CN106865675B - 一种含酚废水的萃取脱酚方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含酚废水的萃取脱酚方法，包括以下步骤：将含酚废水在20‑35℃的温度下采用萃取剂进行多级逆流萃取，得到萃取相和萃余相，萃取剂为环酮类，含酚废水的PH值为6‑7。本发明的萃取脱酚方法对含酚废水中酚类的脱除率达到96.5％以上，可以回收更多的酚类；同时，对酚类中多元酚的脱除率显著，废水中残留酚类浓度大大降低，有利于后续的生化处理，提高生化出水的水质，并使废水回用处理的难度大大降低；对设备的操作条件改动小，有利于快速应用至萃取脱酚流程中。

Description

一种含酚废水的萃取脱酚方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种含酚废水的萃取脱酚方法。
背景技术
酚类是一种芳香族碳氢化合物的含氧衍生物，毒性大，难降解，直接排放会对水体造成严重污染。含酚废水主要来自煤化工、石油化工、染料、有机农药等生产过程，尤以煤化工为甚，不仅废水量大，并且酚含量高。国内外对含酚废水的处理都非常重视，并进行了大量的研究，但获得工业应用的主要是萃取法。
萃取法脱酚包括物理萃取和络合萃取，可用的萃取剂种类较多，比如乙酸丁酯、甲基异丁基酮、二异丙醚、甲基叔丁基醚、正辛醇、甲苯、蒽油等物理萃取剂，或者三辛基氧膦、三烷基氧膦、磷酸三丁酯、三辛胺等络合萃取剂。络合萃取法的分配系数比物理法高，萃取效果好，但由于萃取剂回收困难，工业应用较少。综合考虑脱酚效率、萃取剂回收、运行成本等因素，当前主要采用物理萃取法，萃取剂以甲基异丁基酮和二异丙醚为主。
与二异丙醚相比，甲基异丁基酮对单元酚和多元酚的分配系数都有一定提高，因此，采用甲基异丁基酮做萃取剂时，对含酚废水的脱酚率达到93%左右。但甲基异丁基酮对多元酚的分配系数不高，如对间苯二酚的分配系数为18左右，对间苯三酚的分配系数约5左右，这使其难以进一步提高废水的脱酚率。
从当前环保法规的执行标准看，由于国家对环保的日益重视，为保护环境和水资源，减少污染，排放标准也在渐趋严格，此前工业废水执行的三级、二级排放标准，很多已升级到一级排放标准。对新建的煤化工企业，往往要求是废水零排放，这就对污水处理及回用提出了很高的要求。若能通过萃取等前处理尽量多的除去酚类，无疑将大大减轻生物处理的压力，对后续的污水深度处理和回用、高浓盐水有机物脱除和分步结晶都有重要意义。因此，开发对酚类具有更高分配系数和更高脱除率的萃取剂尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种含酚废水的萃取脱酚方法，该方法能够对废水中酚类具有更高的脱除效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种含酚废水的萃取脱酚方法，包括以下步骤：将含酚废水在20-35℃的温度下采用萃取剂进行多级逆流萃取，得到萃取相和萃余相，萃取剂为环酮类，含酚废水的PH值为6-7。
上述环酮类为环己酮或2-甲基环己酮。
上述含酚废水中单元酚的含量为4500-8500mg/L，多元酚的含量为3500-9500mg/L。
上述萃取剂与含酚废水的体积比为1:3-9。
优选的，上述萃取剂与含酚废水的体积比为1:5-7。
优选的，上述多级逆流萃取为三级逆流萃取。
上述萃取脱酚方法还包括将萃取相进入精馏塔分离得到粗酚和萃取剂，或者通过碱洗得到酚钠和萃取剂，将萃余相进入汽提塔回收残留的萃取剂。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明的萃取脱酚方法对含酚废水中酚类的脱除率达到96.5％以上，可以回收更多的酚类；同时，对酚类中多元酚的脱除率显著，废水中残留酚类浓度大大降低，有利于后续的生化处理，提高生化出水的水质，并使废水回用处理的难度大大降低；对设备的操作条件改动小，有利于快速应用至萃取脱酚流程中。
具体实施方式：
以下结合实施例对本发明做详细说明，但这些实施例并不是对本发明的限定。
