離心萃取機液膜法處理煉油廠含酚廢水技術
摘要對液膜萃取法處理煉油廠含酚廢水進行了研究，考察了乳化劑濃度、水相NaOH濃度、油水比、乳水比、廢水PH值、攪拌強度、萃取時間等時間等因素對除酚效率的影響，確定了萃取劑配方和工藝條件用液膜萃取法處理煉油廠含酚廢水，萃取時間快，除酚效率高(按近90%)，能有效地消除含酚廢水的污染主題詞萃取;含酚廢水;廢水處理;煉油廠;污染控制。
????煉油廠含酚廢水主要由油品堿洗工段產生的，廢水的PH值一般為10-- ?12，水中主要含低級酚及環烷酸等污染物質。這種廢水中酚的含量與煉廠加工的原油性質有關，如果加工重油、含硫原油、產生的廢水中含酚量較高;而加工輕質油、低含硫原油，產生的廢水中含酚量則較低煉油廠含酚廢水的水量與煉廠規模及管理技術水平有關，一個年加工能力為500wt的煉油廠，年產含酚廢水量大致為10000-- 22000t，而年加工原油為50wt的煉油廠，年產含酚廢水僅3000t左右.
目前煉廠對含酚廢水的處理主要采用溶劑萃取法溶劑萃取法的優點是工藝簡單，容易操作，但除酚效率并不高，主要原因是酚在水相和萃取劑之間存在一個分配系數問題，分配系數越大，除酚率就越高而目前常用的兩種萃取別(醋酸丁脂和煤油(含115%?~30%的N503))萃取酚的分配系數也只在50左右，還不能有效地將高濃度的酚脫除因此，本文研究采用液膜萃取技術對煉廠含酚廢水進行處理，它也是萃取技術中的一種，但與溶劑萃取不同的是:在液膜萃取處理含酚廢水的過程中，酚從廢水中向液膜的傳質具有單向遷移性，即萃取過程是不可逆的，不受分配系數的限制，從而有助于提高萃取除酚效率
1液膜萃取除酚過程及原理
液膜萃取除酚由四個步驟組成第一步是制備油包水乳狀液，油為連續相，水為分散相，水相一般為NaOH溶液，第二步是萃取過程，在攪動下將乳液倒入含酚廢水中，乳液在廢水中以小乳珠形式存在，乳珠內是NaOH溶液一一膜內相，廢水中膜外相，膜內相與膜外相被油相(液膜)分凡萃取時，因酚能溶于油，容易從膜外相透過油膜進入膜內相，進入膜內相的酚與NaOH反應???成酚鈉，酚鈉不溶于油，也就不會經油膜擴散到膜外相中去，這樣廢水中的酚就會源源不斷地經液膜進入膜內相，以酚鈉的形式被富集起來，從而大大提高除酚效率，這也是液膜萃取的單向遷移性，第三步是乳液與廢水分離萃取完成后，停止攪拌，萃取體系自動分為兩層，上層為富集了酚鈉的乳液，下層為除酚后的廢水，第四步是乳液再生，將富集了酚鈉的乳液破乳，破乳后的乳液分為兩層，上層為油相，下層為水相，水相會有高濃度酚鈉，加酸后可回收酚;上層油相可再度用來制備乳液，以進行下一級萃取操悵
2實驗部分
2. 1分析測定
用比色法測定水中酚的濃度
2. 2乳液(萃取劑)配制:將一定量的煤油加到乳液配制器中，在攪拌下加入乳化劑司本-80( SP- 80)，待完全溶解后，向乳液配制器中加入一定量的Na0 H水溶液，以2000r /min的轉速攪拌20min得到一種白包的油色水乳狀液
2. 3萃取實驗
取200ml含酚廢水于500mI燒杯中，在攪拌下加入配制的萃取劑，萃取一定時間后靜置分層，用萃取前后水樣中酚濃度的變化評價萃取效果
3實驗結果及討論
3. 1萃取劑配方的選擇
3. 1. 1乳化劑濃度對除酚率的影響
????固定NaOH溶液濃度為10%( Wt)，油水體積比如1. 2:?1，改變乳化劑用量，配制成一系列萃取劑，分別用它們處理含酚廢水，實驗結果見表1當SP- 80濃度低于6. 5%時，隨
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著SP- 80濃度增加，液膜的強度增大，乳滴有破損率減小，使除酚率增大但當SP- 80濃度大于6. 5%時，由于SP- 80濃度很高，使液膜的厚度和粘度增大，酚在膜中的傳質速率降低，使除酚率降低，因此，配制萃取劑時，SP- 80的用量應為6. 5%?(wt)
