含酚廢水的萃取處理實(shí)驗(yàn)

李湛

摘 要：在石油煉化工廠、煤化工工廠和酚類合成工廠，都要產(chǎn)生很多廢水，這些廢水成分復(fù)雜，除含有苯類、多環(huán)芳烴和氨類等無(wú)機(jī)污染物外，還含有大量酚類，這些廢水被定義成難處理廢水。文章從萃取的角度，闡述了含酚廢水萃取實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和效果。

關(guān)鍵詞：含酚廢水；萃??；實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）20-0116-03

Abstract： In petroleum refining and chemical plants， coal chemical plants and phenol synthesis plants， a lot of wastewater has to be produced. The wastewater has complex components and contains a large number of phenols in addition to inorganic pollutants such as benzene， polycyclic aromatic hydrocarbons and ammonia. The wastewater is defined as difficult-to-treat wastewater. From the angle of extraction， this paper describes the process and effect of extraction experiment of phenol-containing wastewater.

Keywords： phenol-containing wastewater； extraction experiment

引言

本實(shí)驗(yàn)的廢水來(lái)自于酚類合成工廠，其廢水中的主要污染物是酚類和醇類，醇類不能用萃取的方法從水中除去，但易生化，通常用生物的方法除去廢水中的醇類，所以本萃取實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)水中的酚類。

1 實(shí)驗(yàn)概述

1.1 含酚廢水的酚含量

試驗(yàn)用廢水酚含量見(jiàn)表1。

1.2 萃取處理效果

表1中的含酚廢水，在離心萃取機(jī)中經(jīng)過(guò)甲苯萃取或特種絡(luò)合物萃取處理后的效果見(jiàn)表2。

如果將甲苯萃取后的廢水再用絡(luò)合物萃取，萃取后廢水中的揮發(fā)分可降低到26mg/L以下、總酚可降低到71mg/L以下。

2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.1 試驗(yàn)工藝

（1）第一大類試驗(yàn)用甲苯做萃取劑，含酚廢水來(lái)自于酚類合成工廠，萃取溶劑為工業(yè)甲苯，主體實(shí)驗(yàn)設(shè)備為離心萃取機(jī)，采用3級(jí)串聯(lián)，連續(xù)逆流萃取工藝。通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察三級(jí)萃取后，甲苯對(duì)含酚廢水的處理效果。

（2）第二大類試驗(yàn)用絡(luò)合物做萃取劑：含酚廢水來(lái)自于酚類合成工廠，萃取溶劑為特殊研制的絡(luò)合物，主體實(shí)驗(yàn)設(shè)備為離心萃取機(jī)，采用3級(jí)串聯(lián)，連續(xù)逆流萃取工藝。通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察三級(jí)萃取后，絡(luò)合物對(duì)含酚廢水的處理效果。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和藥品

（1）萃取實(shí)驗(yàn)設(shè)備

采用離心萃取機(jī)，萃取理論級(jí)數(shù)3級(jí)；兩相處理量10～120L/h；轉(zhuǎn)速0～5500r/min；最大分離因數(shù)：845；功率=0.18×3=0.54kW；外形尺寸：1100×320×1200mm。

輔助設(shè)備： 隔膜式計(jì)量泵。

（2）萃取所用藥品

2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

按稀釋硫酸的方法，將98%硫酸稀釋到20%。

原始水樣pH=11.3，這種情況下酚類是以酚鈉鹽的形式存在，酚鈉鹽不能采用萃取的形式從水中分離出來(lái)，因此廢水pH值要進(jìn)行調(diào)制。

每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要平行進(jìn)行二次，實(shí)驗(yàn)一與實(shí)驗(yàn)二為平行試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)三與實(shí)驗(yàn)四為平行試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)五與實(shí)驗(yàn)六為平行試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)七與實(shí)驗(yàn)八為平行試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)九和實(shí)驗(yàn)十是對(duì)用甲苯萃取后的廢水，再用絡(luò)合物進(jìn)行萃取。

（1）采用甲苯萃取

用20%稀硫酸調(diào)制含酚廢水的pH值，調(diào)制后含酚廢水的pH=8.1。

實(shí)驗(yàn)1：調(diào)制后的含酚廢水流量14.4l/h；甲苯流量25.2l/h，離心萃取機(jī)轉(zhuǎn)速3100r/min，分離因數(shù)226。兩相出口出水后，運(yùn)行20分鐘，同時(shí)取萃取后廢水1500ml，共取樣3瓶，每瓶500ml，用于分析化驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)2：實(shí)驗(yàn)2是實(shí)驗(yàn)1重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)際操作過(guò)程中，二個(gè)實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性很高，看不出明顯差異。

實(shí)驗(yàn)3：調(diào)制后的含酚廢水流量14.4l/h；甲苯流量25.2l/h，離心萃取機(jī)轉(zhuǎn)速4500r/min，分離因數(shù)269。兩相出口出水后，運(yùn)行10分鐘，同時(shí)取萃取后廢水1500ml，共取樣3瓶，每瓶500ml，用于分析化驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)4：實(shí)驗(yàn)4是實(shí)驗(yàn)3重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)際操作過(guò)程中，二個(gè)實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性很高，看不出明顯差異。

在以上實(shí)驗(yàn)的出水兩相中有微量夾帶，屬于正常范圍。負(fù)載甲苯顏色略微加深，酚水顏色比進(jìn)水略淺。物料顏色變化說(shuō)明酚已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)移。向萃取過(guò)的水中加入少量氫氧化鈉溶液，水的顏色有加深的現(xiàn)象，說(shuō)明廢水中還含有一定量的高級(jí)酚，這些高級(jí)酚與氫氧化鈉反應(yīng)形成了酚鈉鹽，酚鈉鹽顏色較重。

（2）用絡(luò)合物萃取

用硫酸調(diào)制廢水的pH值，調(diào)制后廢水的pH=2.9。

實(shí)驗(yàn)5：調(diào)制后的含酚廢水流量10.2l/h；特制絡(luò)合物流量2.5l/h，離心萃取機(jī)轉(zhuǎn)速3100r/min，分離因數(shù)226。兩相出口出水后，運(yùn)行60分鐘，同時(shí)取萃取后廢水1500ml，共取樣3瓶，每瓶500ml，用于分析化驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)6：實(shí)驗(yàn)6是實(shí)驗(yàn)5重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)際操作過(guò)程中，二個(gè)實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性很高，看不出明顯差異。