條件:分層時(shí)間為3 min，有機(jī)相中原始含酚濃度8 446mg/ L，反萃用N aOH的濃度為20%。試驗(yàn)結(jié)果見表4.

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??????由表4可知:隨加堿量增大，反萃率迅速增大，在實(shí)際加堿量是理論加堿量的1.5倍時(shí)達(dá)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)(l 0mL)反萃率逐漸提高。

2. 7油堿比對(duì)反萃取率的影響

????試驗(yàn)條件:時(shí)間為3 min??有機(jī)相中原始含酚濃度8 446mg/ L, NaOH用量10mL (20%)。試驗(yàn)結(jié)果見表5.

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由表5可知:隨油堿比增大，反萃率降低。增大油堿比可提高反萃液中酚濃度，有利于酚鈉回用，但必須保證反萃液中具有一定的游離堿含量。

3結(jié)論

????由以上數(shù)據(jù)分析可知，萃取劑H LE劑具有良好的萃取性能，萃取、反萃平衡速度快，萃取率達(dá)到99. 5%以上，反萃率達(dá)到99%以上，分配比達(dá)100以上，而且溶解度小，消耗量小，分層速度快。目前H LE已被多家水楊酸生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用，用戶反應(yīng)良好。實(shí)踐證明萃取劑H LE是一種優(yōu)良的萃取劑，有廣泛的應(yīng)用前景。

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