申请日2006.02.28
公开(公告)日2006.09.20
IPC分类号C02F9/14; C02F1/26
摘要
本发明公开了一种高浓度含酚煤气化废水的萃取脱酚方法,是将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合后分离,得到溶剂相和水相余液,对溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;对水相余液再进行多级逆流萃取,得到的萃余液进行残留萃取溶剂回收处理的步骤。本方法使用的装置包括静态混合器、油水分离器、酚精馏塔、萃取塔。本发明提供的方法萃取高浓度含酚煤气化废水,总酚脱出率高达92%,其工艺简单,条件温和、萃取溶液能够循环使用。
权利要求书
1.一种含酚煤气化废水的萃取脱酚方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;
(2)将混合液分相,得到溶剂相和水相余液;
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的水相余液再经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂 和萃余液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于还包括如下步骤:
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1) 循环使用。
3、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于所述步骤(1)中,含酚 煤气化废水是酚含量为3000~10000mg/L,挥发酚含量1500~4000mg/L;pH 值为5~10.5,CODCr值为15000~30000mg/L,以及含有脂肪酸、焦油、煤灰 的废水。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于步骤(1)中,所述混合采用 静态混合器进行并流混合,混合液温度30~85℃,混合液中含酚煤气化废水pH 值3~11,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水的体积比为1∶10~10∶1。
5、根据权利要求4所述的方法,其特征在于步骤(1)中,所述混合液温 度为40~60℃,混合液中含酚煤气化废水的pH值为5~11,萃取溶剂甲基异丁 基酮与含酚煤气化废水的体积比为1∶8~1∶2。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于步骤(2)中,所述分相采用 油水分离器进行,所述混合液在油水分离器中停留时间为10~40min。
7、根据权利要求6所述的方法,其特征在于步骤(2)中,所述混合液在 油水分离器中停留时间为15~25min。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于步骤(4)中,所述萃取采用 萃取塔进行3~8级逆流萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于 50mg/L,萃取溶剂与余液的体积比为1∶10~10∶1,萃取温度为30~85℃, 萃取pH值为3~11。
9、根据权利要求8所述的方法,其特征在于步骤(4)中,所述萃取采用 萃取塔进行4~6级逆流萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于 50mg/L,萃取溶剂与余液的体积比为1∶8~1∶2,萃取温度为40~60℃,萃 取pH值为5~10。
说明书
含酚煤气化废水的萃取脱酚方法
技术领域
本发明涉及一种废水的处理回收方法,特别涉及一种高浓度含酚煤气化废 水的萃取脱酚方法。
背景技术
酚类是原型质毒物,对一切生活个体都有毒害作用。含量极低仍会导致慢 性中毒,浓度高于1mg/L时可直接导致生物的死亡,严重危害生态和环境。煤 气化、炼油和炼焦工业在生产过程中产生大量含酚废水,废水水质非常复杂, 酚浓度高,且酚种类繁多,既有单元酚,又有多元酚;水质呈中偏碱性;此外 还含有脂肪酸、酮类和胺类等有机物、酸性气体、焦油、粉煤灰等。废水CODCr 值高,且难以生物降解。例如北方某煤气化厂每生产1万m3的煤气,就产生10t 含酚量高达4500~7000mg/L的煤气化废水,而其中多元酚含量达1500~3500 mg/L。这样,为提供一个400万人口的中等城市的居民用煤气,每年将产生大 约80万t高浓度含酚废水,对江海湖泊有可能造成严重的水污染。这类高浓度 含酚工业废水一直是我国环境保护和废水治理的重大技术难题。开发该类废水 的脱酚萃取技术一方面可大幅度降低废水的酚含量,减少对环境的污染;另一 方面可回收废水中有价值的物质,综合利用。
高浓度含酚废水中回收酚的方法有溶剂萃取法、吸附法、蒸汽吹脱法、离 子交换法、化学沉淀、反渗透法等。溶剂萃取法是利用酚在有机溶剂中的溶解 度大于在水中的溶解度,从而把废水中的酚萃取出来。溶剂萃取法脱酚效率高、 萃取剂来源广,国内外都已大量使用。但对于高浓度含酚煤气化、炼油和炼焦 废水的萃取脱酚,目前存在的主要问题有:(1)普通的萃取剂对偏碱性的含酚 废水、以及多元酚的萃取效率低;(2)萃取塔效率低;(3)萃取设备易堵塞等。
