协同萃取煤化工废水中难降解污染物和酚的萃取剂及方法技术

协同萃取煤化工废水中难降解污染物和酚的萃取剂及方法，属于废水处理技术领域。所述萃取剂是由非极性有机物和中等极性有机物复配而成的混合物，由主萃剂和协萃剂构成，主萃剂为苯系物和有机酯类的混合物，主要负责萃取废水中的酚类物质；协萃剂为醇类、烷烃和酮类的混合物，主要负责萃取废水中的不同极性的难降解污染物，尤其是亚磷酸酯。本发明专利技术提供的萃取剂可以实现酚类物质脱除率超过95%的前提下，对油类的脱除率超过90%，尤其是亚磷酸酯脱除率超过92%。本发明专利技术提供的萃取方法不改变废水处理流程，操作简单，溶解度小，易降解，无二次污染，为煤化工废水的高效处理提供新思路，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
协同萃取煤化工废水中难降解污染物和酚的萃取剂及方法


[0001]本专利技术属于废水处理
，涉及一种协同萃取煤化工废水中难降解污染物和酚的萃取剂及方法。

技术介绍

[0002]煤化工废水中含有大量的有毒污染物和无机物，包括高浓度的氨、酚、杂环化合物、多环化合物等，这些污染物浓度分布宽、种类多，污染物之间性质差别大，是目前公认的处理难度很大的一类废水。处理煤化工废水中的污染物，通常需要将高浓度的污染物采用萃取的方法从污染物中提取出来，然后再采用生物方法对残留的有机物进行降解，最后对于生物难降解的物质采用高级氧化、絮凝等方式深度处理脱除。
[0003]这些处理方法中，前期萃取的影响最大，只有将浓度高和尽管浓度不高但难生物降解难深度处理的污染物在萃取阶段脱除，才能保证后续工艺的正常运行。因此现有技术提供了比较多的方法。
[0004]CN105712427B公开了一种对含酚废水具有高分配系数的萃取剂及萃取方法，以甲基异丁基酮为主萃取剂，甲苯为协同萃取剂组成复合萃取剂，对多元酚的萃取效果大大提高。同等条件下，90%甲基异丁基酮与10%甲苯制成复合萃取剂比单独使用MIBK做为萃取剂四级逆流萃取后，单元酚的萃取效率从94.12%提升至95.21%，多元酚的萃取率从78.21%提升至92.69%，复合萃取剂对多元酚的萃取效果大大提高。
[0005]CN 107697972A 公开了一种高效脱除煤气化废水中二元酚的萃取剂及萃取方法，以甲基异丁基酮为主萃取剂，正戊醇为协萃取剂组成复合萃取剂，复合萃取剂中甲基异丁基酮体积分数控制在50%~70%，正戊醇的体积分数为30%~50%，复合萃取剂的两级总酚脱除率可达97.5%。对比单独MIBK二级总酚去除效率为95.8%，复合萃取剂对总酚的萃取效果大大提高。另外以甲基异丁基酮为主萃取剂，叔戊醇或异戊醇作为协萃取剂同样能提高总酚的去除效率。
[0006]在长期的研究过程中，专利技术人对煤化工废水不同处理阶段的出水进行了全面的气质联用解析，发现一些亚磷酸酯在各个阶段的出水中占比比较大，随着其他污染物的逐步脱除，这些亚磷酸酯在废水中的占比增加，对萃取后的处理工艺产生不良影响。目前现有技术的萃取剂和萃取方法，对这些亚磷酸酯的处理效果不佳。因此迫切需要一种萃取剂和方法，在萃取脱除煤化工废水中酚油的同时，实现特别提取亚磷酸酯的复合萃取，从而在脱酚油工段将亚磷酸酯提取进有机相，之后随着有机相的再生，和其他油类一起进入焦油产品，从而从根本上保证煤化工废水的处理效果。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个目的是提供一种协同萃取煤化工废水中难降解污染物和酚的萃取剂，在萃取脱除煤化工废水中酚油的同时，实现特别提取亚磷酸酯的复合萃取，从而在脱酚油工段将亚磷酸酯提取进有机相，之后随着有机相的再生，和其他油类一起进入焦油产品，
从而从根本上保证煤化工废水的处理效果。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。
[0008]协同萃取煤化工废水中难降解污染物和酚的萃取剂，所述萃取剂是由非极性有机物和中等极性有机物复配而成的混合物，由主萃剂和协萃剂构成，主萃剂为苯系物和有机酯类的混合物，主要负责萃取废水中的酚类物质；协萃剂为醇类、烷烃和酮类的混合物，主要负责萃取废水中的不同极性的难降解污染物，尤其是亚磷酸酯。
[0009]在一些技术方案中，所述苯系物为甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、异丙苯、丁苯、戊苯、戊基甲苯中的一种或多种；所述有机酯类为乙酸环己酯、乙酸甲基环己酯、乙酸卞酯、丙酸丁酯、丙酸异戊酯、异丁酸异丁酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、肉桂酸乙酯、松香酸乙酯、己二酸二辛酯、草酸二戊酯、马来酸二丁酯、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。优选地，所述主萃剂中苯系物和有机酯类的体积比为2~4∶1。
[0010]在一些技术方案中，所述醇类为2
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甲基戊醇、庚醇、2
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庚醇、3
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庚醇、辛醇、2
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辛醇、2
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乙基己醇、3,5,5
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三甲基己醇、壬醇、癸醇、5
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乙基
‑2‑
壬醇、三甲基壬醇中的一种或多种；所述烷烃为戊烷、2
‑
甲基丁烷、己烷、2
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甲基戊烷、2,2
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二甲基丁烷、2,3
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二甲基丁烷、庚烷、辛烷、2,2,4
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三甲基戊烷、2,2,3
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三甲基戊烷、壬烷、十二烷、石油醚、120号溶剂油中的一种或多种；所述酮类为2
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庚酮、3
