CN103663598A

CN103663598A - 一种液膜处理苯酚废水工艺

Info

Publication number: CN103663598A
Application number: CN201310446114.4A
Authority: CN
Inventors: 崔晓晓
Original assignee: Suzhou Guohuan Environment Detection Co Ltd
Current assignee: Suzhou Guohuan Environment Detection Co Ltd
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明涉及一种液膜处理苯酚废水工艺，包括步骤：（1）配制去除苯酚废水中苯酚、COD的液膜；（2）按体积比为1:150将液膜与苯酚废水混合得乳状液，利用搅拌器按速率在250～300转/分钟搅拌15分钟，然后静止分层，得乳状液滴；（3）利用脉冲高压静电对乳状液中的乳状液滴进行破乳；（4）对破乳后的乳状液降温处理，将酚类物质分离。本发明的液膜处理苯酚废水工艺通过添加表面活性剂和载体，使得液膜稳定性较高，设置较佳的油内比，确保适中液膜厚度，大大提高了传质系数，处理效率得以提高，对工业处理废水具有深远的意义。

Description

一种液膜处理苯酚废水工艺

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种液膜处理苯酚废水工艺。

背景技术

化工过程排放的部分废水中酚类的质量分数较高，含酚废水是水体的重要污染物之一，对含酚废水进行脱酚处理，有利于保护环境和回收酚类物质。

工业含酚废水来源广、数量多、危害大，对含酚废水的处理目前有很多种处理方法，目前，对低浓度的含酚废水（100～200mg/L），多采用生化处理法，但这种处理方法耗时长、占地大，处理成本较高；有采用吸附法的，比如用活性炭、褐煤、大孔吸附树脂、有机合成吸附剂等作为吸附剂进行处理的，但是需对吸附剂进行预处理，工艺较复杂，而且吸附剂难以重复利用、再生较困难，相对取得的经济效益，其投入的成本较高，不适于大规模处理含酚废水。

乳状液膜萃取法具有高选择性、高效率、低能耗、分离速度快的优点，收到广泛的应用。乳状液膜是一个高分散体系，由表面活性剂、膜溶剂、载体和添加剂等构成。将两种互不相溶的液相通过高速搅拌或超声波处理制成乳液状，乳液状是一种或多种液体以液珠形式分散在与它互不相溶的液体中构成的分散体系，将乳状液分散到第三种液相中，形成膜相、内相和外相，待分离物质由外相向内相传递，靠待分离的不同组分在膜内的不同溶解度和扩散系数的不同导致透过膜的速度不同来实现分离。

现有的利用液膜处理苯酚废水的方法受液膜的影响，传质系数受到限制，影响了苯酚、COD的去除率，且破乳后的膜相不可重复利用。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种传质系数较高、且破乳后的膜相可重复利用的液膜处理苯酚废水的工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：1. 一种液膜处理苯酚废水工艺，其特征是包括步骤：

（1）配制去除苯酚废水中苯酚、COD的液膜；

（2）按体积比为1:150将液膜与苯酚废水混合得乳状液，利用搅拌器按速率在250～300转/分钟搅拌15分钟，然后静止分层，得乳状液滴；

（3）利用脉冲高压静电对乳状液中的乳状液滴进行破乳；

（4）对破乳后的乳状液降温处理，将酚类物质分离。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述液膜的配制方法为：采用100ml煤油为膜基体溶剂、0.5～4g表面活性剂、2ml三辛胺TOA为流动载体、1～5ml助剂制成膜相，与占总重量50%的内相试剂NaOH溶剂混合，按速率在3500转/分钟搅拌5分钟，得到W/O型乳液。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述步骤（2）中的搅拌器采用单层平直型桨叶。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯Span80\聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯醚\氟表面活性剂FSN-100\FSO。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述助剂为液体石蜡\异辛醇。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述步骤（4）中对破乳后的乳状液降温至25℃以下加入丙酮\甲基异丁基酮，将酚类物质分离。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明的液膜处理苯酚废水工艺通过添加表面活性剂和载体，使得液膜稳定性较高，设置较佳的油内比，确保适中液膜厚度，大大提高了传质系数，处理效率得以提高，对工业处理废水具有深远的意义。

具体实施方式

现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

一种液膜处理苯酚废水工艺，包括以下步骤：

第一步：配制去除苯酚废水中苯酚、COD的液膜；液膜的配制方法为：采用100ml煤油为膜基体溶剂、0.5～4g表面活性剂、2ml三辛胺TOA为流动载体、1～5ml助剂制成膜相，与占总重量50%的内相试剂NaOH溶剂混合，即油内比（有机溶剂相的量与内相的量之比）为1:1，按速率在3500转/分钟搅拌5分钟，得到W/O型乳液；本发明中表面活性剂可为失水山梨醇单油酸酯Span80、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯醚、氟表面活性剂FSN-100或FSO；助剂为液体石蜡或异辛醇；本发明中，Span80为4g/100ml煤油，聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯醚为2g/100ml煤油，FSN-100或FSO的用量均为0.5 g/100ml煤油；助剂异辛醇用量为5ml/100ml煤油，液体石蜡为1 ml/100ml煤油；通过添加表面活性剂和流动载体，可确保液膜的稳定性；

