CN105198029A - 一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水的萃取处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚(DCMX)废水处理的方法。本发明包括如下步骤(1)萃取DCMX：将DCMX废水进行酸化，之后加入络合萃取剂磷酸三丁酯—煤油，均匀搅拌进行萃取，将DCMX萃取到有机相中，萃取结束后静置分液，得到了含有DCMX的有机相；(2)反萃取回收DCMX：在含有DCMX的有机相中加入氢氧化钠，使DCMX转化为DCMX的钠盐，并从有机相进入水相，从而回收得到纯的DCMX的钠盐溶液。本发明可以回收废液中82％以上的DCMX，避免了资源的浪费，而且所用萃取剂可以循环使用，药剂损耗少。该方法具有处理效率高，操作简单，条件温和，易于控制等优点，且萃取剂可重复利用，降低成本，废水中的DCMX的钠盐也可以作为资源回收利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水的处理技术领域，具体涉及一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水的萃取处理方法。
背景技术
2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚，简称DCMX，作为一种酚类物质，一般用作抗菌防腐剂，广泛用于个人护理、环境消毒及纺织、造纸、皮革、油田等领域。这种高效广谱强抗微生物剂，对十多种病原微生物具有强杀灭和抑制作用。当前，主要被用于洗涤剂中。
含酚废水中酚类化合物是一种原型质毒物，所有生物活性体均能产生毒性，可通过与皮肤、粘膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环，致使细胞破坏并失去活力，也可通过口腔侵入人体，造成细胞损伤。高浓度的酚液能使蛋白质凝固，并能继续向体内渗透，引起深部组织损伤，坏死乃至全身中毒，即使是低浓度的酚液也可使蛋白质变性。人如果长期饮用被酚污染的水能引起慢性中毒，出现贫血、头昏、记忆力衰退以及各种神经系统的疾病，严重的会引起死亡。酚口服致死量为530mg/kg(体重)左右，而且甲基酚和氯酚对人体的毒性更大，而且酚和其它有害物质相互作用产生协同效应，变得更加有害，促进致癌化。水中酚含量达到5～10mg/L时，会引起鱼类大量死亡。此外，用含酚废水灌溉农田，也会使农作物减产或枯死。
2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚这种酸性含酚废水有机物含量高，盐度高，气味重，对微生物抑制作用大，很难降解，对人体和环境都会产生危害。因此，针对2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水的处理将会受到人们的重视。
2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水的主要处理方法有：蒸发结晶法，吸附法，气提法，生化法，化学氧化法，以及各种方法的组合工艺流程。蒸发结晶法是最传统的方法，对于2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的回收效果较低，能耗较大。吸附法，处理效果较好，处理的水量较大，但吸附选择性差，成本较高，且酚类物质不能回用。气提法，只是针对挥发性的有机物，范围狭小。生化法，处理效率高，经过净化的废水达标率高，但其主要针对中低浓度废水，且过程复杂，成本高，技术上有一定难度；化学氧化法也具有效率高的特点，但氧化剂用量大成本高，高浓度的废水还需经过稀释。
由于酚类物质污染性大，我们理应考虑酚的回收利用。因此，对于日化生产中中低浓度的2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水需要找到一种高效，简易，成本较低的处理方法。本发明不仅能弥补以往方法的缺陷，而且为该类废水的处理起到指导的作用。
发明内容
本发明旨在提出一种工艺简单、高效环保、经济并可以回收2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的方法。该方法能够解决2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水含有高浓度盐，传统的蒸发结晶回收2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的方法无法实现2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚与盐的高效分离的问题。
一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水的处理方法，包括以下步骤：
1)萃取2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚：将2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水进行酸化，之后加入络合萃取剂磷酸三丁酯—煤油，均匀搅拌进行萃取，将2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚萃取到有机相中，萃取结束后静置，之后分液得到含有2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的有机相；
2)反萃取回收2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚：将含有2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的有机相中加入氢氧化钠溶液，使2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚转化为2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚钠，并从有机相进入水相，反萃取结束后静置，之后分液回收得到纯2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚钠溶液。
作为优选的络合萃取剂磷酸三丁酯—煤油，比例控制在1：2～1：3，所用萃取剂按体积百分数计。而络合萃取剂磷酸三丁酯—甲基异丁基酮也可作为本发明的萃取剂，同样能达到本发明的目的。
萃取前，用稀硫酸将2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚生产废水的pH调节在0.5～2.0，若调节pH值高于2.0时，2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的萃取率会显著降低；若调节pH值低于0.5时，降低pH值对2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的萃取率没有明显影响，会造成酸的过量消耗并影响对2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的回收。
萃取过程采用多级萃取，萃取剂与2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚生产废水的体积比为1:1～1:1.5，萃取级数3～5级，每级混合时间30～50min，搅拌速度为100～250r/min，每级静置时间30～60min。
