中合汇萃讲述含酚废水处理设备离心萃取机处理煤气化废水
含酚废水处理中煤气化过程中产生的废水水质复杂,除含有高浓度的酚类外,还含有大量的氨、脂肪酸、各种有机物和粉尘等,外观呈深红色,有恶臭,pH 值为8~10。有的煤气化生产过程产生的废水酚质量浓度高达4000~ 6800mg/L- 1 。
目前对含酚废水处理方法主要有焚烧处理、溶剂萃取、缩聚回收、混凝处理、电催化等。焚烧处理费用高,我国应用很少; 缩聚回收主要用于酚醛树脂厂; 混凝处理的苯酚去除率不高; 而光电催化主要用于处理低浓度含酚废水。因此,目前对高浓度酚类的回收研究主要是采用溶剂萃取法,但由于萃取剂影响萃取产物的质量、组成、分离程度以及萃取操作的效果,所以选择经济又高效的酚类回收和可再生萃取剂,是含酚废水溶剂萃取技术的实施关键。
目前使用较多萃取剂有苯、重苯、N-503 煤油、醋酸乙酯等, 但是由于它们的分配系数小,消耗量大,不易分离,回收酚率并不高,而络合萃取剂,由于其特殊的络合萃取机理(BXT离心萃取机),其分配系数较高,萃取能力强,逐渐成为含酚废水处理设备的主要选择之一。
1.BXT离心萃取机处理煤气化废水的优点
(1)容积效率高,处理能力大。 对于废水中的酚分离提取率高,通过多台多级的操作,提取率高达99%
(2)占地面积小。对于处理场地有局限性的厂家,离心萃取机机体小,多台联机也不会占用很多的地方
(3)离心萃取机比较容易实现远距离自动控制。由于酚类等对人体皮肤接触有危害,离心萃取机可实现远距离的控制,避免了人体接触这些有害物质
(6)投资费用较低。 相交于国内最新的出现的含酚废水处理技术,离心萃取机处理含酚废水具有投资费用低的优势。且不要求很多工作人员介入管理,后期维护成本费用也低。
2.实验方法
实验所用废水取自某企业的煤气发生站。废水的基本水质: 挥发酚为2 259. 8 mg/L- 1 , COD( cr) 约32000mg/L- 1 , NH3-N 约1 500mg/L- 1 , SS 约1500mg/L- 1 , 焦油约5000mg/L- 1 , PH 为8.3~ 8.5, 废水的外观呈深红色。
(1)萃取剂的选择实验, 分别取等量的萃取剂, 与废水以1:2 的比例混合, 在30 ℃ , pH= 8. 3 的条件下进行萃取脱酚实验。
(2)萃取条件优化实验, 分别改变萃取温度从20~50℃ 、pH 值从5~ 10、萃取比从1:1~ 1:5, 在其他因素不变的情况下进行单因素的影响实验, 考察它们对萃取效果的影响。
(3)反萃取条件优化实验, 在pH 为8. 3, 温度为30℃ 条件下, 分别改变反萃取溶剂的浓度( 0. 1~5. 0) mol/L- 1和反萃取比( 1:1~ 1:6) , 进行单因素影响试验, 考察它们对反萃取效果的影响。
(4)萃取剂重复使用实验, 在萃取比为1:2, 温度为30℃, pH 为8. 3, 和反萃取比为1:2, 温度为30℃ , pH为8. 3,NaOH 溶液浓度为1. 5mol/L- 1的条件下, 进行萃取反萃取重复实验, 确定萃取剂的重复使用效果。
3.结果与讨论
3.1萃取剂对脱酚效率的影响及高效萃取剂的选择
酚类的萃取剂种类很多, 各种萃取剂脱酚效果的优劣, 通常可以从萃取剂对被萃取物质的分配系数上, 做出粗略的判断。一般来说, 分配系数越大,萃取剂的萃取效果越好。表3-1是几种常用萃取剂及其溶解度和对苯酚萃取的分配系数。
3-1六中萃取剂脱酚比较
萃取剂 | 原废水中酚的质量浓度/ ( mg/L- 1)
| 萃取后酚的质量浓度/ ( mg/L- 1 )
| 萃取脱酚率/% |
乙酸丁酯 | — | 268. 15 | 88. 13 |
甲基异丁基酮 | — | 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-煤油溶液的萃取脱酚率较低, 主要是由于它们的分配系数较小; 甲基异丁基酮和其他比例的TBP-煤油溶液萃取脱酚率都大于90%, 但是甲基异丁基酮在水中的溶解度相对较大, 容易在处理过程中产生二次污染, 而TBP-煤油溶液在水中的溶解度非常小, 且其分配系数相对较大, 同时价格比较经济, 因此, TBP-煤油溶液是非常理想的萃取剂。
通过溶剂萃取法,以TBP-煤油溶液为萃取剂,以离心萃取机为处理设备,对含酚废水处理中煤气化废水的处理具有很高的市场应用性。
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