專利名稱：含酚煤氣化廢水的萃取脫酚方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水的處理回收方法，特別涉及一種高濃度含酚煤氣化廢水的萃取脫酚方法。
背景技術(shù)：
酚類是原型質(zhì)毒物，對(duì)一切生活個(gè)體都有毒害作用。含量極低仍會(huì)導(dǎo)致慢性中毒，濃度高于1mg/L時(shí)可直接導(dǎo)致生物的死亡，嚴(yán)重危害生態(tài)和環(huán)境。煤氣化、煉油和煉焦工業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量含酚廢水，廢水水質(zhì)非常復(fù)雜，酚濃度高，且酚種類繁多，既有單元酚，又有多元酚；水質(zhì)呈中偏堿性；此外還含有脂肪酸、酮類和胺類等有機(jī)物、酸性氣體、焦油、粉煤灰等。廢水CODCr值高，且難以生物降解。例如北方某煤氣化廠每生產(chǎn)1萬(wàn)m3的煤氣，就產(chǎn)生10t含酚量高達(dá)4500～7000mg/L的煤氣化廢水，而其中多元酚含量達(dá)1500～3500mg/L。這樣，為提供一個(gè)400萬(wàn)人口的中等城市的居民用煤氣，每年將產(chǎn)生大約80萬(wàn)t高濃度含酚廢水，對(duì)江海湖泊有可能造成嚴(yán)重的水污染。這類高濃度含酚工業(yè)廢水一直是我國(guó)環(huán)境保護(hù)和廢水治理的重大技術(shù)難題。開(kāi)發(fā)該類廢水的脫酚萃取技術(shù)一方面可大幅度降低廢水的酚含量，減少對(duì)環(huán)境的污染；另一方面可回收廢水中有價(jià)值的物質(zhì)，綜合利用。
高濃度含酚廢水中回收酚的方法有溶劑萃取法、吸附法、蒸汽吹脫法、離子交換法、化學(xué)沉淀、反滲透法等。溶劑萃取法是利用酚在有機(jī)溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度，從而把廢水中的酚萃取出來(lái)。溶劑萃取法脫酚效率高、萃取劑來(lái)源廣，國(guó)內(nèi)外都已大量使用。但對(duì)于高濃度含酚煤氣化、煉油和煉焦廢水的萃取脫酚，目前存在的主要問(wèn)題有(1)普通的萃取劑對(duì)偏堿性的含酚廢水、以及多元酚的萃取效率低；(2)萃取塔效率低；(3)萃取設(shè)備易堵塞等。
酚類物質(zhì)在酸性條件下幾乎不發(fā)生電離，以分子狀態(tài)存在。而當(dāng)pH＞8時(shí)的堿性溶液中，酚開(kāi)始發(fā)生電離(以苯酚為例)PhOHf PhO-+H+，當(dāng)pH＞9時(shí)，離解更加明顯。離子態(tài)的PhO-基團(tuán)親水性增強(qiáng)，在水中的溶解度大幅度提高，從而造成萃取效果下降。而廢水中的多元酚由于多羥基的作用，其水溶性比單元酚大，通常也難以有效萃取。
哈爾濱氣化廠采用二異丙醚作為萃取劑，對(duì)該廠煤氣化含酚廢水進(jìn)行萃取脫酚處理。二異丙醚具有沸點(diǎn)和飽和蒸汽壓低、水溶性小、回收容易、耗能小等優(yōu)點(diǎn)，但其脫酚，特別是多元酚效率低。脫酚后的廢水中總酚濃度仍高達(dá)1400mg/L左右，其中多元酚就有800～1100mg/L，CODCr值6000mg/L左右。不但造成酚的浪費(fèi)，而且該廢水進(jìn)入后續(xù)生化處理池，嚴(yán)重超出生化處理負(fù)荷，難以達(dá)到污水排放指標(biāo)要求，對(duì)松花江下游流域水體造成嚴(yán)重威脅。二異丙醚對(duì)單元酚的萃取效果基本可以滿足要求，但對(duì)于多元酚并不是一種很好的萃取劑，其分配系數(shù)很低。二異丙醚對(duì)苯酚的分配系數(shù)為36.5，但對(duì)苯二酚和偏苯三酚的卻分別只有1.03和0.18，并不適合作為含有多元酚的煤氣化廢水的萃取溶劑。另外，該廠現(xiàn)使用的轉(zhuǎn)盤(pán)萃取塔效率較低，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，實(shí)際只有0.9～1.2級(jí)左右的萃取效果，不能滿足實(shí)際要求。
黑龍江黑化集團(tuán)焦化廠在煉焦與回收焦化產(chǎn)品過(guò)程中，有大量成分較復(fù)雜的含酚廢水產(chǎn)生，含有揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚、氰化物、氨、硫化物和焦油等。該廠使用輕苯作為萃取劑，脫酚萃取效率低。輕苯易揮發(fā)、有毒，對(duì)人體危害較大。現(xiàn)該廠改用N，N-二(1-甲基-庚基)乙酰胺(N503)/柴油作為萃取劑，盡管該萃取劑效率較高，損耗低，毒性小，對(duì)酚、堿、熱有較好的穩(wěn)定性，但由于N503在絡(luò)合萃取過(guò)程中不易分層，泡沫層高，產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，從而造成溶劑夾帶損失嚴(yán)重，增加萃取成本，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中效果不甚理想。
華南理工大學(xué)曾采用磷酸三丁酯(TBP)/煤油溶液對(duì)中石化廣州分公司煉油廠高濃堿渣含酚煉油廢水進(jìn)行了絡(luò)合萃取脫酚。在一定工藝條件下，可將廢水的揮發(fā)酚濃度由10767mg/L降到50mg/L以下，萃取效果不錯(cuò)。但是，TBP的再生需要用堿液中和絡(luò)合萃取物，過(guò)程中生成酚的鈉鹽，回收酚的后續(xù)處理工藝復(fù)雜，難于應(yīng)用于廢水量大的情況。
綜上所述，目前高濃度含酚廢水的萃取脫酚技術(shù)不甚理想，處理后廢水的酚濃度仍相當(dāng)高，難以滿足后續(xù)生化處理的達(dá)標(biāo)排放，嚴(yán)重污染周邊環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種高濃度含酚煤氣化廢水的萃取脫酚方法，使含酚廢水中酚類物質(zhì)被有效脫出并回收。
本發(fā)明的高濃度含酚煤氣化廢水的萃取脫酚方法包括如下步驟(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理。
