东莞高浓度苯酚废水处理
酚醛树脂是重要的工业原料,尤其近几年防火材料的大量使用,造成市场对酚醛树脂需求量的逐年增加,生产企业也势必会产生更多有毒有害的苯酚废水。工业酚醛树脂废水中通常含有数千毫克/升、甚至更高浓度的苯酚,若不经处理直接排放不仅造成了苯酚资源的严重浪费,而且会对自然环境带来严重污染和不可估量的损失。苯酚废水的处理方法有很多,如生物化学法、吸附法、化学氧化法、萃取法、膜分离法等。 对于高浓度的工业苯酚废水,萃取法不仅能有效地降低废水中苯酚含量,而且能实现苯酚的回收和循环使用。由于萃取法的操作简便、设备要求低,连续操作和间歇操作均可以实现。近年,在苯酚萃取技术方面有很多关于碳酸二甲酯、磷酸三异戊酯l1 、磷酸三丁酯(TBP)、4一甲基一2一戊酮L13和辛醇1 等有机溶剂对苯酚的选择性能的报道。TBP因其性质稳定、对苯酚有高选择性、价格低廉,是苯酚萃取剂的研究热点。
东莞市海韵水处理科技有限公司以TBP为萃取剂,以工业酚醛树脂废水为处理对象,研究了油水比、温度、萃取级数、萃取时问等多个因素对萃取效果的影响。同时,通过正交实验探讨了NaOH溶液对有机相的反萃取效果,研究了萃取剂的循环使用性能及苯酚回收率。
某企业工业酚醛树脂废水(以下简称废水):经过静置沉降,苯酚质量浓度为2145.0mg/L,pH≈1;NaOH(工业级);TBP、苯酚、铁氰化钾、4一氨基安替比林、氨水、氯化铵(均为分析级)。
取6OmL废水,置于250mL锥形瓶中,按油水比为1:3(体积比)加入2OmLTBP,在控温磁力搅拌器上快速搅拌20min,于250mL分液漏斗中静置分层,并重复上述操作进行4级萃取。取一定量水相,测定其苯酚浓度,通过物料衡算可以得到有机相中苯酚浓度。
有机相与设定浓度的NaOH溶液按一定油碱比混合于250mL锥形瓶中,在控温磁力搅拌器上快速搅拌1h,于250mL分液漏斗中静置分层,萃取剂循环使用,回收苯酚。
对不同苯酚初始浓度废水的分配系数(D)因工业酚醛树脂废水的苯酚浓度在较大的范围内会有变化,所以萃取剂对不同浓度的苯酚废水有较稳定的分配系数。取5组100mL废水,1组稀释4倍,2组稀释2倍,3组不做处理,4组加入100mg苯酚,5组加入200mg苯酚,配制了5种不同苯酚初始浓度的废水,用TBP进行一级萃取(油水比1:3)。
废水稀释了2、4倍,稀释后的pH由1左右分别变为1.3、1.6,仍然具有较强的酸性。在酸性条件下,苯酚保持分子特性,即可以与TBP进行络合反应。pH在酸性范围内的变化,对TBP萃取苯酚的效果影响较弱,基本可以忽略。从表1可以看出,TBP对苯酚在一个较大的浓度范围内都有较高且稳定的分配系数。这是由于TBP分子中的配价P—O的存在,使氧原子带有更强的负电性,同时苯酚一0H中氧原子和氢原子的共用电子对强烈偏向于氧原子,使氢原子带有较强的正电性。当2种分子接近时,TBP的P—O与苯酚的C—O会发生氢键缔合。
由于温度313K以上,苯酚在水中的溶解度呈现指数型上升,同时温度较高时,TBP在水中的溶解度也增大,使TBP对苯酚的分配系数迅速下降。
随着油水比的增大,苯酚残留浓度减少,即苯酚在TBP中的分配系数增大,这是由于苯酚分子周围有更多的TBP分子,增加了氢键缔的机率。但是增大油水比虽有较好的萃取效果,却大幅度降低了单次废水的处理量,对于工业废水的处理除考虑效果外还要兼顾效率,因此油水比选择更适合工业实际的1:3。
通过单因素实验,确定了TBP对苯酚的最佳萃取条件:室温,油水比1:3,萃取时问20min,4级萃取。在最佳萃取条件下进行5组平行实验,每组实验结果都较稳定,4级萃取后苯酚残留质量浓度平均值为0.45mg/L,达到GB8978~1996中挥发酚一级排放标准。
从结果可以看出,NaOH浓度对苯酚回收率的影响最小。在反萃取过程中,NaOH起到解络合的作用,在反萃取体系中要有足够的自由碱浓度,才能保证反萃取的进行。
因企业废水中苯酚浓度会发生变动,故采用0.50tool/L的NaOH溶液做反萃取剂。当油碱比为1:1、1:2时,均具有较好的苯酚回收率。考虑到减少NaOH溶液用量可以降低苯酚回收成本,提高经济效益,因此选择油碱比为1:1。由于TBP经过2级反萃取后,其中的苯酚含量很低,TBP不经过第3级反萃取进人循环,不影响其萃取性能,且TBP中残余的微量苯酚经过萃取剂的循环后也可回收,因此选择2级反萃取。综合确定最佳反萃取条件:0.50mol/LNaOH溶液,油碱比1:1,反萃取级数2级。在此最佳反萃取条件下,可回收9O9/6左右的固体苯酚。
东莞市海韵水处理科技有限公司是一家专业从事水处理科研、技术服务、工程承接及水处理产品销售为一体的企业机构。专业生产销售:污水处理药剂,废水处理药剂,污废水处理药剂,杀菌灭藻剂,缓蚀阻垢剂,除垢剂,预膜剂,钝化剂,水稳剂,冻水稳质剂,高分子絮凝剂,金属降凝剂,助剂,热水稳质剂,中央空调水处理药剂,锅炉水处理药剂等。东莞市海韵水处理科技有限公司在行业中被消费者广泛认可,质量优,价格合理,欢迎来电订购,我们将以优质的产品,合理的价格来达成我们之间的合作。
电话:0769-23394566 13378495488
传真:0769-22314099
网址:http://www.hywatertec.cn