CN116514209A - 一种去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂及其制备方法和应用装置 - Google Patents

一种去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂及其制备方法和应用装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂及其制备方法和应用装置。上述去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂,包括以下组分:煤油、NaOH溶液、山梨醇酐单油酸酯、一氟己烷、丁苯橡胶和甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯。上述去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂的制备方法,包括以下步骤:1)混料,均质,搅拌;2)调速,搅拌,乳化,制得。本发明还提供了该乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物中的应用和应用装置。本发明制得的乳化液膜萃取剂稳定性高,酚类物质分离速度和去除效率高,本发明提供的应用装置提高了乳化液膜萃取剂的应用效果。

Description

一种去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂及其制备方法 和应用装置
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域,具体涉及一种去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂及其制备方法和应用装置。
背景技术
煤化工高浓含酚废水常见于煤制气、煤提质制兰炭、煤低温干馏提煤焦油、煤焦油加氢以及油页岩低温干馏等过程。这类废水成分复杂,含有焦油、氨、酚、粉尘、脂肪酸等多种污染物质。在经过蒸氨、除油措施后,废水中的酚浓度往往高达几千至几万mg/L。酚类化合物属于芳香族化合物,含酚废水在我国水污染控制中被列为需要重点解决的有害废水之一。煤化工废水中的酚类化合物主要包括单元酚和多元酚,多元酚的含量约占总酚含量的1/2~1/3。由于酚类污染物的毒害作用,使废水在后续无法直接进入生化系统进行处理。因此,有必要在煤化工废水进入生化系统处理前,进行高效的脱酚预处理工作。
对于煤化工高浓度含酚废水,常用的脱酚方法是采用萃取法回收酚,萃取法分为溶剂萃取和乳化液膜萃取。萃取法的关键是萃取剂的选择,萃取剂的好坏决定了萃取过程的能耗、物耗和效能。目前,应用较为成熟广泛的溶剂类脱酚萃取剂是甲基异丁基甲酮(MIBK)和二异丙醚(DIPE)。采用环已酮作萃取剂,在最优条件下,单元酚和多元酚的去除率可分别高达97.81%和94.74%,不能把酚类物质去除干净。
20世纪60年代美国科学家黎念之首次提出乳化液膜分离技术,该技术有萃取和渗透的优点,将萃取和反萃取两个步骤结合在一起。乳化液膜分离技术具有的传质效率高、选择性好、节约能源的特点已经使之成为分离、纯化和浓缩溶质的重要手段。用于脱酚的乳化液膜萃取剂一般由表面活性剂、添加剂、油相及氢氧化钠溶液组成,但目前采用常规方式制备的乳化液膜萃取剂存在稳定性不好的问题,会对脱酚的效果带来很大的影响,对废水中总酚类污染物的去除存在去除效果差,脱酚效率低的问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述不足,本发明的目的是提供一种去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂及其制备方法和应用装置,以解决现有乳化液膜萃取剂存在稳定性不好,酚类污染物去除效果差,脱酚效率低的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂,包括以下体积份组分:煤油80~120份、NaOH溶液70~140份、山梨醇酐单油酸酯2~3份、一氟己烷3.5~6份和丁苯橡胶0.5~1.5份;还包括甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯,甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯与煤油质量比为1:100~3:100。