酚类物质在酸性条件下几乎不发生电离,以分子状态存在。而当pH>8时 的碱性溶液中,酚开始发生电离(以苯酚为例):PhOHf PhO-+H+,当pH>9 时,离解更加明显。离子态的PhO-基团亲水性增强,在水中的溶解度大幅度提 高,从而造成萃取效果下降。而废水中的多元酚由于多羟基的作用,其水溶性 比单元酚大,通常也难以有效萃取。
哈尔滨气化厂采用二异丙醚作为萃取剂,对该厂煤气化含酚废水进行萃取 脱酚处理。二异丙醚具有沸点和饱和蒸汽压低、水溶性小、回收容易、耗能小 等优点,但其脱酚,特别是多元酚效率低。脱酚后的废水中总酚浓度仍高达1400 mg/L左右,其中多元酚就有800~1100mg/L,CODCr值6000mg/L左右。不但造 成酚的浪费,而且该废水进入后续生化处理池,严重超出生化处理负荷,难以 达到污水排放指标要求,对松花江下游流域水体造成严重威胁。二异丙醚对单 元酚的萃取效果基本可以满足要求,但对于多元酚并不是一种很好的萃取剂, 其分配系数很低。二异丙醚对苯酚的分配系数为36.5,但对苯二酚和偏苯三酚 的却分别只有1.03和0.18,并不适合作为含有多元酚的煤气化废水的萃取溶剂。 另外,该厂现使用的转盘萃取塔效率较低,经现场标定,实际只有0.9~1.2级 左右的萃取效果,不能满足实际要求。
黑龙江黑化集团焦化厂在炼焦与回收焦化产品过程中,有大量成分较复杂 的含酚废水产生,含有挥发酚和不挥发酚、氰化物、氨、硫化物和焦油等。该 厂使用轻苯作为萃取剂,脱酚萃取效率低。轻苯易挥发、有毒,对人体危害较 大。现该厂改用N,N-二(1-甲基-庚基)乙酰胺(N503)/柴油作为萃取剂,尽 管该萃取剂效率较高,损耗低,毒性小,对酚、碱、热有较好的稳定性,但由 于N503在络合萃取过程中不易分层,泡沫层高,产生乳化现象,从而造成溶剂 夹带损失严重,增加萃取成本,在实际工业应用中效果不甚理想。
华南理工大学曾采用磷酸三丁酯(TBP)/煤油溶液对中石化广州分公司炼 油厂高浓碱渣含酚炼油废水进行了络合萃取脱酚。在一定工艺条件下,可将废 水的挥发酚浓度由10767mg/L降到50mg/L以下,萃取效果不错。但是,TBP 的再生需要用碱液中和络合萃取物,过程中生成酚的钠盐,回收酚的后续处理 工艺复杂,难于应用于废水量大的情况。
综上所述,目前高浓度含酚废水的萃取脱酚技术不甚理想,处理后废水的 酚浓度仍相当高,难以满足后续生化处理的达标排放,严重污染周边环境。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题,提供一种高浓度含酚煤气化废水的萃取 脱酚方法,使含酚废水中酚类物质被有效脱出并回收。
本发明的高浓度含酚煤气化废水的萃取脱酚方法包括如下步骤:
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理。
还可以包括如下步骤:
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1) 循环使用。
本发明的优选方案如下:
所述步骤(1)中,含酚煤气化废水是酚含量为3000~10000mg/L,挥发酚 含量1500~4000mg/L;pH值为5~10.5,CODCr值为15000~30000mg/L,以 及含有脂肪酸、焦油、煤灰的废水。
步骤(1)中,所述混合采用静态混合器进行并流混合,混合液温度为30~ 85℃,混合液中含酚煤气化废水pH值为3~11,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚 煤气化废水的体积比为1∶10~10∶1。
步骤(1)中,所述静态混合器使用的填料可以是蜂窝格栅规整填料,步骤 (3)所述萃取塔是填料塔,其使用的填料是蜂窝格栅规整填料。
步骤(2)中,所述分相采用油水分离器进行,所述混合液在油水分离器中 停留时间为10~40min。优选为15~25min。
步骤(3)中,所述精馏采用精馏塔进行。
步骤(4)中,所述萃取采用萃取塔进行3~8级逆流萃取,萃取溶剂为甲 基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与余液的体积比(相比) 为1∶10~10∶1,萃取温度为30~85℃,萃取pH值为3~11。
其中萃取溶剂与余液的体积比(相比)优选为1∶8~1∶2,萃取温度优选 为40~60℃,萃取pH值优选为5~10,萃取级数优选为4~6级。上述萃取参 数的选择,理由如下:
(1)当萃取pH值为3~11时,萃取溶剂甲基异丁基酮对酚的萃取性能基 本不受pH变化的影响,萃取效果好;当pH>11时,酚萃取效果降低;pH>12时 则很难从废水中萃取出酚。含酚煤气化废水中含有大量的游离氨,废水呈中偏 碱性,能够满足萃取pH值的要求。
(2)萃取温度的改变能够使得萃取平衡发生移动,改变萃取平衡常数,从 而影响萃取效果。当萃取温度为30~85℃时,温度变化对该萃取剂脱酚的影响 不明显,考虑到实际工厂废水温度,萃取温度优选40~60℃。
(3)萃取溶剂与所述余液的体积比(相比)的选择影响萃取塔级数和萃余 废水相的酚浓度,同时也影响溶剂再生的操作费用。在分离要求一定时,相比 越大,所需萃取塔设备的级数越低,设备费用降低,但溶剂再生费用增加。因 此,相比在满足工艺(酚浓度)和设备指标(萃取级数)的情况下,通常越小 越好,故本发明方法中萃取溶剂与所述余液的体积比(相比)为1∶10~10∶1, 优选1∶8~1∶2。
(4)在相比1∶8~1∶2,萃取溶剂初始总酚含量不大于50mg/L时,采用 溶剂甲基异丁基酮通过3~8级逆流萃取,可以把废水中的总酚浓度降到400 mg/L以下,挥发酚浓度降到10mg/L左右。但随着萃取级数的增加,酚浓度降低 的幅度越来越小,当级数到达8级后再增加萃取级数,已不能有效降低酚的浓 度,反而会增加成本,故本发明方法中的萃取级数为3~8级,优选为4~6级。