還可以包括如下步驟(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)循環(huán)使用。
本發(fā)明的優(yōu)選方案如下所述步驟(1)中，含酚煤氣化廢水是酚含量為3000～10000mg/L，揮發(fā)酚含量1500～4000mg/L；pH值為5～10.5，CODCr值為15000～30000mg/L，以及含有脂肪酸、焦油、煤灰的廢水。
步驟(1)中，所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，混合液溫度為30～85℃，混合液中含酚煤氣化廢水pH值為3～11，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為1∶10～10∶1。
步驟(1)中，所述靜態(tài)混合器使用的填料可以是蜂窩格柵規(guī)整填料，步驟(3)所述萃取塔是填料塔，其使用的填料是蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為10～40min。優(yōu)選為15～25min。
步驟(3)中，所述精餾采用精餾塔進(jìn)行。
步驟(4)中，所述萃取采用萃取塔進(jìn)行3～8級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比(相比)為1∶10～10∶1，萃取溫度為30～85℃，萃取pH值為3～11。
其中萃取溶劑與余液的體積比(相比)優(yōu)選為1∶8～1∶2，萃取溫度優(yōu)選為40～60℃，萃取pH值優(yōu)選為5～10，萃取級(jí)數(shù)優(yōu)選為4～6級(jí)。上述萃取參數(shù)的選擇，理由如下(1)當(dāng)萃取pH值為3～11時(shí)，萃取溶劑甲基異丁基酮對(duì)酚的萃取性能基本不受pH變化的影響，萃取效果好；當(dāng)pH＞11時(shí)，酚萃取效果降低；pH＞12時(shí)則很難從廢水中萃取出酚。含酚煤氣化廢水中含有大量的游離氨，廢水呈中偏堿性，能夠滿足萃取pH值的要求。
(2)萃取溫度的改變能夠使得萃取平衡發(fā)生移動(dòng)，改變萃取平衡常數(shù)，從而影響萃取效果。當(dāng)萃取溫度為30～85℃時(shí)，溫度變化對(duì)該萃取劑脫酚的影響不明顯，考慮到實(shí)際工廠廢水溫度，萃取溫度優(yōu)選40～60℃。
(3)萃取溶劑與所述余液的體積比(相比)的選擇影響萃取塔級(jí)數(shù)和萃余廢水相的酚濃度，同時(shí)也影響溶劑再生的操作費(fèi)用。在分離要求一定時(shí)，相比越大，所需萃取塔設(shè)備的級(jí)數(shù)越低，設(shè)備費(fèi)用降低，但溶劑再生費(fèi)用增加。因此，相比在滿足工藝(酚濃度)和設(shè)備指標(biāo)(萃取級(jí)數(shù))的情況下，通常越小越好，故本發(fā)明方法中萃取溶劑與所述余液的體積比(相比)為1∶10～10∶1，優(yōu)選1∶8～1∶2。
(4)在相比1∶8～1∶2，萃取溶劑初始總酚含量不大于50mg/L時(shí)，采用溶劑甲基異丁基酮通過(guò)3～8級(jí)逆流萃取，可以把廢水中的總酚濃度降到400mg/L以下，揮發(fā)酚濃度降到10mg/L左右。但隨著萃取級(jí)數(shù)的增加，酚濃度降低的幅度越來(lái)越小，當(dāng)級(jí)數(shù)到達(dá)8級(jí)后再增加萃取級(jí)數(shù)，已不能有效降低酚的濃度，反而會(huì)增加成本，故本發(fā)明方法中的萃取級(jí)數(shù)為3～8級(jí)，優(yōu)選為4～6級(jí)。
采用本發(fā)明方法處理高濃度含酚煤氣化廢水，能夠?qū)崿F(xiàn)總酚脫除率達(dá)到92％，揮發(fā)酚的脫除率達(dá)到99％，CODCr脫除率約85％。該方法有效地回收了廢水中的酚類物質(zhì)，回收的酚類物質(zhì)可進(jìn)一步精餾純化，轉(zhuǎn)化為有用的化工原料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明的方法采用的脫酚萃取溶劑對(duì)酚類化合物的分配系數(shù)高，特別是對(duì)于多元酚的萃取，解決了一般萃取溶劑不能有效萃取多元酚的問(wèn)題，尤其適合于高濃、含多種酚、水質(zhì)偏中堿性的煤氣化廢水的處理。
(2)本發(fā)明的方法技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，條件溫和，萃取前無(wú)需加酸調(diào)節(jié)廢水酸堿度，萃取后的溶劑可采用精餾法再生。
(3)本發(fā)明的方法采用的裝備具有很強(qiáng)的抗堵性，適合于含有粉煤灰、焦油的煤氣化廢水。
(4)本發(fā)明的方法脫酚效率高。廢水中的總酚脫除率達(dá)到92％，揮發(fā)酚的脫除率達(dá)到99％，CODCr脫除率約85％，能夠有效地回收廢水中的酚類物質(zhì)，也有利于廢水的后續(xù)治理達(dá)標(biāo)排放。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為3000mg/L，揮發(fā)酚含量4000mg/L；pH值為5，CODCr值為30000mg/L，油份200mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，混合液溫度為30℃，混合液中含酚煤氣化廢水pH值為11，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為1∶10。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為40min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行3級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為10∶1，萃取溫度為30℃，萃取pH值為11。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)循環(huán)使用。
