CN107585821A

CN107585821A - 一种萃取废水中酚类化合物的方法

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Publication number: CN107585821A
Application number: CN201710900641.6A
Authority: CN
Inventors: 储国强; 李珩德; 方岩雄; 谭伟; 蔡晓兰; 高恒志; 万力
Original assignee: Anhui Fulltime Specialized Solvent & Reagent Co Ltd; Guangdong University of Technology
Current assignee: Anhui Fulltime Specialized Solvent & Reagent Co Ltd; Guangdong University of Technology
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2018-01-16

Abstract

本发明提供了一种萃取废水中酚类化合物的方法，包括以下步骤：将含酚废水在20~40℃温度下用萃取剂进行多级逆流萃取。得到萃取相和萃余相，萃取剂是环烷类，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约97%，可以回收大量酚类；而且对酚类中多元酚的萃取率显著，废水中酚类浓度大大降低，利于后续的生化处理，成本低，操作简单，易于应用工业工艺流程中。

Description

一种萃取废水中酚类化合物的方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及一种含酚废水的处理方法，具体公开了一种该含酚废水中酚类化合物的分离方法。

背景技术

含酚废水是工业过程中最常见的水体污染物，其主要来自于石油化工、炼焦、煤气化等过程。酚类物质难降解，毒性高，仅含微量的含酚废水不经处理任意排放，对人类、水体生物以及农作物造成不可逆的危害。生活在含苯酚达0.1~0.2mg/L的水体中鱼类其肉会带有酚味，浓度稍高直接引起大量鱼类死亡，用含酚废水（50~100mg/L）灌溉农田，会导致农作物减产甚至枯死。因此它被美国国家环保署（EPA）列入首要控制污染物名单，以及欧盟控制危险物排放指令76/464/EEC。此外，苯酚及取代酚等是双酚A、酚醛树脂、己内酰胺等化工产品的生产原料。在我国GB 8978-1996各级排放标准对苯酚、间甲酚等酚类各级排放含量进行了严格的限定，各级排放标准在质量浓度0.1~2.0mg/L。

目前，国内外针对含酚废水的处理探索出了很多方法，工业中常采用正己/庚/辛醇、A-336、重苯油、甲苯、MIBK、硝基苯、粗苯、异丙醚、N-503等作为萃取剂。根据现有的萃取技术，挥发酚的脱除率一般在90%左右，有些萃取剂的脱酚率高，如甲基丁基酮，但其在水中的溶解度高达2%，遗留二次污染问题。

此外，现有技术还公开了以下技术方案：

中国专利申请CN 105152869 A公开了采取乙酸乙酯来提纯含酚废水中苯酚，经其萃取后可制得高纯度的苯酚，该法对含酚废水中酚类化合物的多样性以及萃取剂在萃余相中的残留量等问题稍欠探索。

中国专利申请CN 102336451 A公开了一种煤化工含酚废水的萃取脱酚方法，其包括以甲基叔戊基醚为主体萃取剂来处理废水并回收粗酚产品，在此工艺中使用的甲基叔戊基醚一般常与甲基叔丁基醚共存，其纯度低不利于溶剂的回收。

发明内容

针对上述高浓含挥发酚废水萃取技术的不足，为有效解决现有技术中使用萃取剂对含酚废水进行萃取脱酚处理时，试剂可能低效有毒或易造成二次污染，溶剂回收能耗高，损失大，操作费用高昂等问题，本发明提供了一种高效、经济的含酚废水萃取的方法，提高了对含挥发酚的脱除效率，降低了溶剂的损失，使脱酚废水达到城市规定的一级排放标准。

本发明所采用的技术方案：一种分离含酚废水中酚类化合物的方法，依次包括下述步骤：

一种萃取废水中酚类化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：将含酚废水在20~40℃温度下用萃取剂进行多级逆流萃取。得到萃取相和萃余相，萃取剂是环烷类，含酚废水的pH值为6~7