第二步：取1000mg/L的苯酚废水样品，按体积比为1:150将液膜与苯酚废水混合得乳状液，利用搅拌器按速率在250～300转/分钟搅拌15分钟，然后静止分层，得W/O/W型乳状液滴；

第三步：利用脉冲高压静电对乳状液中的乳状液滴进行破乳；本步骤中，将分离后的上层乳状液滴转入破乳器中，用不锈钢电极在180～220V电压下利用脉冲高压电源发生器进行破乳，分离出有机相和内水相；电破乳后的油相可多次重复使用；

第四步：对破乳后的乳状液降温处理，将酚类物质分离；苯酚透过液膜与内相中NaOH溶液作用，生成不能透过液膜的苯酚离子，从而富集分离苯酚；该步骤中对破乳后的乳状液降温至25℃以下加入丙酮或甲基异丁基酮，将酚类物质（苯酚钠）与NaOH溶剂分离。

搅拌速度包括制乳时的搅拌速度，乳液与待分离体系两相接触分离时的搅拌速度。在制乳阶段，通过搅拌输入外加能量，使内相呈微滴状分散到膜相中，搅拌速度越大，形成的乳液滴的直径越小，因此，本发明中按速率在3500转/分钟将膜相与内相进行搅拌，便于产生较多的直径小的乳液滴，以便更好地萃取外相中的苯酚；当外相与乳液接触时，进行搅拌使乳液与待分离的苯酚废水充分接触，提供尽可能大的膜表面积，若搅拌速度过快，液膜容易破裂，过慢，则难以实现乳液相的分散，因此，本发明中，利用搅拌器按速率在250～300转/分钟进行搅拌，有利于外相中萃取物质通过外扩散向乳液滴内传递。

进一步的，在将外相（苯酚废水）与乳液（液膜）进行搅拌时，搅拌器采用单层平直型桨叶，因单层平直型桨叶具有较大的剪切力作用，使萃取过程中乳液滴破碎加剧，可进一步提高苯酚和COD的去除率。

本发明中建立W\O\W型的乳状液膜体系，即可将萃取与反萃在一步之内完成，大大提高了处理效率；另外，在乳状液膜体系中加入了一定量的表面活性剂以及具有一定表面活性的载体，使乳状液滴内无环流，乳状液滴呈现一定的刚性，液膜稳定性较好，因此，在传质过程中不会受搅拌时各种流体力学的影响，大大提高了对苯酚废水中苯酚和COD的去除率。

本发明中限定了内相试剂NaOH溶剂占总重量的50%，即限定了油内比（有机溶剂相的量与内相的量之比）为1:1，为最佳油内比，确保液膜厚度适中，大大减小了传质阻力，传质系数大大提高，处理效率得以提高。

综上所述，本发明的液膜处理苯酚废水工艺通过添加表面活性剂和载体，使得液膜稳定性较高，设置较佳的油内比，确保适中液膜厚度，大大提高了传质系数，处理效率得以提高，对工业处理废水具有深远的意义。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims

1.一种液膜处理苯酚废水工艺，其特征是包括步骤：

（1）配制去除苯酚废水中苯酚、COD的液膜；

（3）利用脉冲高压静电对乳状液中的乳状液滴进行破乳；

（4）对破乳后的乳状液降温处理，将酚类物质分离。

2.根据权利要求1所述的一种液膜处理苯酚废水工艺，其特征在于：所述液膜的配制方法为：采用100ml煤油为膜基体溶剂、0.5～4g表面活性剂、2ml三辛胺TOA为流动载体、1～5ml助剂制成膜相，与占总重量50%的内相试剂NaOH溶剂混合，按速率在3500转/分钟搅拌5分钟，得到W/O型乳液。

3.根据权利要求1所述的一种液膜处理苯酚废水工艺，其特征在于：所述步骤（2）中的搅拌器采用单层平直型桨叶。

4.根据权利要求2所述的一种液膜处理苯酚废水工艺，其特征在于：所述表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯Span80\聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯醚\氟表面活性剂FSN-100\FSO。

5.根据权利要求2所述的一种液膜处理苯酚废水工艺，其特征在于：所述助剂为液体石蜡\异辛醇。

6.根据权利要求1所述的一种液膜处理苯酚废水工艺，其特征在于：所述步骤（4）中对破乳后的乳状液降温至25℃以下加入丙酮\甲基异丁基酮，将酚类物质分离。