本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含酚廢水的處理方法，具體公開了一種該含酚廢水中酚類化合物的分離方法。
背景技術(shù)：
苯酚及其衍生物等是工業(yè)過(guò)程中最常見(jiàn)的水體污染物，酚類物質(zhì)難降解，有毒，僅含微量酚廢水若不經(jīng)處理就任意排放，對(duì)人類、水體生物以及農(nóng)作物會(huì)造成不可逆危害。苯酚能使人的神經(jīng)、肝、腎受到傷害，生活在含苯酚達(dá)0.1～0.2mg/L的水體中魚類其肉會(huì)有酚味，濃度更高時(shí)會(huì)引起大量魚類死亡，用含酚廢水(酚量50～100mg/L)灌溉農(nóng)田，會(huì)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至枯死。酚類化合物在化學(xué)工業(yè)中運(yùn)用廣泛，是重要的化工原料和中間體。作為廢水中主要成份的苯酚及其衍生物是多種化工產(chǎn)品的原料，將其含酚廢水中分離出來(lái)，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。
目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)含酚廢水的處理探索出了很多方法，工業(yè)中常采用正己/庚/辛醇、A-336、重苯油、甲苯、MIBK、硝基苯、粗苯、異丙醚、N-503等作為萃取劑。根據(jù)現(xiàn)有的萃取技術(shù)，揮發(fā)酚的脫除率一般在90％左右，有些萃取劑的脫酚率高，如甲基丁基酮，但其在水中的溶解度高達(dá)2％，遺留二次污染問(wèn)題。
此外，現(xiàn)有技術(shù)還公開了以下技術(shù)方案：
中國(guó)專利申請(qǐng)CN 105152869 A公開了采取乙酸乙酯來(lái)提純含酚廢水中苯酚，經(jīng)其萃取后可制得高純度的苯酚，該法對(duì)含酚廢水中酚類化合物的多樣性以及萃取劑在萃余相中的殘留量等問(wèn)題稍欠探索。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN 102336451 A公開了一種煤化工含酚廢水的萃取脫酚方法，其包括以甲基叔戊基醚為主體萃取劑來(lái)處理廢水并回收粗酚產(chǎn)品，在此工藝中使用的甲基叔戊基醚一般常與甲基叔丁基醚共存，其純度低不利于溶劑的回收。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述高濃含揮發(fā)酚廢水萃取技術(shù)的不足，為有效解決現(xiàn)有技術(shù)中使用萃取劑對(duì)含酚廢水進(jìn)行萃取脫酚處理時(shí)，試劑可能低效有毒或易造成二次污染，溶劑回收能耗高，損失大，操作費(fèi)用高昂等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高效、經(jīng)濟(jì)的含酚廢水萃取的方法，提高了對(duì)含揮發(fā)酚的脫除效率，降低了溶劑的損失，使脫酚廢水達(dá)到城市規(guī)定的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：一種分離含酚廢水中酚類化合物的方法，依次包括下述步驟：
(2)廢水預(yù)處理
去除含酚廢水中的雜質(zhì)，并調(diào)節(jié)含酚廢水的PH值為5～6；
(2)萃取
將丁酸丁酯和香茅醇的體積配比為10～9：1的復(fù)合萃取劑與步驟(1)中處理過(guò)后的含酚廢水按體積比1:1～4混合，在10～50℃溫度下攪拌1h～2h后靜置1h～2h得到萃取相和萃余相；
(3)分離
