含酚煤氣化廢水的萃取脫酚方法
2023-05-24 23:02:46
專利名稱：含酚煤氣化廢水的萃取脫酚方法
技術領域：
本發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：
酚類是原型質毒物，對一切生活個體都有毒害作用。含量極低仍會導致慢性中毒，濃度高於1mg/L時可直接導致生物的死亡，嚴重危害生態和環境。煤氣化、煉油和煉焦工業在生產過程中產生大量含酚廢水，廢水水質非常複雜，酚濃度高，且酚種類繁多，既有單元酚，又有多元酚；水質呈中偏鹼性；此外還含有脂肪酸、酮類和胺類等有機物、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1萬m3的煤氣，就產生10t含酚量高達4500～7000mg/L的煤氣化廢水，而其中多元酚含量達1500～3500mg/L。這樣，為提供一個400萬人口的中等城市的居民用煤氣，每年將產生大約80萬t高濃度含酚廢水，對江海湖泊有可能造成嚴重的水汙染。這類高濃度含酚工業廢水一直是我國環境保護和廢水治理的重大技術難題。開發該類廢水的脫酚萃取技術一方面可大幅度降低廢水的酚含量，減少對環境的汙染；另一方面可回收廢水中有價值的物質，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、化學沉澱、反滲透法等。溶劑萃取法是利用酚在有機溶劑中的溶解度大於在水中的溶解度，從而把廢水中的酚萃取出來。溶劑萃取法脫酚效率高、萃取劑來源廣，國內外都已大量使用。但對於高濃度含酚煤氣化、煉油和煉焦廢水的萃取脫酚，目前存在的主要問題有(1)普通的萃取劑對偏鹼性的含酚廢水、以及多元酚的萃取效率低；(2)萃取塔效率低；(3)萃取設備易堵塞等。
酚類物質在酸性條件下幾乎不發生電離，以分子狀態存在。而當pH＞8時的鹼性溶液中，酚開始發生電離(以苯酚為例)PhOHf PhO-+H+，當pH＞9時，離解更加明顯。離子態的PhO-基團親水性增強，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於多羥基的作用，其水溶性比單元酚大，通常也難以有效萃取。
哈爾濱氣化廠採用二異丙醚作為萃取劑，對該廠煤氣化含酚廢水進行萃取脫酚處理。二異丙醚具有沸點和飽和蒸汽壓低、水溶性小、回收容易、耗能小等優點，但其脫酚，特別是多元酚效率低。脫酚後的廢水中總酚濃度仍高達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，而且該廢水進入後續生化處理池，嚴重超出生化處理負荷，難以達到汙水排放指標要求，對松花江下遊流域水體造成嚴重威脅。二異丙醚對單元酚的萃取效果基本可以滿足要求，但對於多元酚並不是一種很好的萃取劑，其分配係數很低。二異丙醚對苯酚的分配係數為36.5，但對苯二酚和偏苯三酚的卻分別只有1.03和0.18，並不適合作為含有多元酚的煤氣化廢水的萃取溶劑。另外，該廠現使用的轉盤萃取塔效率較低，經現場標定，實際只有0.9～1.2級左右的萃取效果，不能滿足實際要求。
黑龍江黑化集團焦化廠在煉焦與回收焦化產品過程中，有大量成分較複雜的含酚廢水產生，含有揮發酚和不揮發酚、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、有毒，對人體危害較大。現該廠改用N，N-二(1-甲基-庚基)乙醯胺(N503)/柴油作為萃取劑，儘管該萃取劑效率較高，損耗低，毒性小，對酚、鹼、熱有較好的穩定性，但由於N503在絡合萃取過程中不易分層，泡沫層高，產生乳化現象，從而造成溶劑夾帶損失嚴重，增加萃取成本，在實際工業應用中效果不甚理想。
華南理工大學曾採用磷酸三丁酯(TBP)/煤油溶液對中石化廣州分公司煉油廠高濃鹼渣含酚煉油廢水進行了絡合萃取脫酚。在一定工藝條件下，可將廢水的揮發酚濃度由10767mg/L降到50mg/L以下，萃取效果不錯。但是，TBP的再生需要用鹼液中和絡合萃取物，過程中生成酚的鈉鹽，回收酚的後續處理工藝複雜，難於應用於廢水量大的情況。
綜上所述，目前高濃度含酚廢水的萃取脫酚技術不甚理想，處理後廢水的酚濃度仍相當高，難以滿足後續生化處理的達標排放，嚴重汙染周邊環境。
發明內容
本發明針對現有技術存在的問題，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被有效脫出並回收。
本發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，得到溶劑相和餘液；(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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進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)循環使用。
本發明的優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，所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，所述靜態混合器使用的填料可以是蜂窩格柵規整填料，步驟(3)所述萃取塔是填料塔，其使用的填料是蜂窩格柵規整填料。
步驟(2)中，所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為10～40min。優選為15～25min。
步驟(3)中，所述精餾採用精餾塔進行。
步驟(4)中，所述萃取採用萃取塔進行3～8級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比(相比)為1∶10～10∶1，萃取溫度為30～85℃，萃取pH值為3～11。