處理后的廢水總酚含量小于420mg/L，其中揮發(fā)酚小于20mg/L；CODCr約為3800mg/L，脫除率分別達(dá)到92.2％，99.3％，82.7％。
實(shí)施例2選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為10000mg/L，揮發(fā)酚含量1500mg/L；pH值為10.5，CODCr值為15000mg/L，油份500mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，混合液溫度為85℃，混合液中含酚煤氣化廢水pH值為3，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為10∶1。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為10min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行8級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶10，萃取溫度為85℃，萃取pH值為3。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)。
處理后廢水中的總酚含量小于400mg/L，其中揮發(fā)酚小于15mg/L；CODCr約為3600mg/L，脫除率分別達(dá)到92.6％，99.3％，83.6％。
實(shí)施例3選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為5000mg/L，揮發(fā)酚含量2500mg/L；pH值為6.5，CODCr值為25000mg/L，油份300mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，混合液溫度為45℃，混合液中含酚煤氣化廢水pH值為8，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為10∶7。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為30min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行5級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶7，萃取溫度為65℃，萃取pH值為6。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)。
處理后廢水中的總酚含量小于450mg/L，其中揮發(fā)酚小于20mg/L；CODCr約為4200mg/L，脫除率分別達(dá)到91.7％，99.3％，80.9％。
實(shí)施例4選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為9000mg/L，揮發(fā)酚含量3500mg/L；pH值為6.5，CODCr值為19000mg/L，油份400mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，混合液溫度為80℃，混合液中含酚煤氣化廢水pH值為10，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為10∶3。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為35min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行3～8級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為10∶3，萃取溫度為45℃，萃取pH值為5。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)循環(huán)使用。
處理后廢水中的總酚含量小于350mg/L，其中揮發(fā)酚小于10mg/L；CODCr約為3500mg/L，脫除率分別達(dá)到93.5％，99.6％，84.1％。
實(shí)施例5選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為3000mg/L，揮發(fā)酚含量4000mg/L；pH值為5，CODCr值為30000mg/L，油份200mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，所述混合液溫度為40℃，混合液中含酚煤氣化廢水的pH值為11，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水體積比為1∶8。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為25min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行4級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶2，萃取溫度為40℃，萃取pH值為10。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)。
處理后廢水中的總酚含量小于320mg/L，其中揮發(fā)酚小于10mg/L；CODCr約為3300mg/L，脫除率分別達(dá)到94.1％，99.6％，85.0％。
實(shí)施例6選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為10000mg/L，揮發(fā)酚含量1500mg/L；pH值為10.5，CODCr值為15000mg/L，油份500mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，所述混合液溫度為60℃，混合液中含酚煤氣化廢水的pH值為5，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為1∶2。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為15min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行6級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶8，萃取溫度為60℃，萃取pH值為5。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)。
