CN115784852A - 一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂及萃取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水处理技术领域，公开了一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂及萃取方法。所述萃取剂的分子结构式为：
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂及萃取方法。
背景技术
随着全球经济技术的迅速发展，酚类化合物作为一类重要的化工原料及化工生产工艺的中间产物，也越来越多地被应用于石化、印染、农药等行业。然而，其工业排放的含酚废水是造成环境污染中水污染的重要来源之一，也是当今世界上危害较大且范围较广的工业废水之一。酚类化合物难降解，毒性大，水体中微小含量的酚就能给对生物个体、水环境及土壤，甚至生态平衡等方面造成伤害。鉴于此，如何治理含酚废水具有重要的研究意义。
液液萃取处理含酚废水具有回收率高、溶剂可重复利用、成本低等优点，是工业应用中常见的一种含酚废水回收处理工艺。利用酚在废水和有机溶剂中溶解度的不同，使酚从废水中转移至有机相，通过分离有机相和水相，使废水得到净化。常见的萃取剂有苯、轻油、醋酸乙酯、磷酸三丁酯、甲基异丁基酮等，然而很多传统萃取剂有较强的挥发性，易产生VOCs，有的萃取剂毒性较大，有的萃取剂分配系数不高，因此，研究者也在积极地寻找一些新兴的萃取剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂及萃取方法，该萃取剂对酚类化合物具有很高的脱除率，萃取后易于与水相分离，是一种高效、绿色的萃取剂。
为解决本发明所提出的技术问题，本发明提供一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，所述萃取剂的分子结构式为：
本发明还提供一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与含酚废水混合进行萃取，随后静置分层，得到有机相和水相。
上述方案中，所述含酚废水为含有单种酚类化合物的废水，所述酚类化合物为苯酚、对甲基苯酚、对硝基苯酚、对氯苯酚中的一种。
上述方案中，所述含酚废水中酚类化合物的浓度为0.5-1mg/g。
上述方案中，所述含酚废水的pH为5-7。
上述方案中，所述萃取剂与含酚废水质量比为(0.04-1.5)：1。
上述方案中，所述萃取温度为30-50℃。
上述方案中，所述萃取时间为3-5h。
上述方案中，所述萃取过程中进行搅拌或振荡，使萃取剂与含酚废水充分混合和接触。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明萃取剂通过醚键与酚羟基、卤素原子与酚羟基的相互作用，使其对含酚废水中的酚类化合物具有很高的脱除率；萃取剂中的卤素原子使其具有更强的Lewis碱性以及疏水性，从而对酚类的分配系数高且在水中的溶解度小，萃取后易于与水相分离；整个萃取过程条件温和，不产生VOCs等有毒气体；综上所述，本发明萃取剂是一种高效、绿色的萃取剂，易于推广和应用。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为双(2-氯乙基)醚，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为6的含苯酚废水按质量比1.5:1混合进行萃取，萃取温度为30℃，萃取时间为4小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的苯酚含量为57.88μg/g，脱除率为94.21％，苯酚在有机相与水相的分配系数为10.87。
实施例2
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为1,2-双(2-氯乙氧基)乙烷，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为6的含苯酚废水按质量比1.5:1混合进行萃取，萃取温度为30℃，萃取时间为4小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的苯酚含量为24.29μg/g，脱除率为97.57％，苯酚在有机相与水相的分配系数为26.78。
实施例3
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为1,2-双(2-氯乙氧基)乙烷，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为6的含苯酚废水按质量比1:1混合进行萃取，萃取温度为30℃，萃取时间为4.5小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的苯酚含量为34.83μg/g，脱除率为96.52％，苯酚在有机相与水相的分配系数为27.72。
实施例4
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为双(2-氯乙基)醚，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为6.5的含对甲基苯酚废水按质量比1:1混合进行萃取，萃取温度为40℃，萃取时间为4小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中对甲基苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的对甲基苯酚含量为45.18μg/g，脱除率为95.48％，对甲基苯酚在有机相与水相的分配系数为21.09。
实施例5
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为1,2-双(2-氯乙氧基)乙烷，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为6.5的含对甲基苯酚废水按质量比1:1混合进行萃取，萃取温度为40℃，萃取时间为4小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中对甲基苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的对甲基苯酚含量为17.94μg/g，脱除率为98.21％，对甲基苯酚在有机相与水相的分配系数为54.75。
实施例6
