[发明专利]一种超重力萃取高浓度含酚废水的方法

说明书

本发明公开了一种超重力萃取高浓度含酚废水的方法。所述方法采用溶剂萃取脱酚法，在超重力的作用下实现萃取剂与高浓度含酚废水的混合并进行萃取；所述方法采用逆流萃取和错流萃取的萃取方式；所述高浓度含酚废水的总酚含量为5000～12000mg/L，pH为7.5～9.5。本发明采用超重力萃取，相比塔的单一萃取方式，超重力萃取可同时实现错流及逆流萃取，同时可方便测定不同级数的萃取效果，以此灵活的改变萃取级数及萃取方式；超重力萃取过程的溶剂回收依靠溶剂与酚沸点的不同，采用蒸馏方式有效回收溶剂及粗酚。本发明处理过程无化学反应，同时无其它药剂加入从而几乎不产生二次污染。

技术领域

本发明涉及一种超重力萃取高浓度含酚废水的方法，属于环境工程技术领域。

背景技术

工业生产中，通常将含酚浓度高于1000mg/L的废水称为高浓度含酚废水。将含酚浓度小于1000mg/L的废水称为低浓度含酚废水。我国的化工企业包括石油化工厂、煤气化厂、煤焦化厂、塑料厂、制药厂、造纸厂等均会产生大量的高浓度含酚废水。但因生产目的、工艺流程等不同导致废水中酚种类及含量均会有很大的差别。

酚类物质是一种原型质毒物，对各种生物个体都有毒害作用，而且酚类物质对水体水源、水生生物、农作物也会产生严重的影响，是美国环保署(EPA)列出的129中优先控制的污染物之一，在我国，含酚废水在水污染控制中也被列为重点解决的有害废水之一，我国环保法规规定工业污水的挥发酚一级排放标准为0.5mg/L；生活饮用水的挥发酚含量须小于0.002mg/L。所以针对含酚废水，应尽量提高酚的萃取率，减少废水中酚的含量以降低对后续生化处理的负荷，同时回收的酚可作为产品出售，从而实现废水的无害化和资源化。

目前针对含酚废水的脱酚方法有生化法、水蒸气法、吸附法和溶剂萃取法等。但生化法占地面积大，仅适用于含酚量小于300mg/L的废水，无法处理高浓度的含酚废水；水蒸气法难以降低废水中的难挥发酚的含量，同时蒸汽消耗量大，从而增加了处理成本；吸附法适宜处理低浓度含酚废水，且容易造成吸附饱和以及再生困难等问题；因此，目前工业上对含酚废水的处理主要采用溶剂萃取法，萃取剂有二异丙醚和甲基异丁基甲酮，且工业上采用塔萃取，投资费用大；采用逆流进料，虽在一定程度上降低了萃取剂的使用量，但因传质推动力降低导致萃取率较低，处理后的废水中酚含量仍维持在1200mg/L左右。因此萃取方式在一定程度上限制了工业含酚废水中酚的萃取及回收。

针对目前在含酚废水脱酚过程中存在的萃取剂的问题，研究者对目前正在开发的萃取剂及萃取方式进行了研究。

(1)专利申请CN101723528A公开了一种络合离心萃取高浓度含酚废水的方法。其中萃取前加入硫酸对废水进行预处理，反萃取时需加入碱液再生萃取剂，酚以酚钠盐形式回收。该方法不仅消耗大量的酸碱溶液，而且带来了盐处理的问题，产生了新的污染，另外酚以酚钠盐形式存在大大降低了酚类物质的附加值。

(2)专利申请CN1450006A公开了一种络合萃取含酚废水的方法。其中萃取剂分为两类，萃取剂Ⅰ以高碳醇作为萃取剂；萃取剂Ⅱ由磷酸酯及煤油混合得到。该方法中不仅萃取剂繁琐复杂，回收复杂，而且萃取及反萃取流程复杂、酚萃取率低且反萃取过程萃取剂损失大等问题。

(3)专利申请CN103496812A、CN103496757A、CN103466873A和CN103466874A均公开了一种物理萃取含酚废水的方法。其中萃取剂均采用醋酸正丁酯作为萃取剂。但该萃取剂存在难挥发酚萃取率低，溶剂回收过程中蒸汽能耗高的问题。

(4)专利申请CN104276618A公开了一种物理萃取含酚废水的方法。煤化工废水脱酚方法中采用的萃取剂由乙酸仲丁酯、苯乙醚及冠醚类化合物组成，该萃取剂存在价格昂贵及萃取损失严重的问题。

由上述分析可以看出，针对目前萃取方式存在的萃取率低的问题，开发新型的萃取方式提高含酚废水的萃取率成为该领域研究的重点。

发明内容