煤化工废水处理中萃取剂综合使用
时间：2021-02-05 04:00:37 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:由于煤化工废水很复杂,废水的排放会带来严重的环境污染,废水的净化处理尤为重要,本文主要介绍废水中主要有机污染物萃取方法,萃取剂比例对污染物萃取效果的影响。甲基异丁基甲酮和二异丙基醚作为萃取剂有其独特的优点,为了验证二者合二为一的萃取效果,本试验模拟工艺条件进行了综合萃取剂的萃取效果的具体操作步骤,实验数据的分析及实验结论的综述。
关键词: 煤化工废水 萃取剂 效率 脱出
Coal chemical industry wastewater treatment combined use of extraction solvent
Dragon of China Coalzhangzhihua gaoyalou
Yilan County, Heilongjiang Province, Darien Town in 154 854
Abstract: due to the chemical wastewater is very complex, wastewater discharge will bring serious pollution, waste water treatment is particularly important, this paper mainly introduces the main organic pollutants in water extraction method, the extraction of pollutant extraction effect. Methyl isopropyl ketone and two DingJiJia isopropyl ether extract agent has its unique advantages, in order to verify the effect of both together extraction, test process of comprehensive extractants specific steps extraction effect, experimental data analysis and the experimental results were reviewed.
Key words: chemical wastewater, the extractant, efficiency, emerge
由于一个发展中国家工业门类较多,废水排量大,因此工业污水处理是一个非常复杂而庞大的工程。污水中BOD、COD、SS、碱及有机磷、酚、氯化物、硫化物、石油、苯、甲醇络离子等浓度较高。若不经处理直接排放则不仅影响人们的健康,危害农业和工业的生产,也严重污染自然水体,因此必须对污水进行综合治理,以使其达到国家排放标准。在我国煤炭作为重要的基础能源,随之产生的工业废水错综复杂,这里介绍煤化工废水的一种新型综合的处理方法
煤化工废水含污染物来源很多,这些水中都不同程度的含有酚、油、氰化物、呲啶等多种有害物质,其中以酚含量最多,所以简称煤化工酚水。降低酚等主要有机污染物后,废水的后期处理难度也就随之下降,所以降低有机物含量是污水前期处理的关键。
酚水的前期处理方法很多,广泛应用的有:蒸汽循环法、溶剂萃取法及活性污泥法。蒸汽处理法和溶剂萃取法适用于高浓度酚水,活性污泥法用于处理含酚200-300毫克/升的废水。蒸汽循环法脱酚效率可达到80%以上,但对于酚含量比较高,且煤化工废水中含尘量较高,会给酚水的深度净化带来难度,同时酚水中的焦油类物质易造成蒸馏塔及管道换热器堵塞,金属填料易受腐蚀,所以它的应用受到一定的限制。所以采用有机溶剂萃取法脱酚效果很好,可达到90-95%,但选择溶剂很关键。
目前我国煤化工企业普遍使用的溶剂有重苯溶剂油、重苯、粗苯、焦油洗油、二异丙基醚等。但以上这几种溶剂油在生产实践中都存在一定的优缺点。如重苯溶剂油和重苯萃取效果大于90%,不易乳化,油水易分离,但它对水质会造成二次污染。粗苯萃取效率80-90%,油水易分离,但易挥发,对水质二次污染也大。焦油洗油虽然价格便宜,操作安全,易于再生,但易乳化,不易与水分离。二异丙基醚萃取效率大于90%,不易乳化,但沸点低易挥发,对单元酚萃取效果较佳。近年来采用甲基异丁基甲酮(MIBK),萃取效率大于90%,不易乳化,沸点较高不易挥发,对多元酚萃取效果明显,损失较小,水质二次污染小。
结合上述几种溶剂的优缺点,我们总结出:酚水的萃取溶剂应具有萃取效率高,不易乳化,油水易分离,不易挥发,不能对水质造成二次污染,而且价格便宜易于再生等特点,能否结合两种萃取剂的优点综合使用使其达到最佳效果,为此我们选择了甲基异丁基甲酮和二异丙基醚作为实验对象,来验证这一实验效果。
1 试验条件
1.1 工业萃取剂
(1) 二异丙基醚(MSDS):
分子式: [(CH3)2CH]2O 分子量: 102.2
性质描述: 无色、流动性和具有中等挥发性的易燃液体,具有醚类的特殊气味。熔点-86.4℃,沸点68.4℃,相对密度0.7258(20/4℃),折射率1.3679,闪点-22℃,粘度(25℃)0.379mPa•s。能与水、异丙醇、丙酮、乙腈、乙醇组成共沸物。表面张力32mN/m(23℃)。
(2) 甲基异丁基甲酮(MIBK) :
分子式:C6H12O 分子量:100.16
性质描述:无色透明液体,有异丁酸味道。密度 20℃ 0.799-0.803g/cm3 ,沸点118℃甲基异丁基甲酮(MIBK)是一种优良的中沸点溶剂和化工中间体,可用作油漆、硝化纤维、乙基纤维、录音录像磁带、石蜡及多种天然合成树脂溶剂;润滑油精制中的脱蜡剂;稀土金属、钽铌盐的萃取剂;防老剂的原料;农药萃取剂等。
1.2 试验准备
用工业MIBK和二异丙基醚作为萃取剂和煤化工含酚废水原料进行工艺模拟试验。试验用水来自于脱酸脱氨汽提塔下,取50L,试验水样容易氧化分解,所以每次取完水样后立即盖好取样桶。萃取剂与水样体积比为1:6。
1.3 实验基本原理
萃取剂对溶质A及对原溶液中其他组分溶解能力的差异,称为萃取剂的选择性。通常以选择性系数β来衡量萃取剂的选择性,其定义为
β=YA/XA/ YB/XB
式中YA,YB--溶质A、稀溶液B在萃取相中的浓度,质量分数;XA , XB---溶质A、稀溶剂B在萃余相中的浓度,质量分数;
选用选择性好的萃取剂,其用量可以减少,产品质量也较高。
2 试验步骤
萃取剂循环利用,进行六次萃取实验,达到转盘萃取塔的萃取剂同废水的工艺实际接触时间相近。
2.1 甲基异丁基甲酮萃取剂实验
第一次循环试验:
(1)取600mL的原料水,以水与溶剂的比为6:1加入MIBK,放入10只1L带塞锥形瓶中,在震动机上震摇10分钟,充分混合后静止1小时,将上下两层分离.(2)将上述10组实验的上层萃取相合并,下层的萃余相合并。(3)将合并的溶剂相放入蒸馏装置进行蒸馏,模拟工艺温度控制在120℃左右,缓慢蒸出溶剂并冷凝后,得到溶剂的60%作下一次萃取的萃取剂.(4)下层水相取出200ml放入蒸馏装置中进行蒸馏,温度控制在90-95℃,蒸馏剩余废水用来测定其中的单元酚和多元酚含量和COD.
