含酚廢水的萃取處理實驗

李湛

摘 要：在石油煉化工廠、煤化工工廠和酚類合成工廠，都要產生很多廢水，這些廢水成分復雜，除含有苯類、多環芳烴和氨類等無機污染物外，還含有大量酚類，這些廢水被定義成難處理廢水。文章從萃取的角度，闡述了含酚廢水萃取實驗的過程和效果。

關鍵詞：含酚廢水；萃取；實驗

中圖分類號：X703.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）20-0116-03

Abstract： In petroleum refining and chemical plants， coal chemical plants and phenol synthesis plants， a lot of wastewater has to be produced. The wastewater has complex components and contains a large number of phenols in addition to inorganic pollutants such as benzene， polycyclic aromatic hydrocarbons and ammonia. The wastewater is defined as difficult-to-treat wastewater. From the angle of extraction， this paper describes the process and effect of extraction experiment of phenol-containing wastewater.

Keywords： phenol-containing wastewater； extraction experiment

引言

本實驗的廢水來自于酚類合成工廠，其廢水中的主要污染物是酚類和醇類，醇類不能用萃取的方法從水中除去，但易生化，通常用生物的方法除去廢水中的醇類，所以本萃取實驗主要針對水中的酚類。

1 實驗概述

1.1 含酚廢水的酚含量

試驗用廢水酚含量見表1。

1.2 萃取處理效果

表1中的含酚廢水，在離心萃取機中經過甲苯萃取或特種絡合物萃取處理后的效果見表2。

如果將甲苯萃取后的廢水再用絡合物萃取，萃取后廢水中的揮發分可降低到26mg/L以下、總酚可降低到71mg/L以下。

2 實驗過程

2.1 試驗工藝

（1）第一大類試驗用甲苯做萃取劑，含酚廢水來自于酚類合成工廠，萃取溶劑為工業甲苯，主體實驗設備為離心萃取機，采用3級串聯，連續逆流萃取工藝。通過實驗考察三級萃取后，甲苯對含酚廢水的處理效果。

（2）第二大類試驗用絡合物做萃取劑：含酚廢水來自于酚類合成工廠，萃取溶劑為特殊研制的絡合物，主體實驗設備為離心萃取機，采用3級串聯，連續逆流萃取工藝。通過實驗考察三級萃取后，絡合物對含酚廢水的處理效果。

2.2 實驗設備和藥品

（1）萃取實驗設備

采用離心萃取機，萃取理論級數3級；兩相處理量10～120L/h；轉速0～5500r/min；最大分離因數：845；功率=0.18×3=0.54kW；外形尺寸：1100×320×1200mm。

輔助設備： 隔膜式計量泵。

（2）萃取所用藥品

2.3 實驗過程

按稀釋硫酸的方法，將98%硫酸稀釋到20%。

原始水樣pH=11.3，這種情況下酚類是以酚鈉鹽的形式存在，酚鈉鹽不能采用萃取的形式從水中分離出來，因此廢水pH值要進行調制。

每個實驗都要平行進行二次，實驗一與實驗二為平行試驗、實驗三與實驗四為平行試驗、實驗五與實驗六為平行試驗、實驗七與實驗八為平行試驗、實驗九和實驗十是對用甲苯萃取后的廢水，再用絡合物進行萃取。

（1）采用甲苯萃取

用20%稀硫酸調制含酚廢水的pH值，調制后含酚廢水的pH=8.1。

實驗1：調制后的含酚廢水流量14.4l/h；甲苯流量25.2l/h，離心萃取機轉速3100r/min，分離因數226。兩相出口出水后，運行20分鐘，同時取萃取后廢水1500ml，共取樣3瓶，每瓶500ml，用于分析化驗。

實驗2：實驗2是實驗1重復實驗，在實際操作過程中，二個實驗的可重復性很高，看不出明顯差異。

實驗3：調制后的含酚廢水流量14.4l/h；甲苯流量25.2l/h，離心萃取機轉速4500r/min，分離因數269。兩相出口出水后，運行10分鐘，同時取萃取后廢水1500ml，共取樣3瓶，每瓶500ml，用于分析化驗。

實驗4：實驗4是實驗3重復實驗，在實際操作過程中，二個實驗的可重復性很高，看不出明顯差異。

在以上實驗的出水兩相中有微量夾帶，屬于正常范圍。負載甲苯顏色略微加深，酚水顏色比進水略淺。物料顏色變化說明酚已經發生轉移。向萃取過的水中加入少量氫氧化鈉溶液，水的顏色有加深的現象，說明廢水中還含有一定量的高級酚，這些高級酚與氫氧化鈉反應形成了酚鈉鹽，酚鈉鹽顏色較重。

（2）用絡合物萃取

用硫酸調制廢水的pH值，調制后廢水的pH=2.9。

實驗5：調制后的含酚廢水流量10.2l/h；特制絡合物流量2.5l/h，離心萃取機轉速3100r/min，分離因數226。兩相出口出水后，運行60分鐘，同時取萃取后廢水1500ml，共取樣3瓶，每瓶500ml，用于分析化驗。

實驗6：實驗6是實驗5重復實驗，在實際操作過程中，二個實驗的可重復性很高，看不出明顯差異。