采用本发明方法处理高浓度含酚煤气化废水,能够实现总酚脱除率达到92 %,挥发酚的脱除率达到99%,CODCr脱除率约85%。该方法有效地回收了废水 中的酚类物质,回收的酚类物质可进一步精馏纯化,转化为有用的化工原料。
与现有技术相比,本发明的方法具有如下优点:
(1)本发明的方法采用的脱酚萃取溶剂对酚类化合物的分配系数高,特别 是对于多元酚的萃取,解决了一般萃取溶剂不能有效萃取多元酚的问题,尤其 适合于高浓、含多种酚、水质偏中碱性的煤气化废水的处理。
(2)本发明的方法技术工艺简单,条件温和,萃取前无需加酸调节废水酸 碱度,萃取后的溶剂可采用精馏法再生。
(3)本发明的方法采用的装备具有很强的抗堵性,适合于含有粉煤灰、焦 油的煤气化废水。
(4)本发明的方法脱酚效率高。废水中的总酚脱除率达到92%,挥发酚的 脱除率达到99%,CODCr脱除率约85%,能够有效地回收废水中的酚类物质,也 有利于废水的后续治理达标排放。
具体实施方式
实施例1
选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为3000mg/L, 挥发酚含量4000mg/L;pH值为5,CODCr值为30000mg/L,油份200mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,混合液温度为30℃,混合液中含酚煤气化废 水pH值为11,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水的体积比为1∶10。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为40min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行3级逆流 萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与余 液的体积比为10∶1,萃取温度为30℃,萃取pH值为11。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1) 循环使用。
处理后的废水总酚含量小于420mg/L,其中挥发酚小于20mg/L;CODCr约为 3800mg/L,脱除率分别达到92.2%,99.3%,82.7%。
实施例2
选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为10000mg/L, 挥发酚含量1500mg/L;pH值为10.5,CODCr值为15000mg/L,油份500mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,混合液温度为85℃,混合液中含酚煤气化废 水pH值为3,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水的体积比为10∶1。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为10min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行8级逆 流萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与 余液的体积比为1∶10,萃取温度为85℃,萃取pH值为3。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1)。
处理后废水中的总酚含量小于400mg/L,其中挥发酚小于15mg/L;CODCr 约为3600mg/L,脱除率分别达到92.6%,99.3%,83.6%。
实施例3
选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为5000mg/L, 挥发酚含量2500mg/L;pH值为6.5,CODCr值为25000mg/L,油份300mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,混合液温度为45℃,混合液中含酚煤气化废 水pH值为8,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水的体积比为10∶7。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为30min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行5级逆 流萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与 余液的体积比为1∶7,萃取温度为65℃,萃取pH值为6。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1)。
处理后废水中的总酚含量小于450mg/L,其中挥发酚小于20mg/L;CODCr 约为4200mg/L,脱除率分别达到91.7%,99.3%,80.9%。
实施例4
