一種高濃含酚廢水的處理方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種高濃含酚廢水的處理方法。
【背景技術】
[0002]甲基正丁基甲酮，別稱2-己酮或甲丁酮，為無色液體，主要用作溶劑。微溶于水，沸點為126°C，相對于水的密度為0.81g/cm3，性質穩定。在常溫下飽和蒸氣壓低于甲基異丁基甲酮，遠低于二異丙基醚。目前未發現其用于高濃含酚廢水的萃取研究或工業化應用。
[0003]煤化工高濃含酚氨廢水通常含有氨氮、硫化物、粉塵、煤焦油、單元酚、多元酚以及其他有機污染物。在對煤化工高濃含酚氨廢水進行處理時，通常先采用重力沉降和離心分離脫除其中大部分的煤焦油和粉塵，然后進入酚氨回收工段。其中，酚氨回收通常包括脫除氨氮和酸性氣、溶劑萃取脫酚兩個環節。魯奇氣化、BGL氣化過程、煤低溫干餾、煤焦油加氫等煤化工過程會產生高濃酚氨廢水，其中的多元酚含量特別高，一般重量含量高于廢水總重量的千分之一。在溶劑萃取脫酚過程中，目前通常使用二異丙基醚和甲基異丁基甲酮作為萃取劑，然而，這兩種萃取劑比較適合用作低濃含酚廢水(總酚含量低于2000mg.L-1)的萃取，對于高濃含酚廢水的萃取效果不佳，并且這兩種萃取劑對多元酚的萃取性能較差，不利于廢水中多元酚的脫除。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是為了克服針對酚類物質含量較高的含酚廢水進行處理時，采用現有的二異丙基醚和甲基異丁基甲酮等萃取劑進行萃取脫酚的效果較差的缺陷，而提供一種高濃含酚廢水的處理方法。采用該方法能夠非常有效地降低高濃含酚廢水中酚類物質的含量。
[0005]本發明提供了一種高濃含酚廢水的處理方法，該方法包括將所述高濃含酚廢水用脫酚萃取劑進行萃取，得到萃取相和萃余相，其中，所述脫酚萃取劑含有甲基正丁基甲酮，所述高濃含酚廢水中總酚含量不低于2000mg.L'
[0006]本發明的發明人在試驗中發現，甲基正丁基甲酮與甲基異丁基甲酮在酚類物質的萃取上顯示出了不同的性能，甲基正丁基甲酮對單元酚和多元酚的分配系數均高于甲基異丁基甲酮，顯示出了明顯優于甲基異丁基甲酮的萃取效果。從實施例8與對比例I的對比可以看出，在同樣的萃取條件下，實施例8采用甲基正丁基甲酮作為脫酚萃取劑對總酚含量為12700mg.L—1、單元酚含量為8450mg.L—1、多元酚4250mg.L—1的高濃含酚廢水進行處理，結果表明，通過一次萃取能夠脫除高濃含酚廢水中70.8%的單元酚和31.2%的多元酚。而對比例I采用甲基異丁基甲酮作為脫酚萃取劑對相同的高濃含酚廢水進行處理，結果表明，通過一次萃取僅能夠脫除高濃含酚廢水中68.8%的單元酚和29.4%的多元酚。由此可以預期，采用本發明提供的高濃含酚廢水的處理方法適用于對單元酚和多元酚含量均較高的含酚廢水的處理。
[0007]此外，根據本發明的一種優選實施方式，當所述高濃含酚廢水的pH值為4-8時，能夠更顯著地降低所述高濃含酚廢水中單元酚和多元酚的含量。
[0008]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0009]以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0010]本發明提供的高濃含酚廢水的處理方法包括將所述高濃含酚廢水用脫酚萃取劑進行萃取，得到萃取相和萃余相，其中，所述脫酚萃取劑含有甲基正丁基甲酮，所述高濃含酚廢水中總酚含量不低于2000mg ? L'
