络合萃取法处理含苯胺工业废水

毙卷毙1期2001年2月江苏化工Ji~su~emiealhIⅧ．No1陆∞1环傈与资源湖嗣络合萃取法处理含苯胺工业废水马晓龙，伍明霞(1．南京化工大学化工学院，江苏南京210009；2，南通西格里南宝石墨设备有限公司，江苏南通226011)摘要：采用络合萃取法处理苯胺废水。在常温、油水相比为1：10的条件下，将体积分数为70％磷酸三丁酯—∞％煤油组成的萃取剂三级络合萃取苯胺废水，苯胺脱除率可达99．84％。提出了处理苯胺工业废水的综合工艺流程。关键词：苯胺；废水；络合萃取中围分类号：x783文献标识码：A文章编号：1002—1116(2001)01—0042—03苯胺是一种重要的有机化工原料，广泛应用于染料、农业、医药、军工等行业。国内众多染料厂、农药厂、制药厂及其它化工厂在生产过程中会产生各类苯胺废水，其质量浓度可达数千L。苯胺剧毒，吸人其蒸汽或被皮肤吸收会引起中毒，严重时可导致死亡。所以，苯胺工业废水如不加以处理任意排放，将对人体、水体、鱼类及农作物带来极大危害。苯胺废水一直是国家严格控制的一类污染物质，国家规定的工业废水中苯胺类物质的最高允许排放质量浓度为3mgtL。目前，处理苯胺类工业废水的方法除吸附法、催化氧化法外，较多采用的是经絮凝、过滤及大孔树脂吸附或物理萃取等预处理后，再进行生化处理的方法。上述方法中，吸附法对于浓度较高的苯胺废水处理效果不佳；氧化法由于要消耗大量的氧化剂，因而处理成本较高；树脂吸附法受进口浓度限制，且回收困难；物理萃取剂对苯胺的萃取很难l达到较高的分配系数；由于苯胺类物质的可生化性不好，往往需要对废水预处理后才能生化处理。基于可逆络合反应的络合萃取法具有高效性和高选择性，且萃取剂可再生循环使用，克服了其它处理方法的缺点。本文采用络合萃取法处理苯胺废水，以探索这种新型分离方法处理苯胺废水的工业可行性。1实验部分1．1原料和试剂苯胺废水来自盐城某化工厂，其分析结果见表1。试剂：磷酸三丁酯，加氢煤油，硫酸，氢氧化钠。除加氢煤油为工业品外均为化学纯试剂。裹1废水分析结果鲫倍⋯性值L，(．一)n‘1．2实验仪器1000mL三颈瓶和分液漏斗，电动搅拌器；PHS一3c型酸度计，上海雷磁仪器厂生产；UV一3∞0型紫外一可见光分光光度计，北京瑞德电子仪器厂生产。1．3实验方法将磷酸三丁酯、煤油按体积比为7：3配制成萃取剂，和苯胺废水按油水相比为1：10，调节DH值后，在常温下进行萃取实验。每次加料总体积600mL，搅拌强度200dmin。苯胺浓度取下层水相测定，有机相中的含量由水相萃取前后的含量差得到。1．4分析方法色度：用稀释倍数法测定；c0D：重铬酸钾法测定；pH值：用PHS一3C型酸度计测定；苯胺质量浓度：用uv一3000型紫外一可见光分光光度计测定。收稿日期12000一凹一19作者简介：~(1977年生)，男，江苏南通人，理于南京化工大学攻读硬士学位，从事有机废水处理的研究。维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第1期马晓龙等432结果与讨论2．1苯胺废水的三级萃取实验以一定比例的磷酸三丁酯、煤油等组成混合型络合萃取剂，在常温下与苯胺废水按相比1：10进行三级萃取实验，结果见表2。表2苯胺废水三级萃取实验结果从表2可以看出，经三级络合萃取后。出水中苯胺质量浓度降至31．84mdL，苯胺废水中苯胺脱除率达到99．92％．再经氧化处理后可达到国家一级排放标准。针对工厂实际应用，采用三级萃取后的有机相继续萃取二级萃取后的水相，用二级萃取后的有机相萃取一级萃取后的水相，实验结果见表3。表3苯胺废水莲续萃取实验结果萃取方式浓喜譬．除3结论氧化从表3中数据可知，采用连续萃取操作的效果也可满足预处理要求。2．2萃取剂的再生在萃取操作工艺流程中，萃取剂的再生问题能不能解决，直接影响了萃取工艺的可行性。本文在原有工作基础上，利用工厂原有设备，采取精馏方法再生萃取剂。再生后的萃取剂可循环使用，减少运行成本；同时可以得到高纯度的苯胺，创造一定的经济效益。采用再生萃取剂对苯胺废水作一级萃取，以试验再生后萃取剂的处理能力，结果见表4。表4再生萃取剂处理苯胺废水的实验结果2．3苯胺废水络台处理工艺流程针对该厂苯胺废水特性，我们设计出以下工艺流程，见图1。苯胺废水经酸化池(1)调节pH值后，进入三级错流萃取器(2，3，4)中，从第三级萃取器中排出的有机相经精馏塔(5)分离后可制得高纯度的苯胺，萃取剂再生循环利用；排出的水相到氧化槽(6)中，经少量氧化剂氧化后，出水苯胺质量浓度降低至o．8L，COD降低至68nL，达到国家一级排放标准。1一酸化池；2一萃取器(1)；3一萃陂器(2)；4一萃取器(3)；5一精馏塔．6一氧化槽阿I络台萃取处理苯胺废水工艺流程围采用络合萃取法在常温下处理苯胺废水具有很高的分配系数。三级萃取