3. 1. 2膜內相Na0 H濃度對除酚率的影響固定SP- 80的濃度為6. 5%?( Wt>，油水體積比如1.2 :1，改變膜內相Na0 H的濃度配制
成一系列的乳液，分別用它們處理含酚廢水，試驗結果見表2 NaOH濃度從3%( Wt)增大到5%( Wt)時，除酚率很快增大，這是因為乳滴內NaOH濃度高，與進入膜內相的酚的反應速度加快，增強了酚的運移速度，使除酚效率增大但當NaOH濃度大于5%( Wt)時，除酚率則降低，這是因為SP- 80是失水山梨醇單油酸酷，當膜內相NaOH濃度很高時，會影響其乳化效果，使形成的液膜不穩定，容易破裂，液膜一旦破裂，一方面會失去液膜萃取作用，另一方面膜內相的NaOH會使廢水的堿度增大而影響處理效果因此，膜內相中NaOH的濃度為5%(( Wt)
3. 1. 3油水比對除酚率的影響
固定SP- 80的用量為6. 5%?( wt)，膜內相中NaOH濃度為5%( Wt)，改變油水體積比，配制成一系列乳液，分別用它們處理含酚廢水，實驗結果見表3制備萃取劑(乳液)時，油相與水相(膜內相)的體積比影響液膜的穩定性和酚在膜中的傳質速率，油水比大時，液膜穩定性好，但膜內相少，形成的液膜較厚，酚在膜中的傳質速度降低，使除酚效率降低，而油水比較小時，形成的液膜較薄，酚在膜中的傳質速率增大，但膜的穩定性差，因此，為達到除酚率，油水比應有一個值，即油水比為1:1 ~1.5:1時，取1. 2 :1
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3. 2萃取條件的選擇
3. 2. 1乳水比(萃取劑與廢水體積比)對除酚率的影響
按萃取劑配方(SP- 80用量為6.5%?( wt)，膜內相Na0 H濃度為5%?( wt)，油水體積為1. 2 :1)制備乳液，考察乳水比對除酚效率的影響，實驗結果見表4乳水比大，萃取劑很難以小乳珠的形式在廢水中分散，使處理效果降低;另外，乳水比大，處理成本也會相應增抓但如果乳水比太小，使萃取速度降低，除酚效率降低實驗中乳水比為1:3
3.2.2萃取時間對除酚率的影響
????按配方配制萃取劑，考察萃取時間對除酚率的影響，試驗結果見表5隨著萃取時
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間增加，除酚率增加;但隨著萃取時間的進一步延長，液膜會在攪動下被打碎，使除酚率降低萃取時間為1 0min.
3.2.3廢水PH值對除酚率的影響
按配方配制乳液，考察廢水PH值對除酚效率的影響，實驗結果見表6當廢水PH值小于8時，水中的酚主要以Ar- O H形式存在，很易向液膜遷移，除酚率高，而當PH值大于9時，水中酚主要以Ar、形式存在，向液膜的遷移速度降低，使除酚率降低因此，為了提高萃取效率，萃取PH值應為5左右，但考慮到該含酚廢水偏堿性，為了降低用來調PH值的用酸量，建設在PH值為w 8時進行萃取操作。
3.2.4攪拌強度對除酚率的影響
????萃取過程中的攪拌強度對除酚率影響較大如果轉速低于200r /min，萃取劑在水中很難分散，乳液基本上是呈塊漂在水面上，除酚效率很低而當轉速大于300r /min時，處理后水渾濁度大，這可能是由于乳珠在高速攪拌下被打碎，同時也使廢水產生了乳化現象的緣故因此，萃取的攪拌強度應控制在200w 300r /min的范圍內，試驗結果見表7
4結論
????(1)萃取劑配方是:SP- 80用量為6.5%( Wt)，膜內相NaOH濃度
