萃取槽含酚廢水中酚分離技術研究

????摘要:酚類物質是工業廢水中常見高毒性、難降解的有機污染物，同時，它又是化工生產中重要的原料之一，本文介紹現階段含酚廢水中酚分離的方法—萃取法、吸附法、蒸汽法和過濾法等，闡述了近年來分離方法以及技術進展情況，并對近年來的吸附劑、萃取劑等做出介紹，提出了當前含酚廢水中酚分離技術的發展前景和方向，希望可以為我國的環保事業做出一點貢獻。

????酚類化合物為原型質毒物，在美國國家環境保護總署(EPA)標出的129種優先控制的污染物之列，它也是我國優先監測的持久性有機物，己被列入具有致癌性單環芳烴之列。同時，酚類化合物又是一種重要的工業原料，酚類化合物用途十分廣泛，例如殺蟲劑、藥品和染料等，在化工廠、焦化廠、煤氣廠、石油工業的煉油廠等都會產生酚類化合物。煤氣生產過程當中的會產生含酚廢水，它是用大量冷卻水噴淋氣化爐的煤氣而產生的廢水，其成分非常復雜，包含很多復雜的酚類化合物。

工業含酚廢水的處理方法有很多中，其中以微生物法廉價，而且污染小。但是酚類化合物有毒性，濃度過高會抑制微生物的降解作用，而且焦化廢水中的氨氮、硫化物也會影響處理效果，所以對于工業生產中的含酚廢水應先進行分離預處理，以含降低生化處理或者是末級處理的壓力，同時也可以對酚進行回收利用，既不污染環境，又能合理利用資源變廢為寶，實現經濟和環境共同的發展。含酚廢水的處理方法有很多種，而我們僅從分離的角度對含酚廢水進行探討，希望可以為環境保護事業貢獻自己的一份力量。萃取槽含酚廢水中酚分離技術研究

1含酚廢水的分離技術不同物質之間的分離，常伴隨著相之間的分離，常見的有吸附、萃取、蒸餾和過濾等方法。對于含酚廢水的分離大體也在這四種方法之間衍變，依據不同的情況和處理條件產生了各種各樣的方法。

1. 1吸附法

????作為傳統的含酚廢水處理技術，吸附法在早期的處理過程中發揮著極其重要的作用。主要是利用吸附劑很大的總比表面積和吸附能力來達到廢水處理的效果。常見的吸附劑有活性炭、蒙脫土、樹脂、粉煤灰以及分子篩等。

????活性炭是目前非常普遍的吸附劑，不僅有多孔結構和較大的比表面積，而且孔表面有梭基、輕基、淡基及內醋結構，使其吸附性能更強，常常作為末級處理工藝。活性炭分為顆粒活性炭、粉末活性炭和柱狀活性炭等，史某研究了后兩種活性炭對酚類的去除效率，當然顆粒活性炭對苯酚也有很強的吸附能力，但活性炭對溫度、pH要求較高，因為這些條件往往會改變它表面的Zeta電位，使其表現出不同的效果。這些年對活性炭的改性做了大量的研究。例如戮膠基活性炭纖維，KOH和HNO3聯合改性活性炭等，Tryb。等用TiO2負載，利用高溫和UV處理活性炭吸附能力提高。不可再生的活性炭還可以作為燃料，并能產生較高的熱值。萃取槽含酚廢水中酚分離技術研究

????蒙脫土是膨潤土的主要成分，其表面很強的陽離子交換能力和高比表面積使得它在處理含酚廢水過程中越來越受到關注，而且蒙脫土來源廣泛，價格便宜。早年夏某對加入膨潤土來去除焦化廢水中氨氮進行了研究。蒙脫土對含酚廢水中酚的吸附能力一般，所以鄭某制備PDMDAAC-膨潤土對焦化廢水進行處理，除酚率高達99. 98%。李某將CTMAB和BTMAB改性Ca基膨潤土，對四種不同的酚類都有高于80%的吸附效果，高可達到98. 22%。現在還有很多利用蒙脫土的吸附性能制備殼聚糖改性膨潤土、有機膨潤土和磁性膨潤土如納米Fe3 OQ膨潤土等等來處理焦化廢水。甚至還有磁性膨潤土兼并Fenton氧化處理含酚廢水，也有十分明顯的作用。

????酚類具有弱酸性，使用弱堿性離子交換樹脂具有比較好的吸附效果，樹脂在偏中性的條件下使用。張某研究弱堿離子交換樹脂應用于含酚廢水的處理，篩選出大孔樹脂的效果好。還有NDA-99等超高交聯吸附樹脂，以及717樹脂等處理含酚廢水的研究。萃取槽含酚廢水中酚分離技術研究