處理后廢水中的總酚含量小于400mg/L，其中揮發(fā)酚小于10mg/L；CODCr約為3700mg/L，脫除率分別達(dá)到92.6％，99.6％，83.2％。
實(shí)施例7(1)選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為3000mg/L，揮發(fā)酚含量1500mg/L；pH值為10.5，CODCr值為30000mg/L，油份200mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，所述混合液溫度為60℃，混合液中含酚煤氣化廢水的pH值為11，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水體積比為1∶8。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為15min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行6級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶2，萃取溫度為40℃，萃取pH值為5。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)。
處理后廢水中的總酚含量小于380mg/L，其中揮發(fā)酚小于10mg/L；CODCr約為3700mg/L，脫除率分別達(dá)到93％，99.6％，83.2％。
實(shí)施例8(1)選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為10000mg/L，揮發(fā)酚含量4000mg/L；pH值為5，CODCr值為15000mg/L，油份500mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，所述混合液溫度為60℃，混合液中含酚煤氣化廢水的pH值為5，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為1∶8。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為25min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行4級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶8，萃取溫度為60℃，萃取pH值為10。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)。
處理后的廢水總酚含量小于420mg/L，其中揮發(fā)酚小于20mg/L；CODCr約為3800mg/L，脫除率分別達(dá)到92.2％，99.3％，82.7％。
實(shí)施例9(1)選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為10000mg/L，揮發(fā)酚含量4000mg/L；pH值為5，CODCr值為15000mg/L，油份500mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，所述混合液溫度為40℃，混合液中含酚煤氣化廢水的pH值為5，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為1∶2。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為25min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行4級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶2，萃取溫度為40℃，萃取pH值為10。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)循環(huán)使用。
處理后廢水中的總酚含量小于420mg/L，其中揮發(fā)酚小于20mg/L；CODCr約為3800mg/L，脫除率分別達(dá)到92.2％，99.3％，82.7％。
實(shí)施例10選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為8000mg/L，揮發(fā)酚含量3000mg/L；pH值為9.5，CODCr值為25000mg/L，油份4mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，所述混合液溫度為60℃，混合液中含酚煤氣化廢水的pH值為11，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水體積比為1∶8。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為25min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行6級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶8，萃取溫度為40～60℃，萃取pH值為10。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)。
處理后廢水中的總酚含量小于450mg/L，其中揮發(fā)酚小于20mg/L；CODCr約為4000mg/L，脫除率分別達(dá)到93.1％，99.5％，85.7％。
