络合萃取法处理对羟基苯甲腈废水
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络合废水、含氰废水、含铬废水处理工艺分析发布时间:2010-11-09 点击:174安徽赛科环保水处理药剂为广大广大用户介绍各种污水处理工艺。
对于络合废水、含氰废水、含铬废水处理一直没有单独的细说。
从络合废水、含氰废水、含铬废水处理各自的废水特点。
我们可以采取不同的方法进行对应的处理工艺。
络合废水蚀板、化学沉铜等工序排放的废水中含有铜离子和络合剂如NH4OH、EDTA和酒石酸钾等。
络合废水中铜离子和络合剂形成一种比稳定的络合物,是比较难处理的线路板废水中的一种。
有的线路板企业主要将其回收处理,将铜转化为CuSO4、CuO、Cu、硫酸铵或氯化铵等,有的企业将其排放至污水处理系统处理。
对络合废水(EDTA、氨碱铜)的处理首先应考虑破坏络合作用,能够使铜离子游离出来。
目前在实际运行中,采用多种方法破络,现归纳如下方法一:调PH值破络(调废水PH至酸性2左右破络);方法二:氧化剂氧化还原破络(铁屑反应、NaClO);方法三:离子交换-电解法破络法破络;方法四:化学药剂置换破络(Na2S、FeCl3、专用特殊药剂等);以上四种方法中,方法一加酸液(HCl、H2SO4)调络合废水PH值至2-3,Cu2+从络合物中游离出来,破铬效果良好。
但因含络废水原水多呈碱性,调至酸性PH为2-3时消耗大量的酸液,破络后还需再调至碱性PH在8-9左右沉淀铜,又消耗大量的碱液,处理费用较高,因此运用不广泛。
其工艺为:方法二氧化还原破络常用铁屑—聚铁法,在酸性条件下PH=3,铁屑Fe和二价铁离子Fe2+还原,反应约20-30min,Fe2+将Cu2+EDTA络合物中的Cu2+还原成Cu+,因Cu+在碱性条件下不易与EDTA结合,故在碱性条件下,生成Cu2O,与Fe(OH)2、Cu (OH)2共沉。
因铁屑——聚铁法破络的铁屑反应器易结垢成团,影响设备的正常运作,且铁屑更新劳动强度大,妨碍了此种方法的应用。
采用次氯酸钠破络是含氰废水在破氰时发生的副反应,对破络有一定的作用。
污水处理之含氰废水处理技术污水处理向来是环境保护领域的重要课题,其中,含氰废水的处理更是备受关注。
含氰废水是工业生产中常见的一种废水,其含有氰化物,对环境和人类健康造成严重危害。
因此,如何高效处理含氰废水成为了一个迫切需要解决的问题。
本文将从不同角度介绍含氰废水处理技术。
一、物理处理技术1.1 膜分离技术:通过膜的选择性透过性,将含氰废水中的氰化物分离出来,达到净化水质的目的。
1.2 吸附技术:利用吸附剂吸附废水中的氰化物,如活性炭、树脂等,将氰化物从水中去除。
1.3 沉淀技术:通过添加沉淀剂,将废水中的氰化物沉淀下来,从而实现废水的净化。
二、化学处理技术2.1 氧化还原法:利用氧化剂氧化氰化物,将其转化为无毒的化合物,如氰酸盐。
2.2 碱性氧化法:在碱性条件下,将氰化物氧化为氰酸盐,再通过中和等步骤将其处理。
2.3 光催化降解法:利用光催化剂催化氰化物的降解,将其分解为无毒的物质。
三、生物处理技术3.1 生物滤池法:利用微生物对氰化物进行降解,将其转化为无毒的物质。
3.2 植物吸收法:利用植物对氰化物的吸收能力,将其从废水中富集到植物体内,实现净化目的。
3.3 微生物降解法:利用特定微生物对氰化物进行降解,将其转化为无毒的物质。
四、综合处理技术4.1 聚合物复合材料法:利用聚合物复合材料对氰化物进行吸附和分解,实现废水的净化。
4.2 聚电解法:通过聚电解技术将氰化物分解为无毒物质,同时实现水的电解和净化。
4.3 超滤技术:通过超滤膜的选择性透过性,将废水中的氰化物分离出来,实现废水的净化。
五、后处理技术5.1 活性炭吸附法:利用活性炭对废水中残留的氰化物进行吸附,进一步提高水质。
5.2 离子交换法:通过离子交换树脂将废水中的氰化物去除,达到更高的净化效果。
5.3 膜生物反应器法:将生物降解技术与膜分离技术相结合,实现对含氰废水的高效处理。
综上所述,含氰废水处理技术多种多样,可以根据实际情况选择合适的技术进行处理,以保护环境和人类健康。