????粉煤灰屬于火山灰類物質，主要是Si和Al的氧化物，Fe和Ca的含量也比較高。它的結構形態不一，多孔且比表面積大，所以它有較強的吸附性能，可觀的是以廢治廢，在成本上很受青睞。夏某在粉煤灰中加入少量的硫酸和NaCI加熱浸取后處理含酚廢水，后來也出現了鹽酸和NaCI。也有人研究高硫煤煤粉，長焰煤煤粉，煉焦煤煤粉處理焦化廢水的效果。粉煤灰還可采用低溫水熱合成法制備沸石分子篩進行吸附來處理含酚廢水，利用粉煤灰制備沸石分子篩，表現出更好的吸附性能。對于分子篩的研究，陶某以天然巖石為原料制備的13X沸石分子篩對苯酚的吸附量可以達到96%，解吸效率幾乎可以到100 %。還有NaX分子篩和介孔SBA-15分子篩等處理含酚廢水也有不錯的效果。

除此之外，還有用磷酸改性后高溫鍛燒制備的改性花生殼處理焦化廢水，以及改性環糊精吸附含酚廢水，改性環糊精雖然再生能力強，但是質量損失較大成為弊端。利用煤制氣產生的焦炭、蘭碳進行改性吸附焦化廢水中的酚類及其他有機物的研究，以及段小月[mo利用ACF電吸附處理含酚廢水，并做出電吸附的熱力學和動力學研究。

1. 2萃取法

????萃取法常用于高濃度含酚廢水中，是回收酚類物質的主要方法。由于這種方法占地面積小，效率高，而且回收的價值高，所以萃取法脫酚的應用日益廣泛。分配系數是評價萃取劑的重要指標，它對相平衡和傳質速率的影響很重要。常用的萃取劑主要有N一503、苯，重苯、輕油、重溶劑油、醋酸丁醋、異丙醚、甲基異丁酮和磷酸三丁醋等。

????20世紀70年代國內外很多萃取劑脫酚效率不高、水中溶解度高或是毒性大，所以我國一些單位利用脂肪醇氨解的方法自己合成了新型萃取劑N - 503 ，它是一種淡黃色油狀液體，分子結構式為:

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????通過紅外光譜與核磁共振分析，N - 503中的淡基與苯酚輕基的氫產生了氫鍵締合，所以脫酚效率高，而且循環利用能力不錯，實際無毒性，到目前為止，N - 503在萃取含酚廢水中任然占據著重要的市場。

????苯、重苯、輕油還有重溶劑油的分配系數不高，但是對于焦化廠、煉油廠和煤氣廠來說，這些都是本廠的產品，廉價且易得，萃取后使用一些設備就能回收利用，所以在一些這樣的廠子里依然廣泛使用。

????醋類、醚類、酮類的分配系數都較高，近些年研究較多。李某進行TBP萃取分類物質的機理研究，由于TBP屬于Lewis中強堿，對苯酚稀溶液的分配系數D超過400，煤油與TBP的混合物萃取含酚廢水研究逐漸展開，當TBP含量達到30%，分配系數為171. 5，一級萃取效率超過90 %，二級萃取效率提升約50 % ~20%。甲基異丁酮在工業含酚廢水處理中也備受關注，與TBP相比它更加便宜，效果好而且方便重復利用[川。

????隨著離子液體的研發和推廣，離子液體不易揮發，低毒性、較高的分配系數以及離子液體獨有的一些特性，使人們對離子液體萃取脫酚也開始產生了興趣。Rogers提出用離子液體萃取劑壓mime PF。在常溫下萃取易揮發苯取代衍生物，李某用壓mime PF。萃取酚類物質，并得出咪哩上不同取代基會對不同酚類有相對選擇性的萃取。以咪哩作為基準物，先后出現了【mime】?BFQ和壓【hmim】?Cl萃取酚的研究。

????液膜萃取含酚廢水在20世紀80年代國內己有相關報道，與常規溶劑萃取不同的是液膜萃取具有單向遷移性，不受分配系數的影響，對酚類的萃取效率就大大增加，但是這種方法的工藝較為復雜，操作偏難，所以大多數工廠仍使用溶劑萃取法。

超臨界流體作為特殊條件下的特殊狀態存在，介于氣液兩態之間擁有很多獨有的性質，關于用超臨界萃取的方法萃取酚類物質，國內外大都用于從植物中萃取得到稀有或是難以合成出來的酚類物質，而用于含酚廢水的分離的實際應用上成本太高，并不符合發展的需求，實際應用中傾向與超臨界水氧化法處理含酚廢水。

1.3蒸餾法

依據水與酚類物質的沸點不同，來處理含酚廢水的操作雖然簡單，但成本高而且占地面積大，并不利于含酚廢水的處理。20世紀so年代以來隨著高分子材料和膜分離技術的迅猛發展，張某采用聚氟乙烯中空纖維膜進行膜蒸餾處理含酚廢水的研究，出水可達到50 N.,g/mL。

1.4過濾法

????20世紀70年代上海一些單位利