专利名称：一种兰炭含酚废水的络合萃取脱酚方法
技术领域：
本发明属于废水处理领域，具体涉及ー种兰炭含酚废水的络合萃取脱酚方法。
背景技术：
兰炭废水常在原煤的低温干馏、煤气净化和化工产品精致过程中产生。该废水成分复杂，含有大量未被高温氧化的污染物，与焦化废水相比，兰炭废水的COD要高出10倍左右，该废水中酚类、氨氮的浓度也远高于焦化废水。由此可见，兰炭废水属于典型的难降解有机物废水，处理难度较大，目前已成为环境保护领域亟待解决的ー个难题。兰炭废水酚含量为3000mg/L，属于高浓度含酚废水。酚类化合物属于原型质毒物，是废水中常见的ー类高毒性和难于降解的有机物，对生态和环境有严重的危害。含酚废水在我国水污染控制中也被列为重点解决的有害废水之一。所以针对兰炭含酚废水，需采取切实可行的方法，一方面降低兰炭废水中的酚类含量，減少其对环境造成污染，另一方面回收兰炭废水中酚类资源，从而实现该类废水的无害化和资源化。有关高浓度含酚废水的处理方法有萃取法、膜分离法、高级氧化法、化学沉淀法等。这些方法中膜分离法エ业化应用较为困难，化学沉淀法与高级氧化法处理费用比较高。因此，目前对高浓度含酚废水的研究主要是采用溶剂萃取法，但是由于这些萃取剂对于酚类的分配系数较低，损耗大，处理效果也不理想，溶剂萃取法往往仅作为含酚废水的ー级处理加以采用。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种兰炭含酚废水的络合萃取脱酚方法，络合萃取的分配系数较高，萃取能力强，易于工程化应用，且络合萃取剂具有重复使用的优势，从而实现酚类的高效处理与资源化回收。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种兰炭含酚废水的络合萃取脱酚方法，将萃取剂与兰炭含酚废水置于恒温水浴锅中震荡，并于常温下静置分相，得到萃余液水相和富含酚类的溶剂相，其中，所述萃取剂组成为络合剂+稀释剂，其中络合剂为磷酸三丁酷，稀释剂为甲苯，萃取剂的体积配比为络合剂占10%-40%，其余为稀释剂。本发明较好的エ艺參数是萃取温度为20_50°C，萃取PH值为2-10，萃取时间为10-90分钟，萃取剂与兰炭含酚废水的体积比为1:1-1:50。本发明还可以将萃取剂重复使用用反萃取剂氢氧化钠对得到的富含酚类的溶剂相进行反萃取，将得到的再生萃取剂循环使用，得到的酚类资源回收利用。将萃取剂重复使用的エ艺參数是作为反萃取剂的氢氧化钠溶液质量浓度为5%-50%，反萃取温度为20-60°C，反萃取剂与富含酚类的溶剂相的体积比为1:1-1:5。本发明的兰炭含酚废水的脱酚エ艺是采用络合萃取的方法，选择磷酸三丁酯作为络合剤，甲苯作为稀释剂。络合萃取脱酚方法由于其特殊的络合萃取机理，其分配系数较高，萃取能力强，且络合萃取剂经碱液反萃取后具有重复使用的优势，碱液富集分离回收废水中有价物质，从而实现酚类的高效处理与资源化回收。
附图为本发明中兰炭含酚废水的络合萃取脱酚方法的エ艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进ー步详细说明。实施例一
如附图所示，一种兰炭含酚废水的络合萃取脱酚方法，步骤如下I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。2)将兰炭含酚废水PH调节为8，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :1混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为25°C下震荡50分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为10%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于60°C的恒温水浴锅中震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。处理后的废水酚含量为273. 3mg/L,酚类脱除率为90. 89%。实施例ニI)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。2)将兰炭含酚废水PH调节为8，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :10混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为25°C下震荡50分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为10%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于40 °C恒温水浴锅中震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。处理后的废水酚含量为338. lmg/L,酚类脱除率为88. 73%。实施例三I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。
2)将兰炭含酚废水PH调节为8，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :20混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为25°C下震荡50分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为10%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于40 °C恒温水浴锅中震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。 处理后的废水酚含量为71L 6mg/L，酚类脱除率为76. 28%。实施例四I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。2)将兰炭含酚废水PH调节为8，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :1混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为25°C下震荡30分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为10%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于20°C恒温水浴锅中震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。处理后的废水酚含量为420. 3mg/L，酚类脱除率为85. 99%。实施例五I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。2)将兰炭含酚废水PH调节为8，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :1混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为25°C下震荡70分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为10%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于60°C下恒温水浴锅中震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。处理后的废水酚含量为379. 2mg/L,酚类脱除率为87. 36%。实施例六I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。