对羟基苯甘氨酸生产废水的处理工艺研究的开题报告一、选题背景羟基苯甘氨酸是目前世界上治疗心血管疾病和高血压的常用药物,其生产过程中会产生大量的废水。
这些废水含有高浓度的有机物和氮、磷等营养物质,如果直接排放到环境中,不仅会造成水质污染,还会引发环境问题和人类健康风险。
因此,如何对羟基苯甘氨酸生产废水进行有效处理已成为当前亟待解决的环境问题。
二、研究意义针对羟基苯甘氨酸生产废水,开展处理技术研究,可以有效减少化学品的消耗,降低环境污染和废水处理成本。
同时,探索更加高效和低成本的羟基苯甘氨酸生产废水处理工艺,对于促进企业的可持续发展和推动生态文明建设,具有重要的科学价值和社会意义。
三、研究内容1.羟基苯甘氨酸生产废水的特性和成分分析。
2.系统梳理羟基苯甘氨酸生产废水的处理工艺,并综合比较各种处理工艺的优缺点,确定适用于羟基苯甘氨酸生产废水的处理工艺。
3.通过对处理工艺的实验室模拟和大规模试验,验证处理工艺的可行性和效益,并对处理工艺进行优化。
四、研究方法1.羟基苯甘氨酸生产废水的特性和成分分析采用物理化学分析方法。
2.对羟基苯甘氨酸生产废水处理工艺的选取,采用综合评价法和实验研究法。
3.处理工艺优化采用试验室模拟和大规模试验相结合的方法。
五、预期成果和意义1.明确羟基苯甘氨酸生产废水的成分特性,为后续处理提供基础数据。
2.经系统分析,确定一种适用于羟基苯甘氨酸生产废水处理的工艺。
3.经过实验室模拟和大规模试验,对处理工艺进行验证和优化。
4.开发出一种高效、低成本、环保的羟基苯甘氨酸生产废水处理工艺,对促进企业可持续发展和传统工艺升级具有重要的理论和实践意义。
Fenton试剂降解农药废水中间羟基苯甲酸的动力学和热力学研究:Fenton试剂降解农药废水中间羟基苯甲酸的动力学和热力学研究苯甲酸类化合物是一类常见的环境污染物,常存在于化工、食品和医药工业的废水中,因其具有较强的抑菌作用而难于以传统的活性污泥法进行处理。
间羟基苯甲酸是重要的有机合成中间体,目前国内主要用它来合成氟磺胺草醚除草剂,同时也是医药染料的重要原料。
如果处理不当,间羟基苯甲酸可对水体和大气造成污染,pH 降到5以下时会给动植物造成严重危害。
国内外学者对于去除废水中的间羟基苯甲酸做过一些研究,目前研究较多的是采用树脂吸附或利用微生物代谢去除污染物,但利用强氧化剂氧化间羟基苯甲酸的研究相对较少[1-2]。
鉴于此,笔者采用Fenton试剂作为氧化剂,对除草剂类农药废水中的间羟基苯甲酸进行了去除效果和动力学及热力学研究,以期为将来的实际工程应用提供理论依据。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试剂。
间羟基苯甲酸(纯度99%);FeSO4·7H2O(分析纯,天津光复化学试剂厂);30%H2O2(优级纯,天津光复化学试剂厂)。
1.1.2 仪器。
恒温水浴振荡器(SHAB,江苏常州国华电器有限公司)、分析天平(FA1004,上海精密科学仪器有限公司)、液相色谱仪(1525,Waters公司)、GCMS(GC2014,日本岛津公司)、去离水制水机(Aquelix5,密理博中国有限公司)、pH仪(赛默飞世尔科技公司)、针筒式0.45 μm聚四氟乙烯滤膜过滤器(天津津腾实验设备有限公司)、广口螺纹瓶(Agilent科技公司)。
1.2 方法配制浓度为100 mg/L的间羟基苯甲酸溶液,取100 ml加入到250 ml锥形瓶中,以0.5 mol/L H2SO4和NaOH溶液调节pH为试验预定值后,加入一定量的催化剂FeSO4·7H2O,以定量的H2O2加入为试验开始,在摇床中反应1 h。
试验过程中定时取样,以强碱溶液调节样品pH为10终止反应,静止后采用HPLC进行检测。
农药废水处理新技术发布时间:2012-8-9 16:00:50 中国污水处理工程网简介农药品种繁多,农药废水水质复杂,其主要特点是:①污染物浓度较高,COD(化学需氧量)可达每升数万毫克。
②毒性大,废水中除含有农药和中间体外,还含有酚、砷、汞等有毒物质,以及许多生物难以降解的物质。
