[發(fā)明專利]處理焦化廢水的萃取劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410029326.7
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103848468A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 寧朋歌;曹宏斌;張懿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C02F1/26
• 分類號: C02F1/26
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及萃取劑，尤其涉及用于處理焦化廢水的多功能型萃取劑。?

背景技術(shù)

焦化廢水是煤高溫干餾、煤氣凈化和化學產(chǎn)品精制過程中形成的，是一種典型的有毒難降解有機廢水，包括除塵污水、終冷污水、剩余氨水等。由于焦化廠采用的工藝不同，焦化廢水的數(shù)量和水質(zhì)差別很大。焦化廢水中的主要污染物為酚類，吡啶、喹啉、吲哚類等雜環(huán)化合物，以及少量醇、芳烴類。這些物質(zhì)毒性大，生物降解難，對環(huán)境造成嚴重污染的同時也直接威脅到人類健康，一直是焦化廢水處理的難點問題。?

現(xiàn)行焦化廢水處理方法一般為：（1）脫酚：對高濃度含酚廢水中的酚用溶劑萃取法進行回收；（2）脫氨：剩余氨水經(jīng)脫酚處理后，氨的濃度還很高，采用蒸汽吹脫法可除去剩余氨水中的揮發(fā)氨；（3）無害化處理：即后續(xù)的生物處理等。?

該處理流程中脫酚、脫氮分步處理，程序繁瑣復雜。所應用的萃取劑只能萃取酚類物質(zhì)，且在水中溶解度大，回收利用困難。?

此外，活性污泥法是目前應用最廣泛的焦化廢水生物處理技術(shù)，常用為廢水處理系統(tǒng)中的第二級處理工藝。廢水中的懸浮固體和膠狀物質(zhì)被活性污泥吸附，而廢水中的可溶性有機物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營養(yǎng)，代謝轉(zhuǎn)化為生物細胞，并氧化成為最終產(chǎn)物（主要為二氧化碳）。非溶解性有機物需先轉(zhuǎn)化成溶解性有機物，而后才被代謝和利用，廢水由此得到凈化。但是此方法對氰化物、氨氮等污染物的處理效果較差，并且當廢水中氰化物、氨氮?等污染物的濃度較高時，會破壞活性污泥中微生物的活動，使微生物死亡，影響活性污泥對焦化廢水的處理效果。進一步處理的生物法投資費用及設備運轉(zhuǎn)費用都十分昂貴，多數(shù)廠家難以采用。?

廢水經(jīng)上述工藝處理后，大量高毒有機物依然留存水中，不能達到《鋼鐵工業(yè)污染物排放標準》所規(guī)定的排放標準。因此，有必要發(fā)展多功能型高效萃取劑，簡化焦化廢水處理流程，提高污水處理效率。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于處理焦化含酚廢水的多功能型萃取劑。該種萃取劑在萃取酚的同時能萃取廢水中的其它N、S雜環(huán)化合物、醇、脂和芳香烴類物質(zhì)。本發(fā)明的萃取劑突破了傳統(tǒng)萃取劑只能萃取酚類，其他污染物必須另行處理的技術(shù)障礙。將焦化廢水脫酚和脫氮兩步合二為一，不但簡化了操作過程，節(jié)約操作成本，而且萃取性能優(yōu)異，溶解度低，損失小，易于重生，可循環(huán)利用，大大提高了焦化廢水處理效果。?

為達上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

一種用于處理焦化廢水的萃取劑，按質(zhì)量分數(shù)含以下組分：中性含磷類萃取劑4～25%，例如為6%、10%、14%、18%、21%、24%等；酸性含磷類萃取劑0.5～10%，例如為0.8%、1.5%、4%、6%、9%等；助溶劑0.5～5%，例如為0.7%、1.1%、1.8%、2.5%、4%、4.8%等；稀釋劑60～95%，例如為65%、71%、77%、80%、85%、90%、94%等。?

作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的萃取劑，按質(zhì)量分數(shù)含以下組分：中性含磷類萃取劑7～11%，酸性含磷類萃取劑1～3%，助溶劑1.4～1.6%，稀釋劑86～92%。?

本發(fā)明萃取劑中的中性含磷萃取劑含極強的極性基，能破壞污水中化合物?與水的氫鍵，完成對酚類物質(zhì)的萃取劑。同時其中的中性與酸性含磷萃取劑有協(xié)同作用，在助溶劑與稀釋劑的作用下，易發(fā)生強烈自聚，以反膠團萃取機理萃取污水中的含N、S雜環(huán)化合物、醇類、酯類、芳香烴類化合物，從而完成對廢水中各種有機物的高效萃取。?

本發(fā)明的萃取劑能同時萃取廢水中的酚類、含N、S雜環(huán)化合物，以及醇類、脂類、芳香烴類等化合物。?

作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的萃取劑，所述中性含磷類萃取劑結(jié)構(gòu)式為

式中R₁、R₃獨立的任選自RO、RCO或ROH，R為具有3-7個碳的直鏈、支鏈或環(huán)的烷烴基或烯烴基，例如為丙烷基、異丁基、環(huán)丁基、戊烯基、正己基等，R₂為具有8-15個碳，例如為10個、12個、14個等的直鏈、支鏈或環(huán)的烷烴基或烯烴基。?

優(yōu)選地，R₁、R₃中至少有一個為RO。?

作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的萃取劑，所述的酸性含磷類萃取劑為2-乙基己基膦酸單-2-乙基己基酯和/或二（2-乙基己基）磷酸。?