选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为9000mg/L, 挥发酚含量3500mg/L;pH值为6.5,CODCr值为19000mg/L,油份400mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,混合液温度为80℃,混合液中含酚煤气化废 水pH值为10,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水的体积比为10∶3。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为35min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行3~8级逆 流萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与 余液的体积比为10∶3,萃取温度为45℃,萃取pH值为5。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1) 循环使用。
处理后废水中的总酚含量小于350mg/L,其中挥发酚小于10mg/L;CODCr 约为3500mg/L,脱除率分别达到93.5%,99.6%,84.1%。
实施例5
选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为3000mg/L, 挥发酚含量4000mg/L;pH值为5,CODCr值为30000mg/L,油份200mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,所述混合液温度为40℃,混合液中含酚煤气 化废水的pH值为11,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水体积比为1∶8。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为25min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行4级逆流 萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与余 液的体积比为1∶2,萃取温度为40℃,萃取pH值为10。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1)。
处理后废水中的总酚含量小于320mg/L,其中挥发酚小于10mg/L;CODCr 约为3300mg/L,脱除率分别达到94.1%,99.6%,85.0%。
实施例6
选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为10000mg/L, 挥发酚含量1500mg/L;pH值为10.5,CODCr值为15000mg/L,油份500mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,所述混合液温度为60℃,混合液中含酚煤气 化废水的pH值为5,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水的体积比为1∶2。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为15min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行6级逆流 萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与余 液的体积比为1∶8,萃取温度为60℃,萃取pH值为5。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1)。
处理后废水中的总酚含量小于400mg/L,其中挥发酚小于10mg/L;CODCr 约为3700mg/L,脱除率分别达到92.6%,99.6%,83.2%。
实施例7
(1)选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为3000mg/L, 挥发酚含量1500mg/L;pH值为10.5,CODCr值为30000mg/L,油份200mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,所述混合液温度为60℃,混合液中含酚煤气 化废水的pH值为11,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水体积比为1∶8。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为15min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行6级逆流 萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与余 液的体积比为1∶2,萃取温度为40℃,萃取pH值为5。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1)。
处理后废水中的总酚含量小于380mg/L,其中挥发酚小于10mg/L;CODCr 约为3700mg/L,脱除率分别达到93%,99.6%,83.2%。
实施例8