③有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激性。
④水质、水量不稳定。
因此,农药废水对环境的污染非常严重。
农药废水处理的目的,是降低农药生产废水中污染物浓度,提高回收利用率,力求达到无害化,不过处理技术尚不完善。
1、几种主要的农药废水处理方法1. 1 光催化法锐钛型的TiO2 ,在紫外光的照射下,能产生氧化性极强的羟基自由基,能够氧化降解有机物,使其转化为CO2、H2O,以及无机物。
降解速度快,无二次污染,为降解处理农药废水提供了新思路。
对于光催化降解有机物,目前关注的问题,一方面是降解过程中的影响因素,和降解过程的转化问题。
对纳米TiO2 的固载化和反应分离一体化,成为光催化领域中,具有挑战性的课题之一。
另一方面,是提高制备催化剂催化效率的问题。
陈士夫等,在玻璃纤维、玻璃珠、玻璃片上,负载TiO2薄膜光催化剂,并用于有机磷农药的降解,取得了满意的结果。
梁喜珍,通过研究TiO2光催化降解有机磷农药乐果废水的影响因素,获得了适宜的工艺条件。
潘健民,通过对纳米TiO2及其复合材料,光催化降解有机磷农药进行的研究,分析了在不同催化剂、不同浓度AgNO3浸渍、不同实验装置条件下的光催化降解效果,说明TiO2表面担载微量的Ag后,不仅能提高纳米TiO2催化活性,而且有较好的絮凝作用,使TiO2与处理后的水易分离,后处理更方便。
葛湘锋,研究发现,光催化降解,在一定条件下,符合零级动力学反应模式,而且反应速率常数和反应物起始浓度,也呈线形关系,当反应物浓度增长过快,达到一定值时,其反应速率常数,明显下降,反应物浓度过高时,则降解反应不再符合零级反应。
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101239904A[43]公开日2008年8月13日[21]申请号200810019660.9[22]申请日2008.03.11[21]申请号200810019660.9[71]申请人南京师范大学地址210046江苏省南京市亚东新城区文苑路1号[72]发明人彭盘英 王玉萍 崔世海 诸葛蓉[74]专利代理机构南京知识律师事务所代理人栗仲平[51]Int.CI.C07C 65/03 (2006.01)C07C 51/48 (2006.01)C07C 39/04 (2006.01)C07C 37/72 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 11 页 附图 1 页[54]发明名称对羟基苯甲酸工艺废水中的苯酚和对羟基苯甲酸的回收处理方法[57]摘要对羟基苯甲酸工艺废水中的苯酚和对羟基苯甲酸的回收处理方法,步骤是:用萃取剂对对羟基苯甲酸工艺废水进行萃取,同时回收其中的苯酚和对羟基苯甲酸;所述的萃取剂是:三辛胺、磷酸三丁脂、二甲苯或正辛醇,或其中两种或多种的混合物;萃取液用碱性物质溶液进行反萃取,所述的碱性物质选自:氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化氨;反萃液返回生产工艺进行羧化反应。
优化方案是二级逆流萃取:一级萃取后的再生萃取剂,再对一级萃取的萃余水相进行二级萃取;二级萃取液返回一级萃取步骤,再对原废水进行一级萃取。
本发明具有明显的经济和环境效益,废水中对羟基苯甲酸和苯酚的回收率均接近100%、COD去除率达到98.9%。
200810019660.9权 利 要 求 书第1/2页 1、一种对羟基苯甲酸工艺废水中的苯酚和对羟基苯甲酸的回收处理方法,其特征在于,步骤如下,用萃取剂对对羟基苯甲酸工艺废水进行萃取,同时回收其中的苯酚和对羟基苯甲酸;所述的萃取剂是:三辛胺、磷酸三丁脂、二甲苯或正辛醇,或其中两种或多种的混合物;萃取液用碱性物质溶液进行反萃取,所述的碱性物质选自:氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化氨;反萃液返回生产工艺进行羧化反应。
邻羟基苯甲腈(水杨氰)大生产操作规程:配料:1、甲苯适量,水杨酰胺450kg,投入反应回流分水并蒸出甲苯,测甲苯水份≤0.1%。