將步驟(2)中靜置過(guò)后的溶液分離出下層萃余相和上層萃取相，用氣相色譜法分析萃余相中含酚物質(zhì)的含量；
(4)回收萃取劑
將步驟(3)中的萃取相進(jìn)行減壓蒸餾，得到脫酚萃取劑和粗粉產(chǎn)品，脫酚萃取劑循環(huán)用于萃取含高濃含酚廢水；
(5)后處理
將步驟(3)中的萃余相進(jìn)行普通蒸餾，得到達(dá)標(biāo)排放廢水。
優(yōu)選的，步驟(1)中，具體為過(guò)濾含酚廢水中的懸浮物和固體雜質(zhì)；用氫氧化鈉或硫酸調(diào)節(jié)pH值為5～6。
優(yōu)選的，所述的萃取劑以丁酸丁酯為主體萃取劑，香茅醇為協(xié)同萃取劑。
優(yōu)選的，所述的酚包括但不限于單元酚、苯酚、鄰/間/對(duì)甲酚、多元酚、對(duì)苯二酚、間苯二酚。
優(yōu)選的，所述的丁酸丁酯和香茅醇的混合液與含酚廢水的體積比為1:1～3。
優(yōu)選的，所述的萃取與攪拌溫度20～40℃；攪拌時(shí)間1h～1.5h；萃取時(shí)間1h～1.5h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明原理是：香茅醇和丁酸丁酯對(duì)廢水中酚類化合物都有萃取能力，但單個(gè)進(jìn)行分離工藝難以應(yīng)對(duì)萃取過(guò)程廢水中各不同酚類化合物的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)。市場(chǎng)上香茅醇價(jià)格高于丁酸丁酯，按小配比與丁酸丁酯組成復(fù)合萃取劑，第一可大幅降低香茅醇獨(dú)立萃取時(shí)其分子間的締合作用；第二丁酸丁酯中的羰基氧與酚類化合物中羥基氫之間存在微弱的氫鍵作用，從而降低“萃合物”自身在有機(jī)相中的活度，顯著了萃取效果；(2)本發(fā)明的丁酸丁酯和香茅醇無(wú)毒無(wú)腐蝕性且可生物降解，是一種綠色溶劑；(3)本發(fā)明的丁酸丁酯合成路線簡(jiǎn)易，成本低廉；(4)本發(fā)明的丁酸丁酯幾乎不溶于水，在萃取過(guò)程中溶劑的損失少，經(jīng)其萃取可顯著降低廢水COD；(5)本發(fā)明丁酸丁酯和香茅醇的協(xié)同萃取廢水中酚類化合物的能力顯著，本發(fā)明處理方法能夠有效地降低含酚廢水中酚類物質(zhì)的含量。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的方法，所用原料均為市售商品。
本發(fā)明采用氣相色譜法定量分析，采用的分析儀器為安捷倫7820A，色譜柱為DB-624，進(jìn)樣量：1.1uL；流速：5mL/min；柱溫：100℃～220℃，10℃/min；載氣：N2；輔助氣：O2,H2室溫：25℃。
實(shí)施例1
將丁酸丁酯和香茅醇的體積配比10：1的復(fù)合萃取劑與含苯酚廢水按體積比為1：1混合，廢水中總酚量為10000mg/L，萃取溫度設(shè)置在20℃，pH調(diào)節(jié)至5，混合攪拌1h～1.5h后靜置1h～1.5h，得萃取相和萃余相。經(jīng)氣相色譜儀檢測(cè)所述萃余相中苯酚的含量為203mg/L，所述萃取相中苯酚的含量為19000mg/L，通過(guò)一次萃取后能脫除含酚廢水中的97.97％的苯酚。
實(shí)施例2
將丁酸丁酯和香茅醇的體積配比10：1的復(fù)合萃取劑與含苯酚廢水按體積比為1：1混合，廢水中總酚量為10000mg/L，萃取溫度設(shè)置在30℃，pH調(diào)節(jié)至5，混合攪拌1h～1.5h后靜置1h～1.5h，得萃取相和萃余相。經(jīng)氣相色譜儀檢測(cè)所述萃余相中苯酚的含量為221mg/L，通過(guò)一次萃取后能脫除含酚廢水中的97.79％的苯酚。
實(shí)施例3
