一種液膜處理苯酚廢水工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液膜處理苯酚廢水工藝，包括步驟：（1）配制去除苯酚廢水中苯酚、COD的液膜；（2）按體積比為1:150將液膜與苯酚廢水混合得乳狀液，利用攪拌器按速率在250～300轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15分鐘，然后靜止分層，得乳狀液滴；（3）利用脈沖高壓靜電對(duì)乳狀液中的乳狀液滴進(jìn)行破乳；（4）對(duì)破乳后的乳狀液降溫處理，將酚類物質(zhì)分離。本發(fā)明的液膜處理苯酚廢水工藝通過添加表面活性劑和載體，使得液膜穩(wěn)定性較高，設(shè)置較佳的油內(nèi)比，確保適中液膜厚度，大大提高了傳質(zhì)系數(shù)，處理效率得以提高，對(duì)工業(yè)處理廢水具有深遠(yuǎn)的意義。
【專利說明】一種液膜處理苯酚廢水工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種液膜處理苯酚廢水工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]化工過程排放的部分廢水中酚類的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，含酚廢水是水體的重要污染物之一，對(duì)含酚廢水進(jìn)行脫酚處理，有利于保護(hù)環(huán)境和回收酚類物質(zhì)。
[0003]工業(yè)含酚廢水來源廣、數(shù)量多、危害大，對(duì)含酚廢水的處理目前有很多種處理方法，目前，對(duì)低濃度的含酚廢水(100~200mg/L)，多采用生化處理法，但這種處理方法耗時(shí)長(zhǎng)、占地大，處理成本較高；有采用吸附法的，比如用活性炭、褐煤、大孔吸附樹脂、有機(jī)合成吸附劑等作為吸附劑進(jìn)行處理的，但是需對(duì)吸附劑進(jìn)行預(yù)處理，工藝較復(fù)雜，而且吸附劑難以重復(fù)利用、再生較困難，相對(duì)取得的經(jīng)濟(jì)效益，其投入的成本較高，不適于大規(guī)模處理含酚廢水。
[0004]乳狀液膜萃取法具有高選擇性、高效率、低能耗、分離速度快的優(yōu)點(diǎn)，收到廣泛的應(yīng)用。乳狀液膜是一個(gè)高分散體系，由表面活性劑、膜溶劑、載體和添加劑等構(gòu)成。將兩種互不相溶的液相通過高速攪拌或超聲波處理制成乳液狀，乳液狀是一種或多種液體以液珠形式分散在與它互不相溶的液體中構(gòu)成的分散體系，將乳狀液分散到第三種液相中，形成膜相、內(nèi)相和外相，待分離物質(zhì)由外相向內(nèi)相傳遞，靠待分離的不同組分在膜內(nèi)的不同溶解度和擴(kuò)散系數(shù)的不同導(dǎo)致透過膜的速度不同來實(shí)現(xiàn)分離。
[0005]現(xiàn)有的利用液膜 處理苯酚廢水的方法受液膜的影響，傳質(zhì)系數(shù)受到限制，影響了苯酚、COD的去除率，且破乳后的膜相不可重復(fù)利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種傳質(zhì)系數(shù)較高、且破乳后的膜相可重復(fù)利用的液膜處理苯酚廢水的工藝。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:1.一種液膜處理苯酚廢水工藝，其特征是包括步驟:
(1)配制去除苯酚廢水中苯酚、COD的液膜；
(2)按體積比為1:150將液膜與苯酚廢水混合得乳狀液，利用攪拌器按速率在250~300轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15分鐘，然后靜止分層，得乳狀液滴；
(3)利用脈沖高壓靜電對(duì)乳狀液中的乳狀液滴進(jìn)行破乳；
(4)對(duì)破乳后的乳狀液降溫處理，將酚類物質(zhì)分離。
[0008]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述液膜的配制方法為:采用100ml煤油為膜基體溶劑、0.5~4g表面活性劑、2ml三辛胺TOA為流動(dòng)載體、I~5ml助劑制成膜相，與占總重量50%的內(nèi)相試劑NaOH溶劑混合，按速率在3500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5分鐘，得到W/0型乳液。
