液膜法處理含酚油品堿洗液

1、    液膜法處理含酚油品堿洗液            作者：王文燕時(shí)間：2007-11-24 17:49:00                     摘要：油品堿洗產(chǎn)生大量的含酚堿洗液，采用液膜技術(shù)對(duì)該堿洗液進(jìn)行了處理研究，試驗(yàn)用堿洗液

2、的含酚濃度為2004000mg/L，在V乳液:V廢水為1:20、乳液復(fù)用一次的條件下，處理后的廢水酚濃度小于30mg/L。 關(guān)鍵詞：酚 廢水處理 液膜法  Treaboent of Phenol-Containing Alkaline Wash Liquorfrom Washingt of Oil Products by Liquid Membrane ProcessAbstract：Big amount of phenol-containing alkaline washing liquor is produced during the alkaline washing of oi

3、l productsLiquid membrane technique was used in the treatment and study of the said alkaline washing liquorThe phenol content in the alkaline washing liquor used for the test was 2004000mg/LUnder the condition of Vemulsion:Vwastewater=1:20 and that the emulsion was reused for one time，the phenol con

4、tent in the wastewater after the treatment was below 30mg/LKey words：phenol; wastewater treatment；liquid membrane technique前言煉油廠油品源輸時(shí)產(chǎn)生大量合酸堿洗液，酚濃度從幾百到上千毫克每升，采用常規(guī)處理技術(shù)很難適應(yīng)酚濃度的波動(dòng)。本文用液膜技術(shù)對(duì)南京煉油廠的含酚堿渣進(jìn)行了處理研究。液膜由膜溶劑、表面活性劑及載體組成，其有機(jī)相與內(nèi)相試劑水溶液（NaOH溶液）經(jīng)強(qiáng)力分散形成乳狀液，乳狀液分散到另一水相中，形成W/O/W復(fù)合乳狀液，由此形成兩個(gè)界面，中間的有機(jī)相即為液膜1。液膜分

5、離技術(shù)是集萃取與反萃取、反應(yīng)與分離、分離與濃縮于一體的分離操作。在用液膜法處理含酚堿洗液過(guò)程中，酸化后的堿洗液中酚首先溶解在膜溶劑中，然后迅速與內(nèi)相NaOH在界面反應(yīng)生成酚鈉溶解到內(nèi)相中，這一不可逆過(guò)程，使得堿洗液中的酚能夠完成富集到內(nèi)相NaOH溶液中。本研究充分利用液膜技術(shù)操作的高彈性，通過(guò)合理調(diào)整配方、操作工藝等，使該部分堿洗液得到了很好的處理，處理后的廢水可達(dá)到排放要求或是廠家根據(jù)二次處理要求所提出的處理標(biāo)準(zhǔn)。1 堿洗液處理工藝過(guò)程1.1 堿洗液的預(yù)處理堿洗液在用液膜法處理前應(yīng)先預(yù)處理，采用工業(yè)硫酸酸化，調(diào)節(jié)pH至23，經(jīng)氣浮、隔油，沉降，得到酸性含酚廢水。1.2 含酚廢水處理工藝流程簡(jiǎn)

6、圖處理流程見圖1。本流程中采用轉(zhuǎn)盤塔做傳質(zhì)設(shè)備，廢水與乳液在塔內(nèi)逆流接觸，傳質(zhì)過(guò)程連續(xù)完成。制乳設(shè)備為工業(yè)高剪切混合乳化機(jī)，破乳設(shè)備自制。堿洗液預(yù)處理后為酸性廢水，廢水從轉(zhuǎn)盤塔頂部打入。新鮮煤油與氫氧化鈉溶液按一定比例在乳化槽中制乳，制好的乳液放入新乳液槽備用，部分乳液放入乳液貯槽中，從轉(zhuǎn)盤塔底部打入。在轉(zhuǎn)盤塔內(nèi)廢水由塔頂進(jìn)入，乳液由塔底進(jìn)入，兩相在塔內(nèi)逆流接觸傳質(zhì)，處理后的廢水從塔底流出，富集酚的乳液由塔頂流出進(jìn)入乳液中間槽，若該乳液復(fù)用，則去乳液貯槽后復(fù)用；否則去破乳器；若需補(bǔ)加新鮮乳液則將新乳液槽中乳液補(bǔ)加到乳液貯槽。破乳后的油相去乳化槽繼續(xù)制乳，可適當(dāng)補(bǔ)加新鮮油相，破乳后的濃縮酚的氫氧

7、化鈉溶液需再處理。1.3 處理不同廢水的運(yùn)行條件及結(jié)果廢水處理過(guò)程中，膜材料為含1.5T154的煤油溶液，采用高剪切乳化機(jī)與Na0H溶液以1:1體積比制備乳液，制乳時(shí)間1min；乳液與廢水的接觸時(shí)間15min，乳液與廢水的體積比即乳水比視廢水中酚濃度而定，乳液性質(zhì)分別選用新乳液、復(fù)用乳液等，內(nèi)相濃縮倍數(shù)為含酚廢水經(jīng)處理后酚所能富集的倍數(shù)。進(jìn)行了三種不同酚含量廢水的試驗(yàn)，酚的達(dá)標(biāo)要求為2030mg/L，試驗(yàn)結(jié)果分別見表1、表2、表3。表1 低濃度含酚廢水的處理結(jié)果V乳液:V廢水乳液性質(zhì)內(nèi)相濃縮倍數(shù)處理后廢水酚含量/(mg·L-1)1:10新20101:10復(fù)用一次40101:4新80.