进一步地,包括以下体积分组分:煤油100份、NaOH溶液100份、山梨醇酐单油酸酯2.5份、一氟己烷4份和丁苯橡胶0.5份;还包括甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯,甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯与煤油质量比为1.5:100。
进一步地,NaOH溶液的摩尔浓度为0.08~0.09mol/L。
上述去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂的制备方法,包括以下步骤:
1)取煤油、甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯、山梨醇酐单油酸酯、丁苯橡胶和一氟己烷溶解混合,搅拌,均质,制得油相混合液;
2)调节转速,加入NaOH溶液,继续搅拌,乳化,制得。
进一步地,步骤1)所述搅拌速度为300~500r/min,搅拌时间为10~20min。
进一步地,步骤2)所述搅拌速度为2500~3000r/min,搅拌时间为20~30min。
上述去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物的应用。
上述去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物的应用装置,包括通过管道依次连接的乳化单元、萃取单元、破乳单元和集酚单元。
进一步地,乳化单元包括罐体,罐体内部设置有搅拌装置,罐体出口设有萃取剂输送泵,萃取剂输送泵通过管道与萃取单元萃取剂进口相连。
进一步地,萃取单元包括萃取塔,萃取塔上下两端为沉降区,中段由搅拌区和澄清区从上至下交替排列构成,搅拌区与澄清区之间通过错孔导流板隔断,萃取塔设有搅拌器,搅拌器转速为50~100r/min,萃取塔下端为萃取剂进口。
进一步地,破乳单元包括破乳罐、萃余相输送泵、萃取液油输送泵和含酚萃取相输送泵,破乳罐内部设置超声振动装置,萃取相输送泵与萃取塔的出口管道相连,萃取液油输送泵进口管道与破乳罐上层出口连接,出口管道与乳化单元罐体连接,含酚萃取相输送泵进口管道与破乳罐下层出口连接,出口管道与集酚罐连接。
进一步地,超声振幅为100%。
进一步地,破乳时间为6~8min。
进一步地,集酚单元包括集酚罐,集酚罐的进口端与含酚萃取相输送泵出口管道相连。
进一步地,萃取塔包括2个沉降区,3个搅拌区和4个澄清区。
进一步地,错孔导流板包括上导流板和下导流板,上导流板在直径12~16cm和20~30cm圆周处均匀设置10~15个直径为30~50mm的导流孔,下导流板在直径30~40cm和42~48cm圆周处均匀设置10~15个直径为30~50mm的导流孔,上导流板和下导流板之间设置搅拌叶;萃取塔萃取反应温度为25~50℃。
优选地,错孔导流板包括上导流板和下导流板,上导流板在直径15cm和25cm圆周处均匀设置12个直径为40mm的导流孔,下导流板在直径35cm和45cm圆周处均匀设置12个直径为40mm的导流孔,上导流板和下导流板之间设置搅拌叶;萃取塔萃取反应温度为30℃。
本发明具有以下有益效果:
(1)本发明的去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂选用了甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯及山梨醇酐单油酸酯作为乳化剂进行协同乳化,增加了溶剂相的乳化性能和黏度,同时辅以丁苯橡胶助剂,使得制备的乳化液膜萃取剂稳定性大大提升,在水相氢氧化钠浓度为5000mg/L条件下萃取剂的稳定性相较常用乳化液膜萃取剂由7min提高到了35min以上,提高了萃取脱酚的效率;
(2)本发明在乳化液膜体系中加入了一氟己烷,一氟己烷具有较好的渗透扩散性,能在乳化液膜膜层中自由穿梭,废水中酚类物质能与一氟己烷产生氢键络合作用,能选择性被一氟己烷吸引结合,再透过膜层与NaOH反应生成酚钠,相比酚类物质自由扩散,本萃取剂萃取方式加快了废水中酚类物质分离速度和去除效率;