可停止脱水。
2、配混合液:甲苯(无水),固光(三光气)(外观正常),投毕升温至30~35℃,搅拌2小时,降温至20℃转高位(计量是否正确)。
3、1#、2#釜测水份≤0.1%,温度升至90℃开始滴加混合液,确保滴加速度,严格控制在95~105℃之间,滴加约5~6小时。
滴毕保温30分钟后,方可缓缓升温至110℃保温一小时,取样分析酰胺小于0.1%。
正常后抽除残留废气,在90~102℃抽废气约1小时,抽废气结束,降温至60℃转3#、4#反应釜。
4、料转毕要检查冷凝器水和冷冻液是否正常,真空度0.085MPa以上,缓缓升温,注意刚开始蒸馏易冲料,终点温度在78~80℃,第一次脱溶脱至70℃,再加上母液,直至脱出溶剂的PH测中性为止,通过视镜一定要确保溶剂全部蒸干。
降温至50℃加入无水甲醇适量,升温至68~70℃保温1.5至2小时,降温至17~18℃静止2小时,抽上面清液转入5#反应釜,下面放入抽滤槽,滤液也进入5#反应釜,脱溶温度终点在78~80℃,确保投入的甲醇全部蒸出,要严格计量。
5、脱溶结束,降温至50℃加入甲苯适量,要求是无水甲苯,温度控制在55~60℃,保温一小时方可转料,5#反应釜转入结晶釜。
6、结晶釜,转料结束后搅拌约30分钟后,方可开冷冻,匀速降温到20℃停止搅拌,降温到5℃时,保温2小时,保温一小时开搅拌1~2分钟,放料前开搅拌10分钟后,方可放料抽滤离心。
7、甲苯处理:约1500kg甲苯至6#釜,配制3%液碱300kg加入釜中,温度15~20℃搅拌半小时测PH值近中性,分去水,加氯化钙花生米大小,分三次加入每次间隔10~15分钟,加完搅拌30~40分钟,放下抽滤备用。
8、甲醇套用几次后需处理,先蒸馏除去后馏,70℃之前的前馏使用(测含量)。
9、干燥操作:先开真空检查每0.5小时转动一次,水泵不开(不加温)。
乳状液膜法萃取废水中氰化物的特性氰化废水是指含有氰化物的工业废水,主要来源于电镀、选矿、稀贵金属冶炼、农业、医药、煤气化等行业。
氰化物有剧毒,极少量的氰化物就会使人、畜在短时间内中毒死亡。
目前国内外开发的氰化废水处理方法有活性炭吸附法、高铁酸盐氧化法、膜处理法、光催化氧化法、离子交换法、溶剂萃取、电解法等。
上述方法对氰化物的处理具有一定的效果,但在某些方面仍有不足。
如清华大学开发的溶剂萃取法虽然已实现工业规模化应用,但该法只适应于高浓度含氰废水;电解法适合高浓度氰化废水的处理,但电流效率低,废水难以达标排放。
乳状液膜技术是20 世纪60 年代由美籍华人黎念之博士研究开发的,其将固体膜分离与溶液萃取的特点综合起来,形成一种新的膜分离技术。
其优点在于选择性好、比表面积大、能耗低、分离速度快、传质速率高、萃取与反萃取一步进行、膜相能多次重复利用等方面。
由于乳状液膜分离技术的特性,近年来广泛应用于稀土元素分离、环境保护、生物医药、石油化工、金属离子分离等领域。
目前研究液膜法处理氰化废水尚处在实验阶段,程迪等对来自制药厂的氰化废水采用液膜法处理,其萃取率可达99.99%,其回收的氰化钠可用于生产;何鼎胜等对来自焦化厂的氰化废水采用液膜法处理,其萃取率可达 99%。
液膜分离作为一种清洁的分离技术,对氰化废水的处理具有良好的应用前景。
本研究采用 Span-80 作表面活性剂、三正辛胺(TOA)作流动载体、液体石蜡作膜助剂、煤油作膜溶剂、NaOH 溶液为内水相处理氰化废水,并回收氰化物。
研究中考察了表面活性剂用量、流动载体用量、内相液 NaOH 浓度等因素对废水中氰化物萃取率的影响规律,其结果为液膜法处理氰化废水提供了理论与技术基础。
1 实验方法1.1 材料、试剂和仪器本实验所用氰化废水来自某黄金冶炼厂提金废水,水质澄清,无色透明。
表面活性剂为 Span-80,载体为三正辛胺(TOA)、氢氧化钠溶液,膜溶剂为煤油,膜助剂为液体石蜡,提供强酸介质的是浓硫酸。
环境监测中如何利用萃取法技术【摘要】本文针对环境监测中如何利用萃取法技术问题,利用了萃取法技术,对污水中的苯酚和对羟基苯甲酸的含量进行了萃取法的实验测定。