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庚酮、4
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庚酮、2,6
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二甲基
‑4‑
庚酮、2,5
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己二酮、2,6,8
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三甲基
‑4‑
壬酮、环己酮、甲基环己酮、苯乙酮、2
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辛酮中的一种或多种。优选地，所述协萃剂中醇类、烷烃和酮类的体积比为3~5∶4~6∶1。
[0011]在一些技术方案中，主萃剂的体积分数为60
‑
80%，协萃剂的体积分数为20
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40%。
[0012]在一些技术方案中，所述萃取剂的分子量在80
‑
240之间，沸点范围为120
‑
200℃。
[0013]在一些技术方案中，所述煤化工废水为兰炭废水。优选地，所述难降解污染物包含亚磷酸酯。
[0014]本专利技术的另一个目的是提供一种协同萃取煤化工废水中难降解污染物和酚的萃取方法，具体包括以下步骤：（1）将本专利技术提供的萃取剂与废水混合，萃取废水中的酚类和油类，萃取剂成为负荷萃取剂，废水进入生化处理系统；（2）负荷萃取剂用碱液将酚类物质回收，负荷萃取剂成为净化萃取剂；（3）净化萃取剂循环一定次数后，送入净化塔精馏分离萃取剂中的油类，净化萃取剂成为待用萃取剂。
[0015]进一步地，步骤（1）萃取过程中pH范围为5
‑
9，萃取温度为20
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80℃，萃取停留时间范围为5
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60min。
[0016]本专利技术提供的萃取剂可以实现酚类物质脱除率超过95%的前提下，对油类的脱除率超过90%，尤其是亚磷酸酯脱除率超过92%。该萃取剂针对煤化工废水中污染物复杂多样的特点，设计了不同极性有机物匹配不同污染物的溶解度参数，尤其是后续生物和降解环节难以处理的亚磷酸酯，可以通过对难降解污染物的前置处理保证煤化工废水的稳定达标。而且本专利技术提供的萃取方法不改变废水处理流程，操作简单，溶解度小，易降解，无二次污染，为煤化工废水的高效处理提供新思路，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
[0017]下面通过实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施
方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术的实施方式，本领域普通技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.协同萃取煤化工废水中难降解污染物和酚的萃取剂，其特征在于，所述萃取剂由主萃剂和协萃剂构成，主萃剂为苯系物和有机酯类的混合物，协萃剂为醇类、烷烃和酮类的混合物。2.根据权利要求1所述的萃取剂，其特征在于，所述苯系物为甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、异丙苯、丁苯、戊苯、戊基甲苯中的一种或多种；所述有机酯类为乙酸环己酯、乙酸甲基环己酯、乙酸卞酯、丙酸丁酯、丙酸异戊酯、异丁酸异丁酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、肉桂酸乙酯、松香酸乙酯、己二酸二辛酯、草酸二戊酯、马来酸二丁酯、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的萃取剂，其特征在于，所述主萃剂中苯系物和有机酯类的体积比为2~4∶1。4.根据权利要求1所述的萃取剂，其特征在于，所述醇类为2
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甲基戊醇、庚醇、2
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庚醇、3
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庚醇、辛醇、2
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辛醇、2
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乙基己醇、3,5,5
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三甲基己醇、壬醇、癸醇、5
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乙基
‑2‑
壬醇、三甲基壬醇中的一种或多种；所述烷烃为戊烷、2
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甲基丁烷、己烷、2
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甲基戊烷、2,2
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二甲基丁烷、2,3
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二甲基丁烷、庚烷、辛烷、2,2,4
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三甲基戊烷、2,2,3
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三甲基戊烷、壬烷、十二烷、石油醚、120号溶剂油中的一种或多种；所述酮类为2
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庚酮、3
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庚...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁朋歌，曹宏斌，石凤琼，许高洁，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：