[0011 ] 在本發明中，所述“萃取”是指使所述高濃含酚廢水中的酚類物質溶于脫酚萃取齊IJ，直到溶解基本達到平衡為止。
[0012]本發明對所述脫酚萃取劑中的甲基正丁基甲酮的含量沒有特別地限定，例如，以所述脫酚萃取劑的總體積為基準，所述脫酚萃取劑中甲基正丁基甲酮的含量可以為80-100體積％，特別優選為100體積％。
[0013]盡管本發明提供的高濃含酚廢水的處理方法適用于對所有總酚含量不低于2000mg ? L—1的高濃含酚廢水的處理，但是從廢水的來源考慮并為了確保脫酚出水能夠直接用于下一步的生化處理，所述高濃含酚廢水中總酚含量優選為6000-15000mg ? L'其中，所述總酚含量是指酚類化合物的總含量。所述酚類化合物是指芳香族化合物中苯環上的氫原子被羥基取代所生成的化合物，其包括多元酚和單元酚，即，所述高濃含酚廢水中含有多元酚和單元酚。其中，所述多元酚是指苯環上鍵連有兩個以上酚羥基的酚類化合物；所述單元酚是指苯環上僅鍵連有一個酚羥基的酚類化合物。所述多元酚的實例包括但不限于：對苯二酚、間苯二酚、鄰苯二酚、2-甲基對苯二酚、2-甲基間苯二酚、3-甲基鄰苯二酚、2，6-二甲基對苯二酚、2，5-二甲基間苯二酚等中的一種或多種。所述單元酚的實例包括但不限于：苯酚、2，5-二甲基苯酚、2，4-二甲基苯酚、2-丙烯基苯酚、3-乙基-5-甲基苯酚、2-乙基-5-甲基苯酚、3，5-二甲基苯酚、鄰甲基苯酚、2-乙基苯酚、3-乙基苯酚、4-乙基苯酚、對甲基苯酚、間甲基苯酚、a -萘酚等中的一種或多種。優選地，在所述高濃含酚廢水中，所述多元酚的含量為1000-5000mg ^!/1，單元酚的含量為5000-10000mg ? L'更優選地，所述高濃含酚廢水為煤氣化廢水。
[0014]根據本發明，將高濃含酚廢水用脫酚萃取劑進行萃取的方法為本領域技術人員公知，例如，可以為在萃取條件下，將所述高濃含酚廢水與脫酚萃取劑混合均勻后靜置分層。所述混合的時間以將高濃含酚廢水與脫酚萃取劑混合均勻為準，所述靜置的時間以將水相和油相充分分離為準，例如，所述混合的時間通常可以為5-20分鐘，所述靜置的時間通常可以為20-60分鐘。
[0015]根據本發明，所述脫酚萃取劑的用量應該根據需要處理的高濃含酚廢水的量來進行適當選擇，通常來說，所述高濃含酚廢水與脫酚萃取劑的體積比可以為1-8:1，優選為3-6:1。此外，所述萃取的溫度可以為30-70°C，優選為30-50°C。
[0016]根據本發明，與所述脫酚萃取劑接觸的高濃含酚廢水的pH值優選小于9，更優選為4-8，這樣能夠更顯著地降低脫酚廢水中多元酚和多元酚的含量。然而，通常來說，待處理的高濃含酚廢水的pH值通常為6-7. 5，因此，為了使得將與所述脫酚萃取劑接觸的高濃含酚廢水的pH值調節至上述目標范圍內，可以往待處理的高濃含酚廢水中加入酸性物質或者堿性物質，具體為本領域技術人員公知，在此不作贅述。
[0017]根據本發明，所述萃取相中含有粗酚和大量脫酚萃取劑，而所述萃余相中含少量脫酚萃取劑和大量的脫酚廢水。本發明提供的高濃含酚廢水的處理方法還優選包括將所述萃取相進行精餾，得到脫酚萃取劑和粗酚產品，所述脫酚萃取劑循環用于萃取高濃含酚廢水，這樣能夠充分地利用脫酚萃取劑，降低處理成本。進一步地，本發明提供的高濃含酚廢水的處理方法還優選包括將所述萃余相進行精餾，得到殘留的脫酚萃取劑以及脫酚污水，這樣能夠使得到的脫酚污水直接用于下一步的生化處理。將所述萃取相和萃余相進行精餾的方法和條件為本領域技術人員公知，在此將不作贅述。