(3)萃取塔内部设置了错孔导流板,每个区域均设置上下两个导流板,上下导流板形成错孔导流,增强了萃取剂与废水在搅拌区的混合,减少了两者在澄清区的返混,增强了乳化液膜萃取剂应用效果;
(4)本发明整体上对煤化工类含较高浓度酚类污染物的工业废水具有非常好的处理。本发明乳化液膜萃取剂及应用装置对于废水酚类物质的浓度适用范围能达到5000~50000mg/L,经本发明装置处理后,酚类污染物的去除率达到99.7%,再进一步通过吸附装置处理后,废水中总酚含量达到0.74mg/L,远远满足后续废水生化处理要求。
附图说明
图1为去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂的除酚原理图,其中:1-乳化液膜溶剂外相;2-乳化液膜內相(NaOH溶液);3-乳化剂;3.1-亲水基;3.2-亲油基;4-废水中酚类物质;5-1一氟己烷;6-1一氟己烷与酚类物质吸引结合;7-酚钠物质;
图2为去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂废水除酚应用装置,其中:①-乳化单元;②-萃取单元;③-破乳单元;④-集酚单元;1-乳化罐搅拌器;2-萃取剂输送泵;3-萃取塔搅拌装置;4-沉降区;5-澄清区;6-搅拌区;7-含酚萃取相输送泵;8-萃余相输送泵;9-超声振动装置;10-酚钠溶液输送泵;11-萃取液油输送泵;
图3为萃取单元搅拌区结构示意图,其中:1-上导流板;2-下导流板;3-搅拌叶;4-上导流孔;5-下导流孔。
具体实施方式
以下所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1:
一种去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂,包括以下组分:煤油200L,山梨醇酐单油酸酯5L,一氟己烷8L,丁苯橡胶1L,摩尔浓度为0.08mol/L的NaOH溶液200L,甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯2.4kg。
上述去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂的制备方法,包括以下步骤:
1)取煤油、甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯、山梨醇酐单油酸酯、丁苯橡胶和一氟己烷溶解混合,搅拌,搅拌速度为400r/min,搅拌时间为15min,进行均质,制得油相混合液;
2)调节转速至2700r/min,缓慢加入NaOH溶液,继续搅拌25min,进行乳化,制得乳化液膜萃取剂。
一种去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物的应用装置,包括通过管道依次连接的乳化单元、萃取单元、破乳单元和集酚单元。
乳化单元包括罐体,罐体内部设置有搅拌装置,罐体出口设有萃取剂输送泵,萃取剂输送泵通过管道与萃取单元萃取剂进口相连。
萃取单元包括萃取塔,萃取塔上下两端为沉降区,中段由搅拌区和澄清区从上至下交替排列构成,萃取塔包括2个沉降区,3个搅拌区和4个澄清区,搅拌区与澄清区之间通过错孔导流板隔断,错孔导流板包括上导流板和下导流板,上导流板在直径15cm和25cm圆周处均匀设置12个直径为40mm的导流孔,下导流板在直径35cm和45cm圆周处均匀设置12个直径为40mm的导流孔,萃取塔设有搅拌器,上导流板和下导流板之间设置搅拌叶,萃取塔下端为萃取剂进口。
破乳单元包括破乳罐、萃余相输送泵、萃取液油输送泵和含酚萃取相输送泵,破乳罐内部设置超声振动装置,萃取相输送泵与萃取塔的出口管道相连,萃取液油输送泵进口管道与破乳罐上层出口连接,出口管道与乳化单元罐体连接,含酚萃取相输送泵进口管道与破乳罐下层出口连接,出口管道与集酚罐连接。
集酚单元包括集酚罐,集酚罐的进口端与含酚萃取相输送泵出口管道相连。
上述去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂通过应用装置去除废水中酚类污染物的方法,包括以下步骤:
1)在乳化罐中加入200L煤油、2.4kg甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯、5L山梨醇酐单油酸酯、8L一氟己烷、1L丁苯橡胶进行混合,调节搅拌机转速为400r/min,搅拌15min后,再将转速调整至2700r/min,慢慢加入200L NaOH溶液,搅拌25min后形成稳定的乳化液膜萃取剂;
2)取陕西榆林某兰炭企业的高含酚煤化工废水作为含酚废水,其中总酚的初始浓度为7650mg/L,将步骤1)制得的乳化液膜萃取剂通过输送泵输送到萃取塔内,同时含酚废水也输送到萃取塔内,调节搅拌装置转速为80r/min,萃取塔萃取温度设置为30℃,乳化液膜萃取剂从萃取塔下层澄清区进入到萃取塔内在输送动力作用下往上流动,含酚煤化工废水从萃取塔上层澄清区输送到萃取塔内在输送泵动力作用下向下流动,通过导流孔,萃取剂与废水依次在三个搅拌区依次进行充分接触传质,废水中的酚类物质被萃取;
3)萃取塔上部沉降区为萃取相,输送到破乳罐内利用超声装置进行破乳,超声振幅为100%,破乳时间为7min,破乳后上层液为溶剂相返回乳化罐继续作为制备萃取剂的溶剂相原料,下层液为酚钠溶液,用于回收利用;
4)萃取塔下部沉降区为经萃取除酚后的废水,采用吸附装置进一步处理后,可进入后续水处理工艺处理。
实施例2:
一种去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂,包括以下组分:煤油200L,山梨醇酐单油酸酯6L,一氟己烷9L,丁苯橡胶2L,摩尔浓度为0.09mol/L的NaOH溶液180L,甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯3.6kg。
上述去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂的制备方法,包括以下步骤:
1)取煤油、甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯、山梨醇酐单油酸酯、丁苯橡胶和一氟己烷溶解混合,搅拌,搅拌速度为500r/min,搅拌时间为10min,进行均质,制得油相混合液;
2)调节转速至3000r/min,缓慢加入NaOH溶液,继续搅拌20min,进行乳化,制得乳化液膜萃取剂。
一种去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物的应用装置,包括通过管道依次连接的乳化单元、萃取单元、破乳单元和集酚单元。
乳化单元包括罐体,罐体内部设置有搅拌装置,罐体出口设有萃取剂输送泵,萃取剂输送泵通过管道与萃取单元萃取剂进口相连。
萃取单元包括萃取塔,萃取塔上下两端为沉降区,中段由搅拌区和澄清区从上至下交替排列构成,萃取塔包括2个沉降区,3个搅拌区和4个澄清区,搅拌区与澄清区之间通过错孔导流板隔断,错孔导流板包括上导流板和下导流板,上导流板在直径15cm和25cm圆周处均匀设置12个直径为40mm的导流孔,下导流板在直径35cm和45cm圆周处均匀设置12个直径为40mm的导流孔,萃取塔设有搅拌器,上导流板和下导流板之间设置搅拌叶,萃取塔下端为萃取剂进口。
破乳单元包括破乳罐、萃余相输送泵、萃取液油输送泵和含酚萃取相输送泵,破乳罐内部设置超声振动装置,萃取相输送泵与萃取塔的出口管道相连,萃取液油输送泵进口管道与破乳罐上层出口连接,出口管道与乳化单元罐体连接,含酚萃取相输送泵进口管道与破乳罐下层出口连接,出口管道与集酚罐连接。
集酚单元包括集酚罐,集酚罐的进口端与含酚萃取相输送泵出口管道相连。
上述乳化液膜萃取剂通过应用装置去除废水中酚类污染物的方法,包括以下步骤:
1)在乳化罐中加入200L煤油、3.6kg甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯、6L山梨醇酐单油酸酯、9L一氟己烷、2L丁苯橡胶进行混合,调节搅拌机转速为500r/min,搅拌10min后,再将转速调整至3000r/min,慢慢加入180L NaOH溶液,搅拌20min后形成稳定的乳化液膜萃取剂;
2)取陕西榆林某兰炭企业的高含酚煤化工废水作为含酚废水,其中总酚的初始浓度为7650mg/L,将步骤1)制得的乳化液膜萃取剂通过输送泵输送到萃取塔内,同时含酚废水也输送到萃取塔内,调节搅拌装置转速为90r/min,萃取塔萃取温度设置为30℃,乳化液膜萃取剂从萃取塔下层澄清区进入到萃取塔内在输送动力作用下往上流动,含酚煤化工废水从萃取塔上层澄清区输送到萃取塔内在输送泵动力作用下向下流动,通过导流孔,萃取剂与废水依次在三个搅拌区依次进行充分接触传质,废水中的酚类物质被萃取;
