本發(fā)明涉及一種含酚廢水的處理方法,尤其涉及一種含高濃度酚廢水的處理方法;屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
碳酸二甲酯(dimethylcabonate)簡稱dmc,常溫時是一種無色透明、略有氣味、微甜的液體,熔點(diǎn)4℃,沸點(diǎn)90.1℃,密度1.069g/cm3,難溶于水,但可以與醇、醚、酮等幾乎所有的有機(jī)溶劑混溶。dmc在常壓下和甲醇共沸,共沸溫度63.8℃。dmc毒性很低,在1992年就被歐洲列為無毒產(chǎn)品,是一種符合現(xiàn)代"清潔工藝"要求的環(huán)保型化工原料,因此dmc的合成技術(shù)受到了國內(nèi)外化工界的廣泛重視,我國化工部在"八五"和"九五"期間將其列為重點(diǎn)項(xiàng)目。
甲基異丁基酮對單元酚的萃取分配系數(shù)較高,在工業(yè)上也已經(jīng)有成熟的應(yīng)用,但對多元酚的萃取分配系數(shù)較低,對多元酚的萃取效果不佳。
環(huán)己烷用于回收水相中的碳酸二甲酯和甲基異丁基酮。
逆流萃取是將含有被萃取物的水相及有機(jī)相分別從萃取器的兩端流入,以相反方向流動,進(jìn)行連續(xù)多次接觸分層而達(dá)到分離的目的,具有分離效果好,特別適用于分配比或分離系數(shù)較低的萃取體系,適當(dāng)增加級數(shù),能達(dá)到很好的分離效果和較高行率。
酚類化合物在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用廣泛,是重要的化工原料和中間體。近年來,隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,含酚化合物的需求不斷增加,排向環(huán)境的含酚廢水越來越多,其高毒性和難降解性嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境。因此,尋找一種高效治理廢水中酚類物質(zhì)的方法至關(guān)重要。工業(yè)生產(chǎn)中,通常將含酚濃度高于1000mg/l的廢水成為高濃度含酚廢水,小于1000mg/l的廢水成為低濃度含酚廢水。目前,回收含酚廢水中酚類物質(zhì)有多種方法,包括:蒸汽法、吸附法、萃取法、沉淀法。溶劑萃取法具有設(shè)備投資燒,操作方便,分離效果明顯等優(yōu)勢,因此在處理含酚廢水方面得到廣泛的應(yīng)用。溶劑過程中,脫酚萃取劑的選擇最為重要,工業(yè)中常用到重苯油、二甲苯溶劑油、硝基苯、粗苯、異丙醚、n-503等作為萃取劑。含酚廢水成分復(fù)雜,含單元酚和多元酚,其中單元酚多為揮發(fā)酚。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),揮發(fā)酚的脫除率一般在90%左右,有些萃取劑的脫酚率高,但其在水中的溶解度高達(dá)2%,難以回收。由此可見,現(xiàn)有的萃取劑存在萃取效率低、分離困難、毒性大等問題。
中國專利200610033932.1公開了采用甲基異丁基酮做萃取劑進(jìn)行萃取脫酚,脫酚后的廢水總含酚量可達(dá)3000mg/l,cod為2000mg/l,總脫酚率達(dá)92%。但甲基異丁基酮在水中的溶解度為2%,廢水中的殘留量和有機(jī)殘留物較高,容易造成溶劑損失和二次污染,溶劑再生對經(jīng)濟(jì)和技術(shù)要求產(chǎn)生重要的影響。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)中使用萃取劑對揮發(fā)酚進(jìn)行萃取脫酚處理時,萃取脫酚率低;而采用高效萃取劑時,溶劑在水中的溶解度大,溶劑回收能耗高,損失大,增大了操作費(fèi)用和技術(shù)難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述高濃度含酚廢水萃取技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種高效經(jīng)濟(jì)的含酚廢水萃取的方法,提高了對含揮發(fā)酚的脫除效率,降低了溶劑損耗,是脫酚廢水達(dá)到生化處理的水質(zhì)要求。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:一種含高濃度酚廢水的處理方法,依次包括下述步驟:
⑴前處理
去除含高濃度酚廢水中的雜質(zhì);
⑵萃取
將dmc+mibk+環(huán)己烷的混合液與步驟⑴中處理過后的含酚廢水按照體積比1:1~10以逆流萃取的方式裝入萃取容器中,在10~70℃快速攪拌10~30min后靜置20~120min;
⑶分離
將步驟⑵靜置后的溶液利用重力流分離出下層萃余相和上層萃取相,用氣相色譜法分析萃余相中酚類物質(zhì)的含量;
⑷回收萃取劑
將步驟⑶中的萃取相精餾,得到脫酚萃取劑和粗酚,脫酚萃取劑循環(huán)用于萃取含高濃度酚廢水;
⑸后處理
將步驟⑶中的萃余相進(jìn)行精餾,得到殘留的脫酚萃取劑和脫酚廢水。
優(yōu)選的,所述的酚包括但不限于苯酚,鄰甲酚,間甲酚或?qū)追印?/p>
優(yōu)選的,所述的萃取劑dmc+mibk+環(huán)己烷由體積分?jǐn)?shù)為50%~80%的主體萃取劑dmc和體積分?jǐn)?shù)為5%~10%的協(xié)同萃取劑mibk以及10%~45%的稀釋劑環(huán)己烷組成。