[0018]此外，本發明的主要改進之處在于提供了一種新的方法對所述高濃含酚廢水進行脫酚處理，在脫除酚類物質之后，還通常需要將所述脫酚廢水進行生化處理，如厭氧生物處理和/或好氧生物處理。所述厭氧生物處理和好氧生物處理均可采用本領域技術人員公知的方法進行，在此將不作贅述。
[0019]以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
[0020]以下實施例和對比例中，所述高濃含酚廢水均為煤氣化廢水，所述高濃含酚廢水中總酚的含量根據HJ502-2009中規定的溴化容量法(不同的是不進行預蒸餾的步驟)進行測定；單元酚的含量根據HJ502-2009中規定的預蒸餾后溴化容量法進行測定；多元酚的含量為總酚的含量減去單元酚的含量。
[0021]實施例1
[0022]該實施例用于說明本發明提供的高濃含酚廢水的處理方法。
[0023]將高濃含酚廢水(總酚含量為12700mg.L_\其中，單元酚含量為8450mg.L—1，多元酚含量為4250mg -Γ1)的溫度控制在30°C，并將其pH值調節至8。將甲基正丁基甲酮與高濃含酚廢水按照體積比1:3混合5分鐘，再靜置60分鐘，得到萃取相和萃余相。所述萃余相中單元酚和多元酚的含量分別為405mg.Γ1和1077mg.L—1，所述萃取相中單元酚和多元酚的含量分別為24133mg.Γ1和9519mg.L'由此可以計算，通過一次萃取能夠脫除高濃含酚廢水中95.2%的單元酚和74.7%的多元酚。
[0024]實施例2
[0025]該實施例用于說明本發明提供的高濃含酚廢水的處理方法。
[0026]將高濃含酚廢水(總酚含量為12700mg.L_\其中，單元酚含量為8450mg.L—1，多元酚含量為4250mg -Γ1)的溫度控制在70°C，并將其pH值調節至8。將甲基正丁基甲酮與高濃含酚廢水按照體積比1:3混合20分鐘，再靜置30分鐘，得到萃取相和萃余相。所述萃余相中單元酚和多元酚的含量分別為796mg.L—1和1776mg.L—1，所述萃取相中單元酚和多元酚的含量分別為22963mg.Γ1和7421mg.L'由此可以計算，通過一次萃取能夠脫除高濃含酚廢水中90.6%的單元酚和58.2%的多元酚。
[0027]實施例3
[0028]該實施例用于說明本發明提供的高濃含酚廢水的處理方法。
[0029]將高濃含酚廢水(總酚含量為12700mg.L_\其中，單元酚含量為8450mg.L—1，多元酚含量為4250mg -Γ1)的溫度控制在40°C，并將其pH值調節至8。將甲基正丁基甲酮與高濃含酚廢水按照體積比1:1混合10分鐘，再靜置40分鐘，得到萃取相和萃余相。所述萃余相中單元酚和多元酚的含量分別為271mg.L-1和381mg.L_\所述萃取相中單元酚和多元酚的含量分別為8179mg.L-1和3869mg.L'由此可以計算，通過一次萃取能夠脫除高濃含酚廢水中96.8%的單元酚和91.0%的多元酚。
[0030]實施例4
[0031]該實施例用于說明本發明提供的高濃含酚廢水的處理方法。
[0032]將高濃含酚廢水(總酚含量為12700mg.L—1，其中，單元酚含量為8450mg.L—1，多元酚含量為4250mg -Γ1)的溫度控制在40°C，并將其pH值調節至8。將甲基正丁基甲酮與高濃含酚廢水按照體積比1:4混合20分鐘，再靜置60分鐘，得到萃取相和萃余相。所述萃余相中單元酚和多元酚的含量分別為574mg.Γ1和1661mg.L—1，所述萃取相中單元酚和多元酚的含量分別為31