其中萃取溶劑與餘液的體積比(相比)優選為1∶8～1∶2，萃取溫度優選為40～60℃，萃取pH值優選為5～10，萃取級數優選為4～6級。上述萃取參數的選擇，理由如下(1)當萃取pH值為3～11時，萃取溶劑甲基異丁基酮對酚的萃取性能基本不受pH變化的影響，萃取效果好；當pH＞11時，酚萃取效果降低；pH＞12時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，廢水呈中偏鹼性，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生移動，改變萃取平衡常數，從而影響萃取效果。當萃取溫度為30～85℃時，溫度變化對該萃取劑脫酚的影響不明顯，考慮到實際工廠廢水溫度，萃取溫度優選40～60℃。
(3)萃取溶劑與所述餘液的體積比(相比)的選擇影響萃取塔級數和萃餘廢水相的酚濃度，同時也影響溶劑再生的操作費用。在分離要求一定時，相比越大，所需萃取塔設備的級數越低，設備費用降低，但溶劑再生費用增加。因此，相比在滿足工藝(酚濃度)和設備指標(萃取級數)的情況下，通常越小越好，故本發明方法中萃取溶劑與所述餘液的體積比(相比)為1∶10～10∶1，優選1∶8～1∶2。
(4)在相比1∶8～1∶2，萃取溶劑初始總酚含量不大於50mg/L時，採用溶劑甲基異丁基酮通過3～8級逆流萃取，可以把廢水中的總酚濃度降到400mg/L以下，揮發酚濃度降到10mg/L左右。但隨著萃取級數的增加，酚濃度降低的幅度越來越小，當級數到達8級後再增加萃取級數，已不能有效降低酚的濃度，反而會增加成本，故本發明方法中的萃取級數為3～8級，優選為4～6級。
採用本發明方法處理高濃度含酚煤氣化廢水，能夠實現總酚脫除率達到92％，揮發酚的脫除率達到99％，CODCr脫除率約85％。該方法有效地回收了廢水中的酚類物質，回收的酚類物質可進一步精餾純化，轉化為有用的化工原料。
與現有技術相比，本發明的方法具有如下優點(1)本發明的方法採用的脫酚萃取溶劑對酚類化合物的分配係數高，特別是對於多元酚的萃取，解決了一般萃取溶劑不能有效萃取多元酚的問題，尤其適合於高濃、含多種酚、水質偏中鹼性的煤氣化廢水的處理。
(2)本發明的方法技術工藝簡單，條件溫和，萃取前無需加酸調節廢水酸鹼度，萃取後的溶劑可採用精餾法再生。
(3)本發明的方法採用的裝備具有很強的抗堵性，適合於含有粉煤灰、焦油的煤氣化廢水。
(4)本發明的方法脫酚效率高。廢水中的總酚脫除率達到92％，揮發酚的脫除率達到99％，CODCr脫除率約85％，能夠有效地回收廢水中的酚類物質，也有利於廢水的後續治理達標排放。
具體實施例方式
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行3級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)循環使用。
處理後的廢水總酚含量小於420mg/L，其中揮發酚小於20mg/L；CODCr約為3800mg/L，脫除率分別達到92.2％，99.3％，82.7％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行8級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)。
處理後廢水中的總酚含量小於400mg/L，其中揮發酚小於15mg/L；CODCr約為3600mg/L，脫除率分別達到92.6％，99.3％，83.6％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行5級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)。
處理後廢水中的總酚含量小於450mg/L，其中揮發酚小於20mg/L；CODCr約為4200mg/L，脫除率分別達到91.7％，99.3％，80.9％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行3～8級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)循環使用。
處理後廢水中的總酚含量小於350mg/L，其中揮發酚小於10mg/L；CODCr約為3500mg/L，脫除率分別達到93.5％，99.6％，84.1％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行4級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)。
處理後廢水中的總酚含量小於320mg/L，其中揮發酚小於10mg/L；CODCr約為3300mg/L，脫除率分別達到94.1％，99.6％，85.0％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行6級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)。
處理後廢水中的總酚含量小於400mg/L，其中揮發酚小於10mg/L；CODCr約為3700mg/L，脫除率分別達到92.6％，99.6％，83.2％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行6級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)。
處理後廢水中的總酚含量小於380mg/L，其中揮發酚小於10mg/L；CODCr約為3700mg/L，脫除率分別達到93％，99.6％，83.2％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行4級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)。
處理後的廢水總酚含量小於420mg/L，其中揮發酚小於20mg/L；CODCr約為3800mg/L，脫除率分別達到92.2％，99.3％，82.7％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行4級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)循環使用。