優(yōu)選的,所述的dmc+mibk+環(huán)己烷的混合液與含揮發(fā)酚廢水的體積比為1:1~8。
優(yōu)選的,所述的萃取與攪拌溫度為20~50℃;攪拌時間15~25min;靜置時間60~120min。
優(yōu)選的,所述萃取容器為萃取塔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明較原有萃取劑萃取效果大大提高,且污染??;(2)本發(fā)明進(jìn)行逆流萃取,可同時回收利用;(3)本發(fā)明操作簡單,費(fèi)用低;(4)本發(fā)明減少水體二次污染,且可多級連續(xù)操作。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
將濃度為5000mg/l的含苯酚廢水先通過格柵去除雜質(zhì);后取dmc+mibk+環(huán)己烷的混合液(混合液的比例為50%的dmc、10%的mibk和40%的環(huán)己烷)與含酚廢水按1:1的體積比以逆流萃取的方式放在萃取容器中,10℃下,在磁力攪拌器上攪拌10min,并在溫度為10攝氏度的恒溫槽中分層,靜置30min后利用重力流分離出下層萃余相和上層萃取相,用氣相色譜法測得萃余相中苯酚含量為160mg/l,用差減法計(jì)算出一次脫酚率為96.8%。將萃取相精餾,得到脫酚萃取劑和粗酚,脫酚萃取劑循環(huán)用于萃取含高濃度酚廢水;將萃余相進(jìn)行精餾,得到殘留的脫酚萃取劑和脫酚廢水。
實(shí)施例2
將濃度為2000mg/l的含苯酚廢水先通過格柵去除雜質(zhì),后取dmc+mibk+環(huán)己烷的混合液(混合液的比例為60%的dmc、10%的mibk和30%的環(huán)己烷)與含酚廢水按1:4的體積比以逆流萃取的方式放在萃取容器中,25℃下,在磁力攪拌器上攪拌15min,并在溫度為10℃的恒溫槽中分層,靜置60min后利用重力流分離出下層萃余相和上層萃取相,用氣相色譜法測得萃余相中苯酚含量為1020mg/l,用差減法計(jì)算出一次脫酚率為94.9%。將萃取相精餾,得到脫酚萃取劑和粗酚,脫酚萃取劑循環(huán)用于萃取含高濃度酚廢水;將萃余相進(jìn)行精餾,得到殘留的脫酚萃取劑和脫酚廢水。
實(shí)施例3
將濃度為4000mg/l的含鄰甲酚廢水先通過格柵去除雜質(zhì),后取dmc+mibk+環(huán)己烷的混合液(混合液的比例為70%的dmc、5%的mibk和25%的環(huán)己烷)與含酚廢水按1:8的體積比以逆流萃取的方式放在萃取容器中,25℃下,在磁力攪拌器上攪拌15min,并在溫度為40℃的恒溫槽中分層,靜置60min后利用重力流分離出下層萃余相和上層萃取相,用氣相色譜法測得萃余相中苯酚含量為2180mg/l,用差減法計(jì)算出一次脫酚率為94.55%。將萃取相精餾,得到脫酚萃取劑和粗酚,脫酚萃取劑循環(huán)用于萃取含高濃度酚廢水;將萃余相進(jìn)行精餾,得到殘留的脫酚萃取劑和脫酚廢水。
實(shí)施例4
將濃度為5000mg/l的含間甲酚廢水先通過格柵去除雜質(zhì),后取dmc+mibk+環(huán)己烷的混合液(混合液的比例為75%的dmc、5%的mibk和20%的環(huán)己烷)與含酚廢水按1:8的體積比以逆流萃取的方式放在萃取容器中,30℃下,在磁力攪拌器上攪拌15min,并在溫度為10℃的恒溫槽中分層,靜置60min后利用重力流分離出下層萃余相和上層萃取相,用氣相色譜法測得萃余相中苯酚含量為1894mg/l,用差減法計(jì)算出一次脫酚率為96.4%。將萃取相精餾,得到脫酚萃取劑和粗酚,脫酚萃取劑循環(huán)用于萃取含高濃度酚廢水;將萃余相進(jìn)行精餾,得到殘留的脫酚萃取劑和脫酚廢水。
實(shí)施例5
將濃度為10000mg/l的含對甲酚廢水先通過格柵去除雜質(zhì),后取dmc+mibk+環(huán)己烷的混合液(混合液的比例為80%的dmc、5%的mibk和15%的環(huán)己烷)與含酚廢水按1:8的體積比以逆流萃取的方式放在萃取容器中,40℃下,在磁力攪拌器上攪拌15min,并在溫度為25℃的恒溫槽中分層,靜置30min后利用重力流分離出下層萃余相和上層萃取相,用氣相色譜法測得萃余相中苯酚含量為64.45mg/l,用差減法計(jì)算出一次脫酚率為99.4%。將萃取相精餾,得到脫酚萃取劑和粗酚,脫酚萃取劑循環(huán)用于萃取含高濃度酚廢水;將萃余相進(jìn)行精餾,得到殘留的脫酚萃取劑和脫酚廢水。
實(shí)施例6
將濃度為20000mg/l的含苯酚廢水先通過格柵去除雜質(zhì),后取dmc+mibk+環(huán)己烷的混合液(比例為80%+10%+10%)與含酚廢水按1:10的體積比以逆流萃取的方式放在萃取塔中,60℃下,在磁力攪拌器上攪拌15min,并在溫度為25℃的恒溫槽中分層,靜置30min后利用重力流分離出下層萃余相和上層萃取相,用氣相色譜法測得萃余相中苯酚含量為135.28mg/l,用差減法計(jì)算出一次脫酚率為99.3%。將萃取相精餾,得到脫酚萃取劑和粗酚,脫酚萃取劑循環(huán)用于萃取含高濃度酚廢水;將萃余相進(jìn)行精餾,得到殘留的脫酚萃取劑和脫酚廢水。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形,而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。