中合匯萃講述含酚廢水處理設備離心萃取機處理煤氣化廢水
含酚廢水處理中煤氣化過程中產生的廢水水質復雜,除含有高濃度的酚類外,還含有大量的氨、脂肪酸、各種有機物和粉塵等,外觀呈深紅色,有惡臭,pH 值為8~10。有的煤氣化生產過程產生的廢水酚質量濃度高達4000~ 6800mg/L- 1 。
目前對含酚廢水處理方法主要有焚燒處理、溶劑萃取、縮聚回收、混凝處理、電催化等。焚燒處理費用高,我國應用很少; 縮聚回收主要用于酚醛樹脂廠; 混凝處理的苯酚去除率不高; 而光電催化主要用于處理低濃度含酚廢水。因此,目前對高濃度酚類的回收研究主要是采用溶劑萃取法,但由于萃取劑影響萃取產物的質量、組成、分離程度以及萃取操作的效果,所以選擇經濟又高效的酚類回收和可再生萃取劑,是含酚廢水溶劑萃取技術的實施關鍵。
目前使用較多萃取劑有苯、重苯、N-503 煤油、醋酸乙酯等, 但是由于它們的分配系數小,消耗量大,不易分離,回收酚率并不高,而絡合萃取劑,由于其特殊的絡合萃取機理(BXT離心萃取機),其分配系數較高,萃取能力強,逐漸成為含酚廢水處理設備的主要選擇之一。
1.BXT離心萃取機處理煤氣化廢水的優點
(1)容積效率高,處理能力大。 對于廢水中的酚分離提取率高,通過多臺多級的操作,提取率高達99%
(2)占地面積小。對于處理場地有局限性的廠家,離心萃取機機體小,多臺聯機也不會占用很多的地方
(3)離心萃取機比較容易實現遠距離自動控制。由于酚類等對人體皮膚接觸有危害,離心萃取機可實現遠距離的控制,避免了人體接觸這些有害物質
(6)投資費用較低。 相交于國內最新的出現的含酚廢水處理技術,離心萃取機處理含酚廢水具有投資費用低的優勢。且不要求很多工作人員介入管理,后期維護成本費用也低。
2.實驗方法
實驗所用廢水取自某企業的煤氣發生站。廢水的基本水質: 揮發酚為2 259. 8 mg/L- 1 , COD( cr) 約32000mg/L- 1 , NH3-N 約1 500mg/L- 1 , SS 約1500mg/L- 1 , 焦油約5000mg/L- 1 , PH 為8.3~ 8.5, 廢水的外觀呈深紅色。
(1)萃取劑的選擇實驗, 分別取等量的萃取劑, 與廢水以1:2 的比例混合, 在30 ℃ , pH= 8. 3 的條件下進行萃取脫酚實驗。
(2)萃取條件優化實驗, 分別改變萃取溫度從20~50℃ 、pH 值從5~ 10、萃取比從1:1~ 1:5, 在其他因素不變的情況下進行單因素的影響實驗, 考察它們對萃取效果的影響。
(3)反萃取條件優化實驗, 在pH 為8. 3, 溫度為30℃ 條件下, 分別改變反萃取溶劑的濃度( 0. 1~5. 0) mol/L- 1和反萃取比( 1:1~ 1:6) , 進行單因素影響試驗, 考察它們對反萃取效果的影響。
(4)萃取劑重復使用實驗, 在萃取比為1:2, 溫度為30℃, pH 為8. 3, 和反萃取比為1:2, 溫度為30℃ , pH為8. 3,NaOH 溶液濃度為1. 5mol/L- 1的條件下, 進行萃取反萃取重復實驗, 確定萃取劑的重復使用效果。
3.結果與討論
3.1萃取劑對脫酚效率的影響及高效萃取劑的選擇
酚類的萃取劑種類很多, 各種萃取劑脫酚效果的優劣, 通??梢詮妮腿Ρ惠腿∥镔|的分配系數上, 做出粗略的判斷。一般來說, 分配系數越大,萃取劑的萃取效果越好。表3-1是幾種常用萃取劑及其溶解度和對苯酚萃取的分配系數。
3-1六中萃取劑脫酚比較
萃取劑 | 原廢水中酚的質量濃度/ ( mg/L- 1)
| 萃取后酚的質量濃度/ ( mg/L- 1 )
| 萃取脫酚率/% |
乙酸丁酯 | — | 268. 15 | 88. 13 |
甲基異丁基酮 | — | 51. 57 | 97. 72 |
10%TBP- 煤油溶液 | — | 274. 30 | 87. 86 |
20%TBP- 煤油溶液 | 2 259. 80 | 137. 55 | 93. 91
|
30%TBP- 煤油溶液 | — | 79. 11 | 96. 50 |
40%TBP- 煤油溶液 | — | 74. 13 | 96. 72 |
由表3-1可以看出,乙酸丁酯和10%TBP-煤油溶液的萃取脫酚率較低, 主要是由于它們的分配系數較小; 甲基異丁基酮和其他比例的TBP-煤油溶液萃取脫酚率都大于90%, 但是甲基異丁基酮在水中的溶解度相對較大, 容易在處理過程中產生二次污染, 而TBP-煤油溶液在水中的溶解度非常小, 且其分配系數相對較大, 同時價格比較經濟, 因此, TBP-煤油溶液是非常理想的萃取劑。
通過溶劑萃取法,以TBP-煤油溶液為萃取劑,以離心萃取機為處理設備,對含酚廢水處理中煤氣化廢水的處理具有很高的市場應用性。
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