探讨了在萃取过程中对萃取剂的选取、络合剂浓度对萃取率的影响、油水比对萃取率的影响、污水的pH值对萃取率的影响和混合时间对萃取率的影响。
【关键词】络合萃取苯酚对羟基苯甲酸萃取率环境监测中需要利用萃取技术,萃取技术是利用分析物在不同介质中被吸附的能力差将萃取物进行提纯,这样可以将萃取物进行分离,增强对分析物特别是痕量分析物的检出能力,提高了被测样品的回收率。
萃取技术自上世纪70年代后期问世以来,发展迅速,广泛应用于环境监测和制药等领域。
对羟基苯甲腈是重要的精细有机化工原料和中间体,利用它可以合成杀螟腈、苯腈膦、溴苯腈等农药。
在化工的合成工业上多采用对羟基苯甲酸路线来制备对羟基苯甲腈。
由于对羟基苯甲酸和苯酚应用价值广泛,但它们对人类环境的安全具有重要的影响,他们会使人类中毒,有刺激性或有腐蚀性,因此在生产过程中必须实施清洁生产。
但在目前的环境监测中,要对含羟基苯甲腈污水的监测。
就是利用了萃取法对极性有机物的稀溶液分离具有高效性和选择性。
本文采用络合萃取的方法,测定对羟基苯甲腈碱性污水中的苯酚与对羟基苯甲酸,这样就可以监测相关企业污水所含苯酚与对羟基苯甲酸的浓度。
1 实验部分1.1 实验试剂及仪器苯酚、对羟基苯甲酸、三辛胺(以下简称TOA)、二甲苯、正辛醇、磷酸三丁酯(以下简称TBP)、硫酸、氢氧化钾等试剂均为分析纯(AR);污水由某工厂提供。
Agilent1100高效液相色谱仪。
30mL移液管、300mL烧杯、分液漏斗、抽滤瓶、布氏漏斗、抽滤机1.2 实验方法实验方法:利用移液管准确量取30mL碱性污水至烧杯,用酸式滴定管放入硫酸,然后进行滴定,当碱性污水的pH达到一定值时,烧杯中的碱性污水就会有黄色固体析出,当析出物不再增加时,就停止加酸,然后利用抽滤的方法将烧杯中的固液进行分离,弃去固体,将滤液瓶中加入一定量的萃取剂,混合均匀后移至分液漏斗中,静置3h后,就会出现分离层,此时就得到萃取相和非萃取相。
新型络合萃取剂处理含酚废水
随着络合萃取剂的研究开发,新型络合萃取剂处理含酚废水--络合萃取法已在工业上得到广泛应用。
采用自行开发的新型水杨酸萃取剂(HLE)处理含酚量为6000~12000mg/L的废水,萃取率高达99.5%,分配比达100以上,而且溶解度小,分层速度快。
应用新型固定相内弯弧形筋片扁环型络合萃取剂(QH-1)的研究结果显示,新型络合萃取剂处理含酚废水当相比为1∶1~4∶1,离心萃取机转速为2500~4000r/min时,对酚的单级萃取效率高于95%,分配系数高达108.6;而相比采用4.5∶1,转速为3000r/min时,萃取效率在99%以上。
负载萃取剂用15%的NaOH溶液按照一定的相比进料,在使用CWL型萃取机中采用逆流萃取方式,改变萃取级数,观察反萃效果;萃取级数一定的条件下,采用逆流萃取方式,改变进料相比,观察反萃效果,此过程为新型络合萃取剂处理含酚废水时NaOH溶液反萃取过程,再生效率可达99%,具有操作范围广、容易再生、处理效果好等特点。
城市污水处理系统中对羟基苯甲酸酯的去除规律研究对羟基苯甲酸酯(Parabens)是一类具有雌激素活性的内分泌干扰物,在生物体和环境介质中普遍存在。
作为城市污水中parabens的汇及受纳水体中的重要污染源,城市污水处理厂对parabens的去除发挥重要作用,但相关研究较少。
本文以哈尔滨市城市污水处理厂中A/O工艺和水解酸化+CAST工艺为代表,通过建立污水及污泥样品中parabens及其代谢物的检测方法,分析了两个不同工艺中各个处理单元污水和污泥中parabens及其代谢物的浓度水平和去除规律,并对去除途径进行了深入探讨。
综合分析和对比两个处理工艺,发现EtP在所有污水样品中均可以检出,MeP和PrP的检出率为97%,MeP、PrP和EtP是主要的parabens,三者比例之和超过93%。
进水组成的差异导致parabens在A/O工艺进水中的浓度低于水解酸化+CAST 工艺进水中的浓度,而出水中的浓度高于水解酸化池+CAST工艺。
两个工艺对parabens均具有较好的去除效果,去除率分别为56.83%~99.97%和97.72%~100%,A/O池和二沉池是A/O工艺中去除parabens的主要处理单元,CAST 工艺各处理单元对parabens均具有较好的去除效果。