一种含酚废水的萃取脱酚方法，包括以下步骤：将含酚废水在20-35℃的温度下采用萃取剂进行三级逆流萃取，得到萃取相和萃余相，萃取剂为环酮类，优选为环己酮或2-甲基环己酮，含酚废水的PH值为6-7，含酚废水中单元酚的含量为4500-8500mg/L，多元酚的含量为3500-9500mg/L，萃取剂与含酚废水的体积比为1:3-9，优选为1:5-7。
萃取脱酚后，将萃取相进入精馏塔分离得到粗酚和萃取剂，或者通过碱洗得到酚钠和萃取剂，将萃余相进入汽提塔回收残留的萃取剂，以提高废水资源化利用水平。
对于物理萃取，萃取剂从水中萃取苯酚的原理主要是两者能够形成氢键，这就需要萃取剂具有较强的极性，但水也是一种极性很强的物质，能与酚类形成较强的氢键，单靠提高萃取剂的极性来提高萃取效率是有限的。从分子间作用力看，萃取剂对酚类的萃取，一个是相互之间形成氢键，另一个萃取剂与酚类之间的疏水作用，或者相似相溶作用也不可忽视。根据该原理，如果萃取剂的非极性端同酚类一样具有一个环的话，能够增强相似相溶的作用，从而提高对酚类的萃取效果。
以下通过实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
一种含酚废水的萃取脱酚方法，包括以下步骤：将单元酚的含量为5500mg/L、多元酚的含量为4600mg/L的含酚废水在30℃的温度下采用环己酮作为萃取剂进行三级逆流萃取，得到萃取相和萃余相。其中，含酚废水的PH值为6.5，萃取剂与含酚废水的体积比为1:6。
对萃余相进行检测，单元酚残留浓度为85mg/L，多元酚残留浓度180mg/L，总酚浓度265mg/L。计算可知单元酚脱除率98.5%，多元酚脱除率96.0%，总酚脱除率97.4%。
实施例2
一种含酚废水的萃取脱酚方法，包括以下步骤：将单元酚的含量为8300mg/L、多元酚的含量为9300mg/L的含酚废水在25℃的温度下采用环己酮作为萃取剂进行三级逆流萃取，得到萃取相和萃余相。其中，含酚废水的PH值为7，萃取剂与含酚废水的体积比为1:7。
对萃余相进行检测，单元酚残留浓度为130mg/L，多元酚残留浓度350mg/L，总酚浓度480mg/L。计算可知单元酚脱除率98.4%，多元酚脱除率96.2%，总酚脱除率97.2%。
实施例3
一种含酚废水的萃取脱酚方法，包括以下步骤：将单元酚的含量为4800mg/L、多元酚的含量为3500mg/L的含酚废水在25℃的温度下采用环己酮作为萃取剂进行三级逆流萃取，得到萃取相和萃余相。其中，含酚废水的PH值为6，萃取剂与含酚废水的体积比为1:5。
对萃余相进行检测，单元酚残留浓度为75mg/L，多元酚残留浓度130mg/L，总酚浓度205mg/L。计算可知单元酚脱除率98.4%，多元酚脱除率96.3%，总酚脱除率97.5%。
实施例4
一种含酚废水的萃取脱酚方法，包括以下步骤：将单元酚的含量为5300mg/L、多元酚的含量为4200mg/L的含酚废水在35℃的温度下采用2-甲基环己酮作为萃取剂进行三级逆流萃取，得到萃取相和萃余相。其中，含酚废水的PH值为6.5，萃取剂与含酚废水的体积比为1:6。
对萃余相进行检测，单元酚残留浓度为133mg/L，多元酚残留浓度164mg/L，总酚浓度297mg/L。计算可知单元酚脱除率97.5%，多元酚脱除率96.1%，总酚脱除率96.8%。
根据上述实施例可以看出，本发明的萃取脱酚方法对含酚废水中酚类的脱除率达到96.5％以上，优于现有的萃取效果，对酚类中多元酚的脱除率显著，可以回收更多的酚类循环使用。

Claims (3)

1.一种含酚废水的萃取脱酚方法，其特征在于，包括以下步骤：将含酚废水在20-35℃的温度下采用萃取剂进行多级逆流萃取，得到萃取相和萃余相，所述萃取剂为环酮类，所述含酚废水的pH值为6-7；所述含酚废水中单元酚的含量为4500-8500mg/L，多元酚的含量为3500-9500mg/L；所述萃取剂与含酚废水的体积比为1:5-7；所述环酮类为环己酮或2-甲基环己酮。
2.根据权利要求1所述的含酚废水的萃取脱酚方法，其特征在于，所述多级逆流萃取为三级逆流萃取。
3.根据权利要求1所述的含酚废水的萃取脱酚方法，其特征在于，还包括将所述萃取相进入精馏塔分离得到粗酚和萃取剂，或者通过碱洗得到酚钠和萃取剂，将所述萃余相进入汽提塔回收残留的萃取剂。
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