(1)选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为10000 mg/L,挥发酚含量4000mg/L;pH值为5,CODCr值为15000mg/L,油份500mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,所述混合液温度为60℃,混合液中含酚煤气 化废水的pH值为5,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水的体积比为1∶8。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为25min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行4级逆流 萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与余 液的体积比为1∶8,萃取温度为60℃,萃取pH值为10。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1)。
处理后的废水总酚含量小于420mg/L,其中挥发酚小于20mg/L;CODCr约为 3800mg/L,脱除率分别达到92.2%,99.3%,82.7%。
实施例9
(1)选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为10000 mg/L,挥发酚含量4000mg/L;pH值为5,CODCr值为15000mg/L,油份500mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,所述混合液温度为40℃,混合液中含酚煤气 化废水的pH值为5,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水的体积比为1∶2。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为25min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行4级逆流 萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与余 液的体积比为1∶2,萃取温度为40℃,萃取pH值为10。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1) 循环使用。
处理后废水中的总酚含量小于420mg/L,其中挥发酚小于20mg/L;CODCr 约为3800mg/L,脱除率分别达到92.2%,99.3%,82.7%。
实施例10
选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为8000mg/L, 挥发酚含量3000mg/L;pH值为9.5,CODCr值为25000mg/L,油份4mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,所述混合液温度为60℃,混合液中含酚煤气 化废水的pH值为11,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水体积比为1∶8。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为25min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行6级逆流 萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与余 液的体积比为1∶8,萃取温度为40~60℃,萃取pH值为10。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1)。
处理后废水中的总酚含量小于450mg/L,其中挥发酚小于20mg/L;CODCr 约为4000mg/L,脱除率分别达到93.1%,99.5%,85.7%。
实施例11
选择待处理的含酚煤气化废水,处理量为100t/h,酚含量为10000mg/L, 挥发酚含量4000mg/L;pH值为5,CODCr值为30000mg/L,油份500mg/L
(1)将含酚煤气化废水与萃取溶剂甲基异丁基酮混合得到混合液;所述混 合采用静态混合器进行并流混合,所述混合液温度为40℃,混合液中含酚煤气 化废水的pH值为11,萃取溶剂甲基异丁基酮与含酚煤气化废水体积比为1∶2。
(2)将混合液分相,得到溶剂相和余液;所述分相采用油水分离器进行, 所述混合液在油水分离器中停留时间为25min。
(3)将步骤(2)得到的溶剂相精馏回收萃取溶剂和粗酚;
(4)步骤(2)得到的余液经多级逆流萃取,得到富含酚萃取溶剂和萃余 液,对萃余液进行残留萃取溶剂回收处理;所述萃取采用萃取塔进行4级逆流 萃取,萃取溶剂为甲基异丁基酮,其初始总酚含量小于50mg/L,萃取溶剂与余 液的体积比为1∶8,萃取温度为60℃,萃取pH值为10。
(5)将步骤(3)得到的萃取溶剂和步骤(4)得到的萃取溶剂返回步骤(1)。
处理后废水中的总酚含量小于310mg/L,其中挥发酚小于10mg/L;CODCr 约为2900mg/L,脱除率分别达到90.3%,99.4%,80.7%。
实施例中,挥发酚浓度测定采用国标GB 7491-87溴化容量法。
总酚浓度测定采用直接溴化法。在被测水样中,加入过量的溴,使酚类物 质与溴生成溴代酚,过量的溴用碘量法滴定,从而计算出总酚含量。该方法能 测定废水中几乎所有的酚,适用于本发明所述的含酚种类多、非挥发酚量大的 煤气化废水。