申请日2000.10.13
公开(公告)日2001.04.04
IPC分类号C02F1/26
摘要
本发明涉及一种用络合萃取对苯甲酸废水预处理方法,首先制备萃取剂,其成分为络合剂+助溶剂+稀释剂,以上述萃取剂,在常温下,对苯甲酸废水进行多级萃取,直到萃残液的化学耗氧量值达到排放标准为止。对每一级萃取过程进行取样分析CODcr、pH值、水相氢离子浓度,以便判断废水被处理的程度。本发明的方法,由于在极性有机稀溶液体系中的高选择性和高效性,已成功地用于苯酚、苯胺、有机酸的提取回收。
权利要求书
1、一种用络合萃取对苯甲酸废水预处理方法，其特征在于，该方法包括以下各步 骤：
(1)制备萃取剂，其成分为络合剂+助溶剂+稀释剂，萃取剂的体积配比为络合 剂占10%～100%，助溶剂占0～40%，其余为稀释剂，其中的络合剂为磷酸三丁酯、三 烷基(C8～C10)胺或三烷基(C8～C10)氧膦中的任何一种，助溶剂为正辛醇，稀释剂 为煤油，将络合剂、助溶剂、稀释剂按上述体积比例在常温下混合均匀，备用;
(2)以上述制备的混合溶剂为萃取剂，在常温下，对苯甲酸废水进行多级萃取， 在萃取操作中，体积相比为：萃取剂∶水相=1～3∶1，对废水进行多级萃取时，将萃取 剂和废水以上述相比混合，在常温下，萃取10～60分钟，使两相达到萃取平衡，在常 温下静止分相;
(3)分离出上述第二步的水相，再按与第一级相同的相比进行第二级萃取，其中 萃取相为贫溶剂，达到平衡后分相，取样分析，剩余水相以贫溶剂进行第三级萃取， 如此类推，直到萃残液的化学耗氧量值达到排放标准为止。
说明书
一种用络合萃取对苯甲酸废水预处理方法
本发明涉及一种用络合萃取对苯甲酸废水预处理方法，属于环保技术领域。
目前，苯甲酸主要采用甲苯液相空气氧化法生产。生产工艺中，以钴盐或锰盐为 催化剂，在温度为165℃，压力为0.88Mpa时，甲苯发生氧化反应生成苯甲酸及副产 物。以乙酸为溶剂的条件下，副产物主要有苯甲醛、苯甲醇、苯乙酮、苯甲酸甲酯、 乙酸苯甲酯、联苯等。该工艺生产过程中产生的废水，其外观呈微黄色、透明，pH值 在1.8～2.1之间，水中氢离子浓度约为0.5～0.8mol·L-1，呈较强的酸性，化学耗 氧量(以下简称CODCr)约为20，000-100，000。经气相色谱-质谱分析，废水的主要 成分为苯甲酸、乙酸、甲苯、苯甲醛、苯甲醇、苯乙酮、苯甲酸甲酯、乙酸苯甲酯等 八种有机物，其中以苯甲酸和乙酸为主，甲苯、苯甲醛、苯甲醇、苯乙酮、苯甲酸甲 酯、乙酸苯甲酯等六种成分含量很少。根据有机物废水处理的国家标准GB 8978-88规 定，二级排放标准为CODCr不超过200mg·L-1。由于该种有机废水属生物难降解体系， 直接采用生化降解法进行处理，CODCr值和pH值过高，且废水成分复杂，须先经过预 处理，降低溶质浓度和CODCr值，然后再进行生化降解或其它的二次末端处理，以达标 排放。
本发明的目的是提出一种用络合萃取对苯甲酸废水预处理方法，回收有价值产品 苯甲酸钠，同时，降低废水的CODCr值和酸度，使其满足生化处理工艺或其它的二次 末端处理方法的要求，实现废水资源化利用和达标排放。
本发明的基本工艺流程为，废水经多级逆流萃取净化后，废水中苯甲酸和醋酸等 主要成分在溶剂相富集，萃取剂经碱液再生后循环使用，碱液负载饱和后经浓缩结晶 可得苯甲酸钠初产品，残留废水的各项指标满足生化处理工艺或其它的二次末端处理 方法的要求。
本发明的用络合萃取对苯甲酸废水预处理方法，包括以下各步骤：
1、制备萃取剂，其成分为络合剂+助溶剂+稀释剂，萃取剂的体积配比为络合剂 占10%～100%，助溶剂占0～40%，其余为稀释剂，其中的络合剂为磷酸三丁酯、三烷 基(C8～C10)胺或三烷基(C8～C10)氧膦中的任何一种，助溶剂为正辛醇，稀释剂为 煤油，将络合剂、助溶剂、稀释剂按上述体积比例在常温下混合均匀，备用;
2、以上述制备的混合溶剂为萃取剂，在常温下，对苯甲酸废水进行多级萃取，在 萃取操作中，体积相比为：萃取剂∶水相=1～3∶1，对废水进行多级萃取时，将萃取剂 和废水以上述相比混合，在常温下，萃取10～60分钟，使两相达到萃取平衡，在常温 下静止分相;
3.分离出上述第二步的水相，再按与第一级相同的相比进行第二级萃取，其中萃 取相为贫溶剂，达到平衡后分相，取样分析，剩余水相以贫溶剂进行第三级萃取，如 此类推，直到萃残液的化学耗氧量值达到排放标准为止。
对每一级萃取过程进行取样分析CODCr、pH值、水相氢离子浓度，以便判断废水 被处理的程度。
为了回收利用萃取剂，回收苯甲酸盐产品，还可以进～步采用氢氧化钠、氢氧化 钾、碳酸氢钠溶液对负载溶质的萃取剂进行反萃再生(溶质的析出或浓缩)。在反萃操 作中，操作体积相比范围为碱液/萃取剂=1：1~3。废水中的酸在碱液中得到富集，最 终实现苯甲酸盐的回收。在溶剂再生过程中，分别以氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸氢钠 溶液为反萃碱液，对富溶剂进行反萃模拟实验。制各富溶剂时，采用新鲜萃取剂以1∶l 的相比与废水达到萃取平衡后，滴定萃取剂中酸的氢离子浓度。然后取10ml的富溶 剂加入到50ml具塞锥形瓶中，再加入等体积的碱液，置于HzQ-F型全温空气浴振荡 器中，在常温下以220min-1的速度振荡30分钟，达到反萃平衡，滴定有机相中氢离子 的浓度。
本项发明的苯甲酸废水预处理工艺是采用络合萃取的方法，选择磷酸三丁酯、三 烷基氧膦、三烷基胺作为萃取剂，废水中大部分酸性有机物以及在生产中所生成易溶 于有机相的有机副产物萃入有机相，萃取剂经碱液反萃后可循环使用，碱液富集酸后 可实现废水中有价物质苯甲酸的利用，经处理过的废水可符合生化降解或其它的二次 末端处理方法的要求。因此本发明的用络合萃取对苯甲酸废水预处理方法，由于在极 性有机稀溶液体系中的高选择性和高效洼，已成功地用于苯酚、苯胺、有机酸的提取 回收。