處理後廢水中的總酚含量小於420mg/L，其中揮發酚小於20mg/L；CODCr約為3800mg/L，脫除率分別達到92.2％，99.3％，82.7％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行6級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)。
處理後廢水中的總酚含量小於450mg/L，其中揮發酚小於20mg/L；CODCr約為4000mg/L，脫除率分別達到93.1％，99.5％，85.7％。
實施例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；所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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，得到溶劑相和餘液；所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為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)得到的餘液經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理；所述萃取採用萃取塔進行4級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為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)。
處理後廢水中的總酚含量小於310mg/L，其中揮發酚小於10mg/L；CODCr約為2900mg/L，脫除率分別達到90.3％，99.4％，80.7％。
實施例中，揮發酚濃度測定採用國標GB 7491-87溴化容量法。
總酚濃度測定採用直接溴化法。在被測水樣中，加入過量的溴，使酚類物質與溴生成溴代酚，過量的溴用碘量法滴定，從而計算出總酚含量。該方法能測定廢水中幾乎所有的酚，適用於本發明所述的含酚種類多、非揮發酚量大的煤氣化廢水。
權利要求
1.一種含酚煤氣化廢水的萃取脫酚方法，其特徵在於包括如下步驟(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，得到溶劑相和水相餘液；(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)得到的水相餘液再經多級逆流萃取，得到富含酚萃取溶劑和萃餘液，對萃餘液進行殘留萃取溶劑回收處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括如下步驟(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)循環使用。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述步驟(1)中，含酚煤氣化廢水是酚含量為3000～10000mg/L，揮發酚含量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.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於步驟(1)中，所述混合採用靜態混合器進行並流混合，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.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於步驟(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.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於步驟(2)中，所述分相採用油水分離器進行，所述混合液在油水分離器中停留時間為10～40min。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於步驟(2)中，所述混合液在油水分離器中停留時間為15～25min。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於步驟(4)中，所述萃取採用萃取塔進行3～8級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為1∶10～10∶1，萃取溫度為30～85℃，萃取pH值為3～11。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於步驟(4)中，所述萃取採用萃取塔進行4～6級逆流萃取，萃取溶劑為甲基異丁基酮，其初始總酚含量小於50mg/L，萃取溶劑與餘液的體積比為1∶8～1∶2，萃取溫度為40～60℃，萃取pH值為5～10。
全文摘要
本發明公開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後分離，得到溶劑相和水相餘液，對溶劑相精餾回收萃取溶劑和粗酚；對水相餘液再進行多級逆流萃取，得到的萃餘液進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混合器、油水分離器、酚精餾塔、萃取塔。本發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92％，其工藝簡單，條件溫和、萃取溶液能夠循環使用。
文檔編號C02F1/26GK1834040SQ20061003393
公開日2006年9月20日 申請日期2006年2月28日 優先權日2006年2月28日
發明者章莉娟, 錢宇, 楊楚芬, 馮建中 申請人:華南理工大學