季节变化对parabens在两个工艺中的残留和去除具有不同程度的影响,对parabens在A/O池和CAST池的浓度残留和组成分布产生了影响,对两个工艺的去除率影响较小。
两个污水处理工艺对parabens的去除效果相当,选取A/O工艺为研究对象,深入分析parabens在该工艺中的去除途径。
A/O工艺污水和污泥中4种parabens的代谢物的检出率为100%,其中4-HB 的浓度最高,其次为3,4-DHB、OH-MeP和OH-EtP,代谢物在污水厂进水、出水和污泥中的总浓度分别为35238.21 ng/L、33.59ng/L和146.24 ng/g。
山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2021年第50卷・246・含邻羟基苯甲腈废水可生化性的研究南从德,李登涛(联化科技(德州)有限公司,山东德州253115)摘要:介绍了在邻羟基苯甲腈含量不同的情况下,含邻羟基苯甲腈废水可生化性研究的实验。
实验结果表明,当邻羟基苯甲腈含量w 100mg/L,废水生化系统污泥活性良好,COD去除稳定;当邻羟基苯甲腈含量介于150-200mg/L,邻羟基苯甲腈物质对废水生化污泥表现出抑制作用,废水处理效果下降;当邻羟基苯腈含量三250mg/L,邻羟基苯甲腈呈现生物毒性和污泥抑制性,严重影响废水的生化处理效果。
关键词:污泥中毒;废水生化;邻羟基苯甲腈中图分类号:X783文献标识码:A文章编号:1008-021X(2021)07-0246-02Study on Biodegradability of Wastewater Containing2-hydroxy-benzonitrilNan Congde,Li Dengtao(Lianhetech Technology(Dezhou)Ltd.,Dezhou253115,China)Abstract:In this paper the experiments of biodegradability of wastewater with different content of2-hydroxy-benzonitril was introduced.The experimental results showed that when the content of2-hydroxy-benzonitril was W100mg/L,the sludge activity of the wastewater biochemical system was good and COD removal was stable.When the content of2-hydroxy-benzonitril was between150and200mg/L,which showed inhibitory and toxic effects on wastewater biochemical sludge,and toxic effect disappeared with the adaptation of microorganisms.When the content of2-hydroxy-benzonitril was more than250mg/L,which showed biological toxicity and sludge inhibition and seriously affected the biochemical treatment effect of wastewater.Key words:sludge poisoning;biological treatment of wastewater;2-hydroxy-benzonitril邻羟基苯甲腈作为重要的农药中间体以及医药中间体,引起了越来越多的研究人员开发合成制备工艺路线。
含氰废水处理方法当前,各矿产企业均根据要求采取措施对含氰废水进行处理,但一些企业仍旧存在超标排放现象,因此有必要查找出一条操作更加简洁、投入资金更少、处理效果更好的矿山含氰废水处理技术。