[0009]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述步驟(2 )中的攪拌器采用單層平直型槳葉。
[0010]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述表面活性劑為失水山梨醇單油酸酯Span80\聚氧乙烯失水山梨醇單棕櫚酸酯醚\氟表面活性劑FSN_100\FS0。
[0011]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述助劑為液體石蠟\異辛醇。
[0012]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述步驟(4)中對(duì)破乳后的乳狀液降溫至25°C以下加入丙酮\甲基異丁基酮，將酚類物質(zhì)分離。
[0013]本發(fā)明解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，本發(fā)明的液膜處理苯酚廢水工藝通過添加表面活性劑和載體，使得液膜穩(wěn)定性較高，設(shè)置較佳的油內(nèi)比，確保適中液膜厚度，大大提高了傳質(zhì)系數(shù)，處理效率得以提高，對(duì)工業(yè)處理廢水具有深遠(yuǎn)的意義。
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)在結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]一種液膜處理苯 酚廢水工藝，包括以下步驟:
第一步:配制去除苯酚廢水中苯酚、COD的液膜；液膜的配制方法為:采用100ml煤油為膜基體溶劑、0.5~4g表面活性劑、2ml三辛胺TOA為流動(dòng)載體、I~5ml助劑制成膜相，與占總重量50%的內(nèi)相試劑NaOH溶劑混合，即油內(nèi)比(有機(jī)溶劑相的量與內(nèi)相的量之比)為1:1，按速率在3500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5分鐘，得到W/0型乳液；本發(fā)明中表面活性劑可為失水山梨醇單油酸酯SpanSO、聚氧乙烯失水山梨醇單棕櫚酸酯醚、氟表面活性劑FSN-100或FSO ；助劑為液體石蠟或異辛醇；本發(fā)明中，SpanSO為4g/100ml煤油，聚氧乙烯失水山梨醇單棕櫚酸酯醚為2g/100ml煤油，F(xiàn)SN-100或FSO的用量均為0.5 g/100ml煤油；助劑異辛醇用量為5ml/100ml煤油，液體石蠟為I ml/100ml煤油；通過添加表面活性劑和流動(dòng)載體，可確保液膜的穩(wěn)定性；
第二步:取1000mg/L的苯酚廢水樣品，按體積比為1:150將液膜與苯酚廢水混合得乳狀液，利用攪拌器按速率在250~300轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15分鐘，然后靜止分層，得W/0/W型乳狀液滴；
第三步:利用脈沖高壓靜電對(duì)乳狀液中的乳狀液滴進(jìn)行破乳；本步驟中，將分離后的上層乳狀液滴轉(zhuǎn)入破乳器中，用不銹鋼電極在180~220V電壓下利用脈沖高壓電源發(fā)生器進(jìn)行破乳，分離出有機(jī)相和內(nèi)水相；電破乳后的油相可多次重復(fù)使用；
第四步:對(duì)破乳后的乳狀液降溫處理，將酚類物質(zhì)分離；苯酚透過液膜與內(nèi)相中NaOH溶液作用，生成不能透過液膜的苯酚離子，從而富集分離苯酚；該步驟中對(duì)破乳后的乳狀液降溫至25°C以下加入丙酮或甲基異丁基酮，將酚類物質(zhì)(苯酚鈉)與NaOH溶劑分離。
[0016]攪拌速度包括制乳時(shí)的攪拌速度，乳液與待分離體系兩相接觸分離時(shí)的攪拌速度。在制乳階段，通過攪拌輸入外加能量，使內(nèi)相呈微滴狀分散到膜相中，攪拌速度越大，形成的乳液滴的直徑越小，因此，本發(fā)明中按速率在3500轉(zhuǎn)/分鐘將膜相與內(nèi)相進(jìn)行攪拌，便于產(chǎn)生較多的直徑小的乳液滴，以便更好地萃取外相中的苯酚；當(dāng)外相與乳液接觸時(shí)，進(jìn)行攪拌使乳液與待分離的苯酚廢水充分接觸，提供盡可能大的膜表面積，若攪拌速度過快，液膜容易破裂，過慢，則難以實(shí)現(xiàn)乳液相的分散，因此，本發(fā)明中，利用攪拌器按速率在250~300轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行攪拌，有利于外相中萃取物質(zhì)通過外擴(kuò)散向乳液滴內(nèi)傳遞。