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为双(2-氯乙基)醚，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为6.5的含对甲基苯酚废水按质量比0.6:1混合进行萃取，萃取温度为40℃，萃取时间为5小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中对甲基苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的对甲基苯酚含量为58.73μg/g，脱除率为94.13％，对甲基苯酚在有机相与水相的分配系数为26.46。
实施例7
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为双(2-氯乙基)醚，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为5的含对硝基苯酚废水按质量比0.4:1混合进行萃取，萃取温度为40℃，萃取时间为4小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中对硝基苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的对硝基苯酚含量为73.37μg/g，脱除率为92.66％，对硝基苯酚在有机相与水相的分配系数为31.59。
实施例8
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为1,2-双(2-氯乙氧基)乙烷，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为5的含对硝基苯酚废水按质量比1:1混合进行萃取，萃取温度为50℃，萃取时间为4小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中对硝基苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的对硝基苯酚含量为10.23μg/g，脱除率为98.98％，对硝基苯酚在有机相与水相的分配系数为96.72。
实施例9
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为1,2-双(2-氯乙氧基)乙烷，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为5的含对硝基苯酚废水按质量比1:1混合进行萃取，萃取温度为30℃，萃取时间为4小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中对硝基苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的对硝基苯酚含量为8.12μg/g，脱除率为99.19％，对硝基苯酚在有机相与水相的分配系数为122.17。
实施例10
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为双(2-氯乙基)醚，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为5.5的含对氯苯酚废水按质量比0.2:1混合进行萃取，萃取温度为50℃，萃取时间为4小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中对氯苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的对氯苯酚含量为71.62μg/g，脱除率为92.84％，对氯苯酚在有机相与水相的分配系数为64.73。
实施例11
一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其中文名称为1,2-双(2-氯乙氧基)乙烷，其分子结构式为：
采用该萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，包括以下步骤：将萃取剂与pH为5.5的含对氯苯酚废水按质量比1:1混合进行萃取，萃取温度为40℃，萃取时间为4小时，萃取结束后静置分层，得到有机相和水相。废水中对氯苯酚的初始浓度为1mg/g，萃取后废水中残留的对氯苯酚含量为12.88μg/g，脱除率为98.71％，对氯苯酚在有机相与水相的分配系数为76.64。
从实施例1-11中的数据可以得知，本发明萃取剂对含酚废水中的酚类化合物具有很高的脱除率，脱除率为92.66-99.19％，同时该萃取剂对酚类的分配系数高且在水中的溶解度小，萃取后易于与水相分离，是一种较为理想的萃取剂。
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种脱除含酚废水中酚类化合物的萃取剂，其特征在于，所述萃取剂的分子结构式为：
2.一种采用权利要求1所述的萃取剂脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，其特征在于，包括以下步骤：将萃取剂与含酚废水混合进行萃取，随后静置分层，得到有机相和水相。
3.根据权利要求2所述的脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，其特征在于，所述含酚废水为含有单种酚类化合物的废水，所述酚类化合物为苯酚、对甲基苯酚、对硝基苯酚、对氯苯酚中的一种。
4.根据权利要求2所述的脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，其特征在于，所述含酚废水中酚类化合物的浓度为0.5-1mg/g。
5.根据权利要求2所述的脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，其特征在于，所述含酚废水的pH为5-7。
6.根据权利要求2所述的脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，其特征在于，所述萃取剂与含酚废水质量比为(0.04-1.5)：1。
7.根据权利要求2所述的脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，其特征在于，所述萃取温度为30-50℃。
8.根据权利要求2所述的脱除含酚废水中酚类化合物的萃取方法，其特征在于，所述萃取时间为3-5h。
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| GR01 | Patent grant | ||
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