就目前而言,常用的矿山含氰废水处理方法包括化学法、物理法、生物法,这些方法自身存在不同形式的优缺点,笔者对近年来矿山含氰废水处理方法进行归纳总结,为我国矿山含氰废水处理供应参考。
1、含氰废水处理主要方法(1)碱性氯化法。
碱性氯化法是目前国内外使用最为广泛的含氰废水处理方法。
该方法去除污水中氰化物的原理是在特定PH值(10~11)环境下,借助氯气或漂白粉作用将废水中的氰化物转变为二氧化碳与氮气。
碱性氯化法具有药剂来源广、价格低、操作简洁、设备投资少等优点,但该方法缺点是对工作环境污染严重,对工作人员伤害较大,且会产生二次污染物。
此外由于该方法需要使用大量的药剂,因此设备在长时间使用之后极易出现腐蚀严重现象。
1991年,金长裕金矿成功开发了酸性液氯法除氰工艺及设备,该除氰化物法的操作环境相比碱性氯化法更优,处理成本、处理时间有极大改善。
(2)因科法。
因科法是由美国Inco公司于1982年研发并应用,其除去污水中氰化物的原理是利用SO2与空气具有的氧化作用,把铜离子作为反应催化剂将废水中的氰化物氧化转变为HCO3-、NH4+。
该去除方法的优点是其不仅能够从贫液中除去大多数的氯化物,且能够将污水中存在的铁氰络合物消退。
该方法同时具有反应快、处理效果好、药剂来源广等优点,但该去除氰化物方法不能回收污水中的有用物质,经济性稍显不足。
(3)膜分别法。
微滤、超滤、纳滤、反渗透技术的应用都基于膜分别技术来实现的。
膜分别法的工作原理是借助疏水性材料的分别膜,选择性地分别汲取经酸化处理后的含氰化物废水。
酸化后的含氰化物废水中的CN-能够通过,由于具有膜两侧存在HCN扩散化学位差,因此在化学位差的作用下,HCN通过膜微孔向碱汲取液中扩散。
络合萃取法处理对羟基苯甲腈废水
【摘要】本文采用络合萃取法回收对羟基苯甲腈生产过程中产生的苯酚和对羟基苯甲酸。
研究了萃取剂种类、浓度、油水比、废水的pH值、混合时间以及KOH浓度对反萃取效率的影响。
结果表明:以体积浓度为25﹪的三辛胺和二甲苯作为萃取剂,O/W为0.4,废水的pH为1.20~1.30,混合时间为3min,苯酚、对羟基苯甲酸萃取率均达到99%,两种物质的回收率都达到99%以上。
【关键词】络合萃取苯酚对羟基苯甲酸萃取率
0引言
对羟基苯甲腈是合成杀螟腈、苯腈膦、溴苯腈等农药的重要中间体,是一种重要的化工原料。
工业上多采用对羟基苯甲酸路线。
由于对羟基苯甲酸和苯酚具有广泛的应用价值,因此如何对其进行回收利用成为关注的焦点。
络合萃取法对极性有机物稀溶液的分离具有高效性及选择性,能处理高浓度的有机废水,工艺简单可行,成本较低。
本文采用络合萃取的方法回收对羟基苯甲腈碱性废水中的苯酚与对羟基苯甲酸,再用KOH溶液进行反萃取,反萃得到的苯酚和对羟基苯甲酸回到生产工艺中。
该处理工艺不仅可以使废水中的原料和产品得到回收利用,具有良好的经济效益和环境效益。
1实验部分
1.1实验试剂及仪器
苯酚、对羟基苯甲酸、三辛胺(以下简称TOA)、二甲苯、正辛醇、磷酸三丁酯(以下简称TBP)、硫酸、氢氧化钾等试剂均为分析纯(AR);废水由某工厂提供。
Agilent 1100高效液相色谱仪。
1.2实验方法
实验方法:取30mL碱性废水用硫酸调节pH至一定值,有黄色固体析出,采用抽滤的方法除去固体。
再将滤液移至分液漏斗中,加入一定量的萃取剂,混
合一定时间后静置3h,分离后得到萃取相和萃余水相。
向萃取相中加入一定量的KOH溶液进行反萃取,得到再生萃取剂和反萃液。
再生萃取剂可以循环使用,反萃液去回收工艺。
由于萃余水相中含又大量的含氮盐及残留的酚和酸,还未达到国家排放标准,因此对其进行蒸馏,蒸馏所得无机盐作为固体废弃物回收,蒸馏水去吸收系统再次吸收废气。
萃取效率用E表示,E=(C 0V 0-C tV t)/ C 0V 0(式中C 0为酸化处理后
废水中有机物的浓度,V 0为酸化处理后废水的体积,C t为萃取处理后废水中有机物的浓度,V t为萃取处理后废水的体积)。
1.3高效液相色谱法测定条件