[0017]進(jìn)一步的，在將外相(苯酚廢水)與乳液(液膜)進(jìn)行攪拌時(shí)，攪拌器采用單層平直型槳葉，因單層平直型槳葉具有較大的剪切力作用，使萃取過程中乳液滴破碎加劇，可進(jìn)一步提高苯酚和COD的去除率。
[0018]本發(fā)明中建立W\0\W型的乳狀液膜體系，即可將萃取與反萃在一步之內(nèi)完成，大大提高了處理效率；另外，在乳狀液膜體系中加入了一定量的表面活性劑以及具有一定表面活性的載體，使乳狀液滴內(nèi)無環(huán)流，乳狀液滴呈現(xiàn)一定的剛性，液膜穩(wěn)定性較好，因此，在傳質(zhì)過程中不會(huì)受攪拌時(shí)各種流體力學(xué)的影響，大大提高了對(duì)苯酚廢水中苯酚和COD的去除率。
[0019]本發(fā)明中限定了內(nèi)相試劑NaOH溶劑占總重量的50%，即限定了油內(nèi)比(有機(jī)溶劑相的量與內(nèi)相的量之比)為1:1，為最佳油內(nèi)比，確保液膜厚度適中，大大減小了傳質(zhì)阻力，傳質(zhì)系數(shù)大大提聞，處理效率得以提聞。
[0020]綜上所述，本發(fā)明的液膜處理苯酚廢水工藝通過添加表面活性劑和載體，使得液膜穩(wěn)定性較高，設(shè)置較佳的油內(nèi)比，確保適中液膜厚度，大大提高了傳質(zhì)系數(shù)，處理效率得以提聞，對(duì)工業(yè)處理廢水具有深遠(yuǎn)的意義。
[0021]以上依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要`根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種液膜處理苯酚廢水工藝，其特征是包括步驟: (1)配制去除苯酚廢水中苯酚、COD的液膜； (2)按體積比為1:150將液膜與苯酚廢水混合得乳狀液，利用攪拌器按速率在250~300轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15分鐘，然后靜止分層，得乳狀液滴； (3)利用脈沖高壓靜電對(duì)乳狀液中的乳狀液滴進(jìn)行破乳； (4)對(duì)破乳后的乳狀液降溫處理，將酚類物質(zhì)分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液膜處理苯酚廢水工藝，其特征在于:所述液膜的配制方法為:采用100ml煤油為膜基體溶劑、0.5~4g表面活性劑、2ml三辛胺TOA為流動(dòng)載體、I~5ml助劑制成膜相，與占總重量50%的內(nèi)相試劑NaOH溶劑混合，按速率在3500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5分鐘，得到W/0型乳液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液膜處理苯酚廢水工藝，其特征在于:所述步驟(2)中的攪拌器采用單層平直型槳葉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液膜處理苯酚廢水工藝，其特征在于:所述表面活性劑為失水山梨醇單油酸酯Span80\聚氧乙烯失水山梨醇單棕櫚酸酯醚\氟表面活性劑FSN-100\FS0。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液膜處理苯酚廢水工藝，其特征在于:所述助劑為液體石蠟\異辛醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液膜處理苯酚廢水工藝，其特征在于:所述步驟(4)中對(duì)破乳后的乳狀液降溫 至25°C以下加入丙酮\甲基異丁基酮，將酚類物質(zhì)分離。
【文檔編號(hào)】C02F1/26GK103663598SQ201310446114
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】崔曉曉 申請(qǐng)人:蘇州國(guó)環(huán)環(huán)境檢測(cè)有限公司