2)将兰炭含酚废水PH调节为8，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :1混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为25°C下震荡90分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为10%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于45°C恒温水浴锅中震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。 处理后的废水酚含量为447mg/L，酚类脱除率为85. 10%。实施例七I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。2)将兰炭含酚废水PH调节为8，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :1混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为25°C下震荡50分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为5%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于50°C恒温水浴锅中震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。反萃取后水相中的酹含量为2579. lmg/L,反萃取率为85. 97%。实施例八I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。2)将兰炭含酚废水PH调节为8，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :1混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为25°C下震荡50分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为10%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于50°C恒温水浴锅中震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。反萃取后水相中的酹含量为2641. 5mg/L,反萃取率为88. 05%。实施例九I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。
2)将兰炭含酚废水PH调节为8，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :1混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为25°C下震荡50分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为40%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于恒温水浴锅中于温度50°C下震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。反萃取后水相中的酹含量为2321. 7mg/L,反萃取率为77. 39%。 实施例十I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占10%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。2)将兰炭含酚废水PH调节为2，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :5混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为45°C下震荡80分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为40%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:1，再将混合液置于恒温水浴锅中于温度50°C下震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。反萃取后水相中的酹含量为2470. 50mg/L,反萃取率为82. 35%。实施例^^ 一I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占40%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。2)将兰炭含酚废水PH调节为6，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :10混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为30°C下震荡60分钟。3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为50%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:5，再将混合液置于恒温水浴锅中于温度50°C下震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。反萃取后水相中的酹含量为2258. 10mg/L,反萃取率为75. 27%实施例十二I)制备萃取剂，其组成为络合剂+稀释剂，其中磷酸三丁酯为络合剤，甲苯为稀释齐U，萃取剂的体积配比为络合剂占30%，其余为稀释剂，将络合剂和稀释剂在常温下混合均匀备用。
2)将兰炭含酚废水PH调节为6，将萃取剂与兰炭含酚废水按体积比I :20混合均匀，井置于恒温水浴锅中在温度为50°C下震荡20分钟3)将上述混合液在常温下静置分相，得到溶剂相和萃余液水相。4)采用浓度为10%的氢氧化钠溶液作为反萃取剂对上述富含酹类的溶剂相进行反萃取再生。反萃取操作中，操作体积相比范围碱液/溶剂相为1:2，再将混合液置于恒温水浴锅中于温度50°C下震荡40分钟。5)将步骤4)中的混合液在常温下静置分相，得到的再生萃取剂重复用于步骤2)，酚类资源回收利用。反萃取后水相中的酹含量为2197. 20mg/L,反萃取率为73. 24%。
权利要求
1.一种兰炭含酚废水的络合萃取脱酚方法，其特征在于，将萃取剂与兰炭含酚废水置于恒温水浴锅中震荡，并于常温下静置分相，得到萃余液水相和富含酚类的溶剂相，其中，所述萃取剂组成为络合剤+稀释剂，其中络合剂为磷酸三丁酷，稀释剂为甲苯，萃取剂的体积配比为络合剂占10% -40%，其余为稀释剂。
2.根据权利要求I所述络合萃取脱酚方法，其特征在于，萃取温度为20-50°C，萃取PH值为2-10，萃取时间为10-90分钟，萃取剂与兰炭含酚废水的体积比为1:1-1:50。
3.根据权利要求I或2所述络合萃取脱酚方法，其特征在于，用反萃取剂氢氧化钠对得到的富含酚类的溶剂相进行反萃取，将得到的再生萃取剂循环使用，得到的酚类资源回收利用。
4.根据权利要求3所述络合萃取脱酚方法，其特征在于，作为反萃取剂的氢氧化钠溶液质量浓度为5%-50%，反萃取温度为20-60°C，反萃取剂与富含酚类的溶剂相的体积比为I:ト1:5。
5.根据权利要求I所述络合萃取脱酚方法，其特征在干，萃取剂的体积配比为络合剂占20%，其余为稀释剂。
全文摘要
本发明为一种兰炭含酚废水的络合萃取脱酚方法，将萃取剂与兰炭含酚废水置于恒温水浴锅中震荡，并于常温下静置分相，得到萃余液水相和富含酚类的溶剂相，用反萃取剂氢氧化钠对得到的富含酚类的溶剂相进行反萃取，将得到的再生萃取剂循环使用，得到的酚类资源回收利用，本发明的兰炭含酚废水的脱酚工艺是采用络合萃取的方法，选择磷酸三丁酯作为络合剂，甲苯作为稀释剂，络合萃取脱酚方法由于其特殊的络合萃取机理，其分配系数较高，萃取能力强，且络合萃取剂经碱液反萃取后具有重复使用的优势，碱液富集分离回收废水中有价物质，从而实现酚类的高效处理与资源化回收。
文档编号C02F101/34GK102642887SQ201210150269
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者李国平, 毕强, 汪丛, 薛娟琴, 郭莹娟 申请人:西安建筑科技大学