TECHNICAL DATA
技術資料
離心萃取機萃取法處理苯胺及硝基苯廢水的研究

在化學工業和石油化工、制藥、食品等工業中所排放的大量工業廢水,因具有種類多、成分復雜、COD(化學需氧量)濃度高、可生化性差、有毒有害等特點,若未能進行有效的控制和治理,必將對環境造成嚴重的污染與破壞。因此,開展這類工業廢水的綜合治理,己成為當代化學工作者巫待解決的重大問題之一。近白發布的《國務院關于落實科學發展觀加強環境保護的決定》指出,到2010年,我國重點地區和城市的環境質量得到改善,生態環境惡化趨勢基本遏制。到2020年,環境質量和生態狀況明顯改善。表明我國政府對環境問題的重視。

    我國化工、制藥、染料等企業數量大,分布面廣,排放的污水中含有大量的有機物,其中的含苯環類物質則屬于污染面積廣、毒性較大的有機物。另一方面,含苯環類有機物又是重要的化工原料。因此,發展高效的廢水處理技術,實現污染廢水的無害化及資源的高效利用和循環利用,是減輕環境污染的有效途徑。

相對于傳統的化學工程的處理對象而言,“高濃度有機廢水”是一種低濃度低附加值、但處理量大的多組分復雜體系,如何實現稀溶液的選擇性分離及高效濃縮,是實現高濃度有機廢水資源化、無害化的關鍵。目前多數工廠采用生物處理高濃度有機廢水,需先用大量的水稀釋,這樣大大加重了生物處理的負擔,增加了成本,同時也造成了水資源的巨大浪費。較理想的方法是:對高濃度有機廢水先采用萃取的方法,提取出大部分或全部的有機物,使之成為“低濃度的有機廢水”,再進行生化處理,萃取得到的有機物循環利用,或進一步分離后再利用。溶劑萃取法不僅具有設備投資少、占地面積小、操作簡便、能耗低、具有豐富的工業運行經驗等優點,而且主要污染物能有效回收利用,因此溶劑萃取法正廣泛用于處理各種有機廢水。溶劑萃取法的主要缺點是溶劑損失和由此引起的二次污染。因此選擇合適的萃取劑成為萃取法處理工業有機廢水的關鍵。

脂肪酸酯是由植物油脂或動物油脂與醇進行酯交換而制得,不僅是優良的燃料,而且是一種性能優良的可降解的綠色溶劑,可溶解包括橡???在內的眾多極性和非極性有機物,對含有苯環類物質的溶解性能尤佳。此外,脂肪酸醋最大的特點是不溶于水,這是其它萃取劑無法比擬的。由于上述兩個顯著的特點使脂肪酸酯可作為“高濃度有機廢水”的萃取劑。脂肪酸甲醋的沸點較高,壓力為200 Pa時,月旨肪酸甲醋的沸點高于170℃點為200℃左右離較徹底。另外采用減壓蒸餾常壓時高于350℃,而含苯環有機物的常壓沸即可將含苯環化合物與脂肪酸甲酯分離,且分脂肪酸甲酯還具有開口閃點高,儲存、使用、運輸安全等特點是一種性能優良的萃取劑。

萃取法

    溶劑萃取法是工業上常用的一種預處理方法。采用與水互不相溶但能溶解污染物的萃取劑,使其與廢水充分混合接觸后,利用污染物在水中和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物的一種廢水凈化方法。含被萃取物的萃取劑利用反萃取劑進行反萃取,或采用蒸餾等分離方法,以回收有用物質,并使萃取劑再生而重復利用。

    在萃取法處理苯胺廢水的研究中,有采用苯、甲苯、N,N-二(1一甲基庚基)乙酞胺(N-503、絡合萃取劑(TsH-1,  P 204、磷酸三丁酯)的研究報道。

    苯胺是典型的Lewis堿,采用絡合萃取劑可提供較高的分配系數。楊某等利用可逆絡合反應的基本原理,通過系統相平衡實驗研究,設計了TsH-1混合型絡合萃取劑。不同萃取劑對苯胺稀溶液的平衡分配系數列于表2-5。有表中數據可以看出,以直鏈烷烴為主要成分的煤油對苯胺稀溶液提供的分配系數較小。結構相似的苯則可以提供較大的分配系數。以正辛醇與煤油為萃取劑對苯胺稀溶液提供的分配系數D值隨溶液中正辛醇含量的增大而增大合劑含量的增大而增大。

    馮某等考察有機溶劑和絡合劑P 204生物降解性的基礎上,對苯肢和間氯苯胺稀溶液進行了溶劑萃取和絡合萃取的研究,萃殘液的BOD5/CODcr,值表明,選擇合適的萃取劑進行萃取,其萃殘液無需進一步稀釋就可進行生物處理,論證了萃取置換法治理難降解有機廢水的潛力。

    馬某等在常溫、油水相比為1:  10的條件下,將體積分數為70%磷酸三丁酯-30%沒有組成的萃取劑三級絡和萃取苯胺廢水,苯胺脫除率可達 99.84%。絡和萃取劑經10級再生后可循環使用。

鄒某采用苯為萃取劑對苯胺生產廢水進行三級萃取,結果表明:硝基物和苯胺去除率在90%以上,萃取后兩股廢水合并進行生化處理,可達排放標準研究了煤油為膜相、Span 80為表面活性劑、HCl為膜內相的液膜對苯胺的萃取情況,在4min內99.5%的苯胺能被萃取,但苯胺的去除量和去除率受乳狀液所占比例及HCl在乳狀液中所占比例的影響,用2 Propanol做反乳化劑可使98%的膜相重復使用。

    黎某等研究了用萃取劑N,N一二(1一甲基庚基)乙酞胺(N-503)處理工業苯胺廢水的條件及苯胺的回收。試驗表明,高濃度苯胺廢水經萃取劑N-503三級萃取后,苯胺脫除率達99.76%,排出的廢水經少量氧化劑處理后,可以達到國家一級排放標準。

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