實(shí)施例11選擇待處理的含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，酚含量為10000mg/L，揮發(fā)酚含量4000mg/L；pH值為5，CODCr值為30000mg/L，油份500mg/L(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，所述混合液溫度為40℃，混合液中含酚煤氣化廢水的pH值為11，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水體積比為1∶2。
(2)將混合液分相，得到溶劑相和余液；所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為25min。
(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的余液經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取采用萃取塔進(jìn)行4級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶8，萃取溫度為60℃，萃取pH值為10。
(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)。
處理后廢水中的總酚含量小于310mg/L，其中揮發(fā)酚小于10mg/L；CODCr約為2900mg/L，脫除率分別達(dá)到90.3％，99.4％，80.7％。
實(shí)施例中，揮發(fā)酚濃度測(cè)定采用國(guó)標(biāo)GB 7491-87溴化容量法。
總酚濃度測(cè)定采用直接溴化法。在被測(cè)水樣中，加入過(guò)量的溴，使酚類物質(zhì)與溴生成溴代酚，過(guò)量的溴用碘量法滴定，從而計(jì)算出總酚含量。該方法能測(cè)定廢水中幾乎所有的酚，適用于本發(fā)明所述的含酚種類多、非揮發(fā)酚量大的煤氣化廢水。
權(quán)利要求
1.一種含酚煤氣化廢水的萃取脫酚方法，其特征在于包括如下步驟(1)將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合得到混合液；(2)將混合液分相，得到溶劑相和水相余液；(3)將步驟(2)得到的溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；(4)步驟(2)得到的水相余液再經(jīng)多級(jí)逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃余液，對(duì)萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟(5)將步驟(3)得到的萃取溶劑和步驟(4)得到的萃取溶劑返回步驟(1)循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟(1)中，含酚煤氣化廢水是酚含量為3000～10000mg/L，揮發(fā)酚含量1500～4000mg/L；pH值為5～10.5，CODCr值為15000～30000mg/L，以及含有脂肪酸、焦油、煤灰的廢水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟(1)中，所述混合采用靜態(tài)混合器進(jìn)行并流混合，混合液溫度30～85℃，混合液中含酚煤氣化廢水pH值3～11，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為1∶10～10∶1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于步驟(1)中，所述混合液溫度為40～60℃，混合液中含酚煤氣化廢水的pH值為5～11，萃取溶劑甲基異丁基酮與含酚煤氣化廢水的體積比為1∶8～1∶2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于步驟(2)中，所述分相采用油水分離器進(jìn)行，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為10～40min。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于步驟(2)中，所述混合液在油水分離器中停留時(shí)間為15～25min。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于步驟(4)中，所述萃取采用萃取塔進(jìn)行3～8級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶10～10∶1，萃取溫度為30～85℃，萃取pH值為3～11。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于步驟(4)中，所述萃取采用萃取塔進(jìn)行4～6級(jí)逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小于50mg/L，萃取溶劑與余液的體積比為1∶8～1∶2，萃取溫度為40～60℃，萃取pH值為5～10。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高濃度含酚煤氣化廢水的萃取脫酚方法，是將含酚煤氣化廢水與萃取溶劑甲基異丁基酮混合后分離，得到溶劑相和水相余液，對(duì)溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；對(duì)水相余液再進(jìn)行多級(jí)逆流萃取，得到的萃余液進(jìn)行殘留萃取溶劑回收處理的步驟。本方法使用的裝置包括靜態(tài)混合器、油水分離器、酚精餾塔、萃取塔。本發(fā)明提供的方法萃取高濃度含酚煤氣化廢水，總酚脫出率高達(dá)92％，其工藝簡(jiǎn)單，條件溫和、萃取溶液能夠循環(huán)使用。
文檔編號(hào)C02F1/26GK1834040SQ20061003393
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者章莉娟, 錢(qián)宇, 楊楚芬, 馮建中 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)