水相中的苯酚和对羟基苯甲酸浓度用高效液相色谱测定。
色谱条件为:Krornasi1-C18柱(I.D. 4.6 mm×150 mm);流动相:甲醇:水=1:1;流速:0.6mL/min;柱温:30℃;检测波长:270nm;进样量:10μL。
2结果与讨论
2.1络合萃取剂的选择
苯酚和对羟基苯甲酸都属于Lewis酸,选用有Lewis碱性官能团的络合剂比较合适。
本实验选用TOA+二甲苯,TBP +二甲苯,正辛醇,二甲苯作为萃取剂。
取油水比(O/W)0.4,混合时间3min,静置分层,结果见表1。
数据表明:对羟基苯甲腈废水用TOA和二甲苯处理后,萃余水相中苯酚和对羟基苯甲酸的浓度相对较低。
因为TOA能和苯酚、对羟基苯甲酸上的活性官能团形成缔合氢键,将绝大部分苯酚和对羟基苯甲酸转移至有机相中,萃取率相对较高。
而且TOA在水中的溶解度小,溶剂损失小。
因此本实验选用TOA和二甲苯组成的体系作为萃取剂。
2.2络合剂浓度对萃取率的影响
用TOA作为络合剂,二甲苯作为稀释剂,考察不同络合剂浓度对苯酚和对羟基苯甲酸萃取效率的影响。
实验中O/W为0.4,混合3min,其他条件同实验1.2,结果如图1所示。
当TOA的体积浓度在10﹪~20﹪时,萃取率相对较低;当TOA的体积浓度在25﹪~30﹪时,萃取率相对较高。
在实验过程中发现当络合剂浓度在10﹪~25﹪时,萃取分层速度快,分层界面清晰;当浓度达到30﹪时,由于其粘度增加导致流动性差,分层效果不好。
在选择络合剂浓度时,从萃取率和分层效果两个方面考虑,选择适宜络合剂浓度为25﹪。
2.3油水比对萃取率的影响
用体积浓度为25﹪的TOA和二甲苯作为萃取剂,采用不同的油水比,混合3min,静置分层,结果如图2所示。
可以看出,当油水小于0.3时由于萃取剂中TOA的含量不足,不能与酸化废水中的苯酚和对羟基苯甲酸完全反应,萃取率低;当油水比达到0.4时,接近完全萃取。
故本实验选用油水比0.4较适宜。
2.4废水的pH值对萃取率的影响
将废水的pH分别调至一定值后,用体积浓度为25﹪的TOA和二甲苯作为萃取剂,油水比为0.4,混合3min,结果如图3所示。
随着pH值上升两种有机物的萃取率都会下降,对羟基苯甲酸下降更快。
由于对羟基苯甲酸的pKa较小,
当pH值略有上升则以分子形式存在的对羟基苯甲酸会减少,而TOA只能与分子形式的羟基苯甲酸发生缔合形成氢键,因此萃取率明显下降。
而苯酚的pKa 比较大,随着pH值上升大部分苯酚仍以分子形态存在,萃取率略有下降,但仍在95﹪左右。
因此废水pH调节至1.20~1.30左右最佳。
2.5混合时间对萃取率的影响
用体积浓度为25﹪的TOA和二甲苯作为萃取剂,油水比为0.4,考察不同混合时间对萃取率的影响。
结果见表2。
可以看出,混合时间对萃取率的影响不大。
萃取过程是有机物在油水两相中的传质过程,络合反应也可以看作是酸碱中和反应,反应速率较快。
实验证明混合时间在1-5min内两种有机物的萃取率都在99%以上。
2.6 KOH浓度对反萃率的影响
实验方法用不同浓度,体积都为5mL的KOH进行反萃。
测得反萃液的浓度如图4。
当KOH浓度在5﹪~15﹪之间时,由于KOH总量不够,反萃率不高。
当KOH浓度在20﹪~25﹪之间时有机相中的苯酚和对羟基苯甲酸基本都能转移至反萃液中,反萃率都在99%以上。
因此实验采用5mL浓度20﹪的KOH进行反萃。
3 结论
1.络合萃取的合适工艺条件为:以体积浓度为25﹪的三辛胺和二甲苯作为萃取剂,废水的pH调至1.20~1.30左右,O/W为0.4,混合时间为3min进行萃取。
苯酚、对羟基苯甲酸的萃取效率均达到99%。
2.用5mL质量浓度为20﹪KOH进行反萃,苯酚、对羟基苯甲酸的回收率都
达到99%以上。
参考文献:
[1]孟艳秋,聂英龙,仇兴华.对羟基苯甲腈合成的研究.精细石油化工,1998,9(5):40-41.
[2]张瑾,戴猷元.有机废水的萃取处理技术.现代化工,2001,21(7):49-52.
[3]杨义燕,赵洪,戴猷元.三辛胺对梭酸的络合萃取.清华大学学报(自然科学版),1995,35(3):861-864.。