3)萃取塔上部沉降区为萃取相,输送到破乳罐内利用超声装置进行破乳,超声振幅为100%,破乳时间为8min,破乳后上层液为溶剂相返回乳化罐继续作为制备萃取剂的溶剂相原料,下层液为酚钠溶液,用于回收利用;
4)萃取塔下部沉降区为经萃取除酚后的废水,采用吸附装置进一步处理后,可进入后续水处理工艺处理。
实施例3:
一种去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂,包括以下组分:煤油200L,山梨醇酐单油酸酯4L,一氟己烷7L,丁苯橡胶3L,摩尔浓度为0.08mol/L的NaOH溶液240L,甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯4kg。
上述去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂的制备方法,包括以下步骤:
1)取煤油、甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯、山梨醇酐单油酸酯、丁苯橡胶和一氟己烷溶解混合,搅拌,搅拌速度为300r/min,搅拌时间为20min,进行均质,制得油相混合液;
2)调节转速至2500r/min,缓慢加入NaOH溶液,继续搅拌30min,进行乳化,制得乳化液膜萃取剂。
一种去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物的应用装置,包括通过管道依次连接的乳化单元、萃取单元、破乳单元和集酚单元。
乳化单元包括罐体,罐体内部设置有搅拌装置,罐体出口设有萃取剂输送泵,萃取剂输送泵通过管道与萃取单元萃取剂进口相连。
萃取单元包括萃取塔,萃取塔上下两端为沉降区,中段由搅拌区和澄清区从上至下交替排列构成,萃取塔包括2个沉降区,3个搅拌区和4个澄清区,搅拌区与澄清区之间通过错孔导流板隔断,错孔导流板包括上导流板和下导流板,上导流板在直径15cm和25cm圆周处均匀设置12个直径为40mm的导流孔,下导流板在直径35cm和45cm圆周处均匀设置12个直径为40mm的导流孔,萃取塔设有搅拌器,上导流板和下导流板之间设置搅拌叶,萃取塔下端为萃取剂进口。
破乳单元包括破乳罐、萃余相输送泵、萃取液油输送泵和含酚萃取相输送泵,破乳罐内部设置超声振动装置,萃取相输送泵与萃取塔的出口管道相连,萃取液油输送泵进口管道与破乳罐上层出口连接,出口管道与乳化单元罐体连接,含酚萃取相输送泵进口管道与破乳罐下层出口连接,出口管道与集酚罐连接。
集酚单元包括集酚罐,集酚罐的进口端与含酚萃取相输送泵出口管道相连。
上述乳化液膜萃取剂通过应用装置去除废水中酚类污染物的方法,包括以下步骤:
1)在乳化罐中加入200L煤油、4kg甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯、4L山梨醇酐单油酸酯、7L一氟己烷、3L丁苯橡胶进行混合,调节搅拌机转速为300r/min,搅拌20min后,再将转速调整至2500r/min,慢慢加入240L NaOH溶液,搅拌30min后形成稳定的乳化液膜萃取剂;
2)取陕西榆林某兰炭企业的高含酚煤化工废水作为含酚废水,其中总酚的初始浓度为7650mg/L,将步骤1)制得的乳化液膜萃取剂通过输送泵输送到萃取塔内,同时含酚废水也输送到萃取塔内,调节搅拌装置转速为70r/min,萃取塔萃取温度设置为30℃,乳化液膜萃取剂从萃取塔下层澄清区进入到萃取塔内在输送动力作用下往上流动,含酚煤化工废水从萃取塔上层澄清区输送到萃取塔内在输送泵动力作用下向下流动,通过导流孔,萃取剂与废水依次在三个搅拌区依次进行充分接触传质,废水中的酚类物质被萃取;
3)萃取塔上部沉降区为萃取相,输送到破乳罐内利用超声装置进行破乳,超声振幅为100%,破乳时间为8min,破乳后上层液为溶剂相返回乳化罐继续作为制备萃取剂的溶剂相原料,下层液为酚钠溶液,用于回收利用;
4)萃取塔下部沉降区为经萃取除酚后的废水,采用吸附装置进一步处理后,可进入后续水处理工艺处理。
对比例1:
一种去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂通过应用装置去除废水中酚类污染物的方法,采用实施例1的去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂的应用装置,具体包括以下步骤:
1)在乳化罐中加入200L煤油,及常规乳化剂(司盘80)5L,石蜡1L进行混合,调节搅拌机转速为400r/min,搅拌15min后,再将转速调整至2700r/min,慢慢加入200L NaOH溶液,搅拌25min后形成稳定的乳化液膜萃取剂。
2)取陕西榆林某兰炭企业的高含酚煤化工废水作为含酚废水,其中总酚的初始浓度为7650mg/L,将步骤1)制得的乳化液膜萃取剂通过输送泵输送到萃取塔内,同时含酚废水也输送到萃取塔内,调节搅拌装置转速为80r/min,萃取塔萃取温度设置为30℃,乳化液膜萃取剂从萃取塔下层澄清区进入到萃取塔内在输送动力作用下往上流动,含酚煤化工废水从萃取塔上层澄清区输送到萃取塔内在输送泵动力作用下向下流动,通过导流孔,萃取剂与废水依次在三个搅拌区依次进行充分接触传质,废水中的酚类物质被萃取;
3)萃取塔上部沉降区为萃取相,输送到破乳罐内利用超声装置进行破乳,超声振幅为100%,破乳时间为8min,破乳后上层液为溶剂相返回乳化罐继续作为制备萃取剂的溶剂相原料,下层液为酚钠溶液,用于回收利用;
4)萃取塔下部沉降区为经萃取除酚后的废水,采用吸附装置进一步处理后,可进入后续水处理工艺处理。
对比例2:
一种去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂通过应用装置去除废水中酚类污染物的方法,采用实施例1的去除废水中酚类污染物乳化液膜萃取剂的应用装置,具体包括以下步骤:
1)在乳化罐中加入200L煤油、2.4kg甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯、5L山梨醇酐单油酸酯、1L丁苯橡胶进行混合,调节搅拌机转速为400r/min,搅拌15min后,再将转速调整至2700r/min,慢慢加入200L NaOH溶液,搅拌25min后形成稳定的乳化液膜萃取剂。
2)取陕西榆林某兰炭企业的高含酚煤化工废水作为含酚废水,其中总酚的初始浓度为7650mg/L,将步骤1)制得的乳化液膜萃取剂通过输送泵输送到萃取塔内,同时含酚废水也输送到萃取塔内,调节搅拌装置转速为80r/min,萃取塔萃取温度设置为30℃,乳化液膜萃取剂从萃取塔下层澄清区进入到萃取塔内在输送动力作用下往上流动,含酚煤化工废水从萃取塔上层澄清区输送到萃取塔内在输送泵动力作用下向下流动,通过导流孔,萃取剂与废水依次在三个搅拌区依次进行充分接触传质,废水中的酚类物质被萃取;
3)萃取塔上部沉降区为萃取相,输送到破乳罐内利用超声装置进行破乳,超声振幅为100%,破乳时间为8min,破乳后上层液为溶剂相返回乳化罐继续作为制备萃取剂的溶剂相原料,下层液为酚钠溶液,用于回收利用;
4)萃取塔下部沉降区为经萃取除酚后的废水,采用吸附装置进一步处理后,可进入后续水处理工艺处理。
试验例1:
对上述实施例1-3和对比例1-2所萃取除酚后的废水进行检测,检测方法采用4-氨基安替比林显色法,吸收波长460nm。
对上述实施例1-3和对比例1-2制得的乳化液膜萃取剂的稳定性进行测试,在氢氧化钠浓度5000mg/L的水相条件下,测定乳化液膜萃取剂的水解时间,时间越长说明稳定性越好。
检测结果如表1所示:
表1萃取除酚后的废水总酚含量及酚类污染物去除率
对比例1采用常规乳化剂进行乳化液膜萃取剂的制备,对比例2在本发明实施例的基础上,去除了一氟己烷,从上表中数据可以看出,对比例1和对比例2进行萃取除酚后的废水总酚含量显著高于实施例1-3,酚类污染物的去除效果远不如本发明制得的乳化液膜萃取剂;
以本发明实施例1的配方和工艺技术进行废水萃取除酚,处理后的废水总酚含量达到18.5mg/L,酚类污染物去除率达到99.7%,效果非常优异,再进一步通过吸附装置对萃取除酚后的废水进行处理,废水中的总酚含量能达到0.74mg/L,远远满足了后续废水生化处理的标准,实施例1为本发明的最佳工艺参数。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂,其特征在于,包括以下体积份组分:煤油80~120份、NaOH溶液70~140份、山梨醇酐单油酸酯2~3份、一氟己烷3.5~6份和丁苯橡胶0.5~1.5份;还包括甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯,所述甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯与所述煤油质量比为1:100~3:100。