上述环烷类为异丙基环己烷或异丙基环戊烷。

上述含酚废水中单元酚含量为4000~8000mg/L，多元酚的含量为3000~9000mg/L。

上述萃取剂与含酚废水的体积比为1：3~7。

优选的，上述萃取剂与含酚废水的体积比为1：4~6。

优选的，上述多级逆流萃取为三级逆流萃取。

上述萃取与搅拌温度20～40℃；搅拌时间1h～2h；萃取时间1h～2h。

上述萃取废水中酚类化合物的方法还包括所述萃取剂进入精馏塔分离得到粗酚和萃取剂，或通过碱洗得到酚钠和萃取剂，将所述萃余相进入气提塔回收残留的萃取剂。

与现有技术相比，本发明的有点是：（1）本发明的萃取脱酚方法对含酚废水中酚类的脱除率达到约97%，可以回收大量酚类；而且对酚类中多元酚的萃取率显著，废水中酚类浓度大大降低，利于后续的生化处理，成本低，操作简单，易于应用工业工艺流程中。（2）本发明的丁异丙基环己烷或异丙基环戊烷无毒无腐蚀性且可生物降解，是一种绿色溶剂；（3）本发明的异丙基环己烷或异丙基环戊烷合成路线简易，成本低廉；（4）本发明的异丙基环己烷或异丙基环戊烷几乎不溶于水，在萃取过程中溶剂的损失少，经其萃取可显著降低废水COD。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的权利要求做进一步的详细描述，但本发明的实施方式不限于此。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员熟悉的方法，所用原料均为市售商品。

本发明采用气相色谱法定量分析，采用的分析仪器为安捷伦7820A，色谱柱为DB-624，进样量：1.1uL；流速：5mL/min；柱温：180℃~220℃，5℃/min；载气：N₂；辅助气：O₂，H₂室温：25℃。

实施例1

将异丙基环己烷含酚废水按体积比为1：5混合，废水中单元酚量为5500mg/L，多元酚量为4500mg/L，萃取温度设置在20℃，进行三级逆流萃取，pH调节至6，混合搅拌1h～2h后静置1h～2h，得萃取相和萃余相。经气相色谱仪检测所述萃余相中单元酚量为193mg/L，多元酚量为202.5mg/L。经计算可知单元酚萃取率96.5%，多元酚萃取率95.5%。

实施例2

将异丙基环己烷与含酚废水按体积比为1：4混合，废水中单元酚量为6000mg/L，多元酚量为4000mg/L，萃取温度设置在20℃，进行三级逆流萃取，pH调节至6，混合搅拌1h～2h后静置1h～2h，得萃取相和萃余相。经气相色谱仪检测所述萃余相中单元酚量为169mg/L，多元酚量为156mg/L。经计算可知单元酚萃取率97.2%，多元酚萃取率96.1%。

实施例3

将异丙基环己烷与含酚废水按体积比为1：4混合，废水中单元酚量为7500mg/L，多元酚量为2500mg/L，萃取温度设置在30℃，进行三级逆流萃取，pH调节至6，混合搅拌1h～2h后静置1h～2h，得萃取相和萃余相。经气相色谱仪检测所述萃余相中单元酚量为248mg/L，多元酚量为103mg/L。经计算可知单元酚萃取率96.7%，多元酚萃取率95.9%。

实施例4

将异丙基环戊烷与含酚废水按体积比为1：5混合，废水中单元酚量为5000mg/L，多元酚量为5000mg/L，萃取温度设置在20℃，进行三级逆流萃取，pH调节至6，混合搅拌1h～2h后静置1h～2h，得萃取相和萃余相。经气相色谱仪检测所述萃余相中单元酚量为196mg/L，多元酚量为246mg/L。经计算可知单元酚萃取率96 %，多元酚萃取率95.1%。

从以上实施例结果可知：本发明的萃取脱酚方法对含酚废水中酚类的脱除率约97%，对酚类中多元酚的脱除率显著，可回收更多的酚类循环使用。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种萃取废水中酚类化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：将含酚废水在20~40℃温度下用萃取剂进行多级逆流萃取。

2.得到萃取相和萃余相，萃取剂是环烷类，含酚废水的pH值为6~7

根据权利要求1所述的萃取废水中酚类化合物的方法，其特征在于：所述环烷类为异丙基环己烷或异丙基环戊烷。

3.根据权利要求1所述的萃取废水中酚类化合物的方法，其特征在于：所述含酚废水中单元酚含量为4000~8000mg/L，多元酚的含量为3000~9000mg/L。

4.根据权利要求1所述的萃取废水中酚类化合物的方法，其特征在于：所述萃取剂与含酚废水的体积比为1：3~7。

5.根据权利要求4所述的萃取废水中酚类化合物的方法，其特征在于：所述萃取剂与含酚废水的体积比为1：4~6。

6.根据权利要求4所述的萃取废水中酚类化合物的方法，其特征在于：所述多级逆流萃取为三级逆流萃取。

7.根据权利要求1所述的萃取废水中酚类化合物的方法，其特征在于：所述的萃取与搅拌温度20～40℃；搅拌时间1h～2h；萃取时间1h～2h。

8.根据权利要求1所述的萃取废水中酚类化合物的方法，其特征在于：还包括所述萃取剂进入精馏塔分离得到粗酚和萃取剂，或通过碱洗得到酚钠和萃取剂，将所述萃余相进入气提塔回收残留的萃取剂。