將丁酸丁酯和香茅醇的體積配比10：1的復(fù)合萃取劑與含苯酚廢水按體積比為1：1混合，廢水中總酚量為10000mg/L，萃取溫度設(shè)置在40℃，pH調(diào)節(jié)至5，混合攪拌1h～1.5h后靜置1h～1.5h，得萃取相和萃余相。經(jīng)氣相色譜儀檢測(cè)所述萃余相中苯酚的含量為240mg/L，通過(guò)一次萃取后能脫除含酚廢水中的97.60％的苯酚。
實(shí)施例4
將丁酸丁酯和香茅醇的體積配比10：1的復(fù)合萃取劑與含對(duì)甲酚廢水按體積比為1：1混合，廢水中總酚量為10000mg/L，萃取溫度設(shè)置在20℃，pH調(diào)節(jié)至5，混合攪拌1h～1.5h后靜置1h～1.5h，得萃取相和萃余相。經(jīng)氣相色譜儀檢測(cè)所述萃余相中苯酚的含量為80mg/L，通過(guò)一次萃取后能脫除含酚廢水中的99.20％的間甲酚。
實(shí)施例5
將丁酸丁酯和香茅醇的體積配比10：1的復(fù)合萃取劑與含對(duì)甲酚廢水按體積比為1：3混合，廢水中總酚量為10000mg/L，萃取溫度設(shè)置在20℃，pH調(diào)節(jié)至5，混合攪拌1h～1.5h后靜置1h～1.5h，得萃取相和萃余相。經(jīng)氣相色譜儀檢測(cè)所述萃余相中苯酚的含量為92mg/L，通過(guò)一次萃取后能脫除含酚廢水中的99.08％的間甲酚。
實(shí)施例6
將丁酸丁酯和香茅醇的體積配比10：1的復(fù)合萃取劑與含對(duì)苯二酚廢水按體積比為1：1混合，廢水中總酚量為10000mg/L，萃取溫度設(shè)置在20℃，pH調(diào)節(jié)至5，混合攪拌1h～1.5h后靜置1h～1.5h，得萃取相和萃余相。經(jīng)氣相色譜儀檢測(cè)所述萃余相中苯酚的含量為250mg/L，通過(guò)一次萃取后能脫除含酚廢水中的97.5％的對(duì)苯二酚。
實(shí)施例7
將丁酸丁酯和香茅醇的體積配比8：1的復(fù)合萃取劑與含對(duì)苯二酚廢水按體積比為1：1混合，廢水中總酚量為10000mg/L，萃取溫度設(shè)置在20℃，pH調(diào)節(jié)至5，混合攪拌1h～1.5h后靜置1h～1.5h，得萃取相和萃余相。經(jīng)氣相色譜儀檢測(cè)所述萃余相中苯酚的含量為262mg/L，通過(guò)一次萃取后能脫除含酚廢水中的97.38％的對(duì)苯二酚。
實(shí)施例8
將丁酸丁酯和香茅醇的體積配比10：1的復(fù)合萃取劑與含苯酚、間甲酚對(duì)苯二酚廢水按體積比為1：1混合，廢水中總酚量為10000mg/L，其中單元酚(苯酚、間甲酚)和多元酚(間苯二酚)含量分別為7000mg/L(苯酚：3000mg/L、間甲酚：4000mg/L)和3000mg/L，萃取溫度設(shè)置在20℃，pH調(diào)節(jié)至5，混合攪拌1h～1.5h后靜置1h～1.5h，得萃取相和萃余相。經(jīng)氣相色譜儀檢測(cè)所述萃余相中苯酚的含量為29mg/L，苯酚的含量為34mg/L，苯酚的含量為92mg/L，通過(guò)一次萃取后能脫除含酚廢水中的99.10％的單元酚和96.93％的多元酚。
從以上實(shí)施例結(jié)果可知：采用本發(fā)明提供的復(fù)合萃取劑分離廢水中酚類化合物效果優(yōu)異。從實(shí)施例1，2和3可知適宜的低溫利于萃??；從實(shí)施例4和5可知在一定條件下按稍低體積比萃取會(huì)取得相對(duì)高的分離率；從實(shí)施例6和7可知復(fù)合萃取劑中丁酸丁酯發(fā)揮的效能較優(yōu)于香茅醇；從實(shí)施例8可知本發(fā)明采用的復(fù)合萃取劑有效針對(duì)了廢水中多種酚類化合物競(jìng)爭(zhēng)萃取的問(wèn)題。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。