? ? 含酚廢水是一種污染范圍極廣的工業廢水,如不經處理直接排放會給人類及環境帶來嚴重危害,特別是隨著石油化工、塑料及纖維等工業的發展,含酚廢水所造成的污染問題也越來越突出。
????含酚廢水的處理方法很多,目前國內處理高濃度含酚廢水的方法主要有萃取生化法、吸附法、縮聚法及液膜法等萃取生化法工藝簡單,處理量大;吸附法對酚濃度的適用范圍寬,吸附劑能夠再生;縮聚法具有占地面積小、流程簡單,處理效果穩定等特點;液膜
法處理效率高、成本低,但工藝條件還不太成熟這些方法各有優點,實際處理含酚廢水過程中,應根據水質情況,選擇工藝簡單管理方便、回收和凈化相結合,達到環境效益和經濟效益的統一。
本文以三辛胺媒油為萃取劑,以化學萃取處理高濃度含酚廢水,確定了適宜的操作條件,使一級萃取率達97. 5%以上該萃取劑可反復使用,不分解,不老化,具有良好的經濟效益,適用于工業高濃度含酚廢水的處理
1三辛胺媒油溶液萃取脫酚機理的分析
????三辛胺顯堿性,和酸作用生成按鹽,生成的鹽使苯酚從水相到有機相的轉移得以加速在萃取過程中,加入適量的煤油作稀釋劑,可使萃取相具有良好的流動性,有不產生第三相,有利于萃取過程的混合與分離整個萃取脫酚過程,可簡單描述如下:
????1成鹽:
????2( C85H17)3 N+ H2?SO4=[(C8H17)3NH]2[C6H5OH]2SO4
????2)萃取:
[C6H5OH]2SO4+nC6H5ON=[(C8H17)3NH]2[(C6H5OH)]nSO4
3)反萃:
[(C8H17)3NH]2[C6H5OH]nSO4+(n+2)NaOH=2(C8H17)3H+nC6H5ONa+Na2SO4+(n+2)H2O
2試驗部分
????以體積比為1:1的三辛胺媒油的混合溶劑為萃取劑,采用間歇一級萃取試驗流程圖如圖1所示
將高濃度含酚廢水用硫酸酸化至pH值小于1后放入萃取器中,同時加入一定體積的三辛胺和稀釋劑煤油,在室溫下攪拌15min后,萃余相(水相)放入反萃罐中,靜置40min,分層后,往反萃罐中加入適量的5%一10%(質量分數)的Na0 H水溶液,攪拌30min,靜置40min下層反萃液可送至酚回收車間,上層為再生后的三辛胺媒油可重復使用。萃取相(油相)可進一步處理或經中和后直接排至污水處理幾
3結果與討論
3. 1萃取條件的考察
3.1.1劑水比的影響
劑水比(三辛胺、煤油與廢水的體積比)對萃取效果的影響如表1所示可以看出劑水比在1:1:2~?1:1:10范圍內變化時,萃取效果并無明顯變化,表明三辛胺的萃取能力很強一般取劑水比1:1:10即可,本文中的劑水比即取此值。
3. 1. 2廢水初始pH值的影響
????影響結果示于圖2由圖可知,當pH值從4降至0. 5時,脫酚率由51.4%提高到98.5%,表明廢水初始pH值越低,萃取效果越好,一般控制在pH<1為宜。
3. 1. 3萃取時間的影響
????萃取時間的影響見圖3可以看出,隨著萃取時間的延長,脫酚率有所提高,但延長至一定時間后,萃取效果基本不發生變化一般萃取時間取15min
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3. 1. 4攪拌速率的影響
攪拌速率的影響見圖4由圖可知,隨著攪拌速率的提高,脫酚率明顯下降由于高速攪拌加劇了油水的混合,使油相分散得過細,出現乳化現象,從而降低了表觀萃取效果可以預測,隨著靜置時間的延長,萃取效果將有所改善,但靜置時間過長對工業生產不利,采用低速率攪拌為宜一般攪拌控制在70 r /min~80 r /min圍內。
3. 2反萃條件的考察
????反萃過程中的萃取劑為NaOH水溶液,本文中稱為堿液或反萃液劑堿比(三辛胺+煤油與Na0 H水溶液的體積比)的選擇原則是,在保證反萃效果的前提下,盡可能選較高的劑堿比,為降低成本應盡量增大劑堿比,適宜劑堿比可取為1 :1. 3,此時反萃率可達90%以上
在劑水比為1:1:10, pH< 1,萃取時間15min,攪拌速率為80r /min,劑堿比為1:1. 3,堿含量在10%一30%(質量分數)間變化的條件下,進行反萃試驗試驗發現堿含量對反萃率的影響不大,但隨著堿含量的增大,苯酚的回收率亦有明顯提高,但當堿含量增大到一定程度時,反萃液有可能產生結晶,對萃取過程產生不良影。本文中含量堿取為20%(質量分數)
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4結論
????本文以三辛胺為萃取劑對高濃度含酚廢水的萃取工藝進行了研究得到適宜的工藝條件為:劑水比為1' ?1' ?l0, pH< 1,萃取時間為15min,攪拌速率為80r /min,劑堿比為1 : 1. 3,堿的質量分數為20%。試驗結果表明,以三辛胺為萃取劑的一次萃取率可達97. 3'70以上萃取劑可以再生循環反復使用。
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