2.根据权利要求1所述的去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂,其特征在于,包括以下体积分组分:煤油100份、NaOH溶液100份、山梨醇酐单油酸酯2.5份、一氟己烷4份和丁苯橡胶0.5份;还包括甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯,所述甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯与所述煤油质量比为1.5:100。
3.根据权利要求1或2所述的去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂,其特征在于,所述NaOH溶液的摩尔浓度为0.08~0.09mol/L。
4.权利要求1-3任一项所述的去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)取煤油、甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸酯、山梨醇酐单油酸酯、丁苯橡胶和一氟己烷溶解混合,搅拌,均质,制得油相混合液;
2)调节转速,加入NaOH溶液,继续搅拌,乳化,制得。
5.根据权利要求4所述的去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂的制备方法,其特征在于,步骤1)所述搅拌速度为300~500r/min,所述搅拌时间为10~20min。
6.根据权利要求4所述的去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂的制备方法,其特征在于,步骤2)所述搅拌速度为2500~3000r/min,所述搅拌时间为20~30min。
7.权利要求1-3任一项所述的去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物中的应用。
8.权利要求7所述的去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物的应用装置,其特征在于,包括通过管道依次连接的乳化单元、萃取单元、破乳单元和集酚单元;
所述乳化单元包括罐体,所述罐体内部设置有乳化罐搅拌器,所述罐体出口设有萃取剂输送泵,所述萃取剂输送泵通过管道与所述萃取单元萃取剂进口相连;
所述萃取单元包括萃取塔,所述萃取塔上下两端为沉降区,中段由搅拌区和澄清区从上至下交替排列构成,所述搅拌区与所述澄清区之间通过错孔导流板隔断,所述萃取塔设有萃取塔搅拌装置,所述萃取塔下端为所述萃取剂进口;
所述破乳单元包括破乳罐、萃余相输送泵、萃取液油输送泵和含酚萃取相输送泵,所述破乳罐内部设置超声振动装置,所述萃余相输送泵与所述萃取塔的出口管道相连,所述萃取液油输送泵进口管道与所述破乳罐上层出口连接,出口管道与所述乳化单元罐体连接,所述含酚萃取相输送泵进口管道与所述破乳罐下层出口连接,出口管道与所述集酚罐连接;
所述集酚单元包括所述集酚罐和酚钠溶液输送泵。
9.根据权利要求8所述的去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物的应用装置,其特征在于,所述萃取塔包括2个沉降区,3个搅拌区和4个澄清区。
10.根据权利要求8所述的去除废水中酚类污染物的乳化液膜萃取剂在去除废水中酚类污染物的应用装置,其特征在于,所述错孔导流板包括上导流板和下导流板,所述上导流板在直径12~16cm和20~30cm圆周处均匀设置10~15个直径为30~50mm的导流孔,所述下导流板在直径30~40cm和42~48cm圆周处均匀设置10~15个直径为30~50mm的导流孔,所述上导流板和所述下导流板之间设置搅拌叶;所述萃取塔萃取反应温度为25~50℃。
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