反萃过程中油相萃取液中加碱进行反萃取回收萃取剂。所述的碱一般采用碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，我们采用氢氧化钠溶液进行反萃，反萃取时碱溶液与油相萃取液的体积比为1:1～4:1。废水中的2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚通过萃取—反萃取的过程也可以回收利用。
反萃过程采用多级反萃，反萃取次数3～5次，每级混合时间30～50min，搅拌速度为100～250r/min，每级静置时间30～60min。
虽然现在从废水中萃取2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的萃取剂较多，但是萃取方法回收废水中2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的难点在于许多萃取剂对2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚反萃性能较差，有的物理溶剂在水中溶解性较大，而且价格昂格反萃率低，萃取及剂的损失严重，无法循环使用产生，与现有处理方法相比，本发明具有如下优点：
本发明采用络合溶剂萃取的方法，由于络合萃取剂在水中溶解度很小，萃取过程损失很少，并且经过反萃后对其萃取效果没有影响，可以直接循环使用。且具有处理效率高，操作简单，条件温和，成本较低，易于控制等优点，废水中的2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚钠盐通过萃取-反萃取的过程也可以回收利用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明的处理效果图。
具体实施方式
如图1所示为本发明的工艺流程图，2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚生产废水调节pH值后进行萃取，萃取得到的油相萃取液加碱反萃取回收2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚，萃取过程可以根据实际废水情况进行多次操作，使萃取剂重复使用。
实施例1
(1)采用四级萃取—四级反萃取工艺流程，以磷酸三丁酯—煤油(体积比为1:2)为萃取有机相，控制相比(有机相:水相)为1:1，萃取pH值为0.5，对COD为9650mg/L的2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水进行了处理，每级混合时间为30分钟，静置时间为30分钟，三级萃取后萃取余液中COD为434.3mg/L，去除率为95.5％；萃取后所得的有机相中加入0.25mol/L的NaOH溶液，取相比(有机相:水相)为1:1，对萃取有机相进行反萃取，每级混合时间为30分钟，静置时间为30分钟，反萃液COD为7913mg/L，回收率为82％。
实施例2
(2)采用五级萃取—四级反萃取工艺流程，以磷酸三丁酯—煤油(体积比为1:2)为萃取有机相，控制相比(有机相:水相)为1:1，萃取pH值为1.5，对COD为9650mg/L的2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水进行了处理，每级混合时间为30分钟，静置时间为30分钟，四级萃取后萃取余液中COD为617.6mg/L，去除率为93.6％；萃取后所得的有机相中加入0.25mol/L的NaOH溶液，取相比(有机相:水相)为1:1，对萃取有机相进行反萃取，每级混合时间为30分钟，静置时间为30分钟，反萃液COD为7720mg/L，回收率为80％。
Claims (8)
1.一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)萃取2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚：将2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水进行酸化，之后加入络合萃取剂磷酸三丁酯—煤油，均匀搅拌进行萃取，将2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚萃取到有机相中，萃取结束后静置，之后分液得到含有2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的有机相；
(2)反萃取回收2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚：在含有2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚的有机相中加入氢氧化钠溶液，使2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚转化为2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚钠，并从有机相转移到水相中，反萃取结束后静置，之后分液回收得到纯2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚钠溶液。
2.根据权利要求1所述一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水处理的方法，其特征在于，步骤(1)中所述酸化处理，是用稀硫酸将2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水pH值调节为0.5～2.0。
3.根据权利要求1所述一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水处理的方法，其特征在于，步骤(1)中络合萃取剂的配比磷酸三丁酯:煤油为1:2～1:3(体积比)。
4.根据权利要求1所述一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水处理的方法，其特征在于，步骤(1)中进行萃取时，2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水和络合萃取剂的比例为1:1～1:1.5。
5.根据权利要求1所述一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水处理的方法，其特征在于，步骤(1)和(2)中进行萃取和反萃取时搅拌速度为100～250r/min，时间为30～50min。
6.根据权利要求1所述一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水处理的方法，其特征在于，步骤(1)和(2)中静置时间为30～60min。
7.根据权利要求1所述一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水处理的方法，其特征在于，步骤(2)中进行反萃采用NaOH溶液，浓度为0.25mol/L～1.0mol/L，反萃取时碱液与油相1:1～4:1。
8.根据权利要求1所述一种2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水处理的方法，其特征在于，2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚废水的COD为9650mg/L，pH为5.8。
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