8、9注：實(shí)驗(yàn)水質(zhì)為堿洗液酸化水，酚濃度200mg/L，pH為2.4 表2 中等濃度合酚廢水的處理結(jié)果V乳液:V廢水乳液性質(zhì)內(nèi)相濃縮倍數(shù)處理后廢水酚含量/(mg·L-1)1:10新20151:10第三次復(fù)用80201:20新40161:20第一次復(fù)用8023注：實(shí)驗(yàn)水質(zhì)為堿洗液酸化水，酚濃度900mg/L，pH為2 表3 高濃度含酚廢水的處理結(jié)果V乳液:V廢水乳液性質(zhì)內(nèi)相濃縮倍數(shù)處理后廢水酚含量/(mg·L-1)1:10新2013兩級(jí)處理注：實(shí)驗(yàn)水質(zhì)為堿洗液酸化水，酚濃度4000mg/L，pH為2 從表1、2、3數(shù)據(jù)可以看出，以液膜法處理合酚廢水，

9、不論原廢水中酚濃度為多少，通過(guò)合理選擇工藝條件均可達(dá)到處理目的。2 處理不同廢水工藝方案的選擇2煉油廠含酚堿渣中酚濃度變化較大，以相同的工藝條件處理，顯然不切合實(shí)際，也不能真正體現(xiàn)液膜技術(shù)的高彈性。從表1、2、3的數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)于中低濃度的含酚廢水，以較小的乳水比操作即可達(dá)到處理要求，而對(duì)于高濃度的含酚廢水則需兩級(jí)處理，這就需要根據(jù)水質(zhì)的不同合理選擇工藝。包括乳水比的選擇，提高富集相中酚的濃度等。從正交實(shí)驗(yàn)的極差分析知道，在以液膜法處理含酚廢水的過(guò)程中，乳水比是影響處理效果的關(guān)鍵因素，同時(shí)也是該工藝過(guò)程能、物耗的一個(gè)關(guān)鍵。小的乳水比操作降低了制乳、破乳量，同時(shí)提高了富集酚后的NaOH溶液中酚

10、的百分含量，但小乳水比操作可能造成液泛或夾帶等（乳水比例超過(guò)1:25有輕微夾帶）。乳液復(fù)用是降低能、物耗，提高富集酚濃度的有效途徑，但乳液多次復(fù)用操作比較煩瑣。因此在能達(dá)到相同處理結(jié)果的前提下，應(yīng)盡量提高乳水比例，從表2可以看出，以1:20的乳水比例操作，乳液復(fù)用一次，酚在內(nèi)相的富集倍數(shù)即可達(dá)到80倍，而以1:10的乳水比例操作，乳液需復(fù)用3次，才能達(dá)到相同的富集倍數(shù)，而處理效果接近。因此通過(guò)上述分析，對(duì)于酚濃度小于1000mg/L的廢水，推薦采用1:20的乳水比例，乳液復(fù)用一次，對(duì)于高濃度合酚廢水，建議采用二級(jí)處理。圖2為不同濃度含酚廢水傳質(zhì)過(guò)程的工藝流程，處理中、低濃度含酚廢水時(shí)，開啟閥1

11、、2、3、4、5、6、7，關(guān)閉閥8。來(lái)自乳液槽的乳液由閥4控制進(jìn)入塔T1，從塔頂出來(lái)由閥3控制進(jìn)入塔T2進(jìn)行復(fù)用，最后由閥7控制去破乳器，廢水由閥1、2控制，處理后由閥5、6控制去二次處理（污水場(chǎng)）；處理高濃度合酚廢水時(shí)，開啟閥2、3、4、5、7、8，關(guān)閉閥1、6，來(lái)自廢水槽的廢水由閥2控制進(jìn)入塔，一級(jí)處理后由閥8控制進(jìn)入塔T1，進(jìn)行二級(jí)處理，最后由閥5控制去二次處理（污水場(chǎng)）。 3 廢棄物的后處理3.1 富集酚的氫氧化鈉溶液的處理在液膜法處理含酚廢水過(guò)程中，酚在內(nèi)相NaOH溶液中得到了富集，以目前的處理工藝，富集酚的濃度視原水酚濃度而定，從1到7不等，結(jié)果見表4。對(duì)富集一定酚濃度的NaOH溶液，可作為堿洗液再處理或直接酸化后分離雜酚。表4 處理一噸廢水富集酚鈉量廢水類型乳水比酚鈉濃度/(g·L-1)低濃度（小于200mg/L）1:4約1.61:10 乳液 復(fù)用4次約20中等濃度（500900mg/L）1:20 乳液 復(fù)用1次約4072高濃度（4000 mg/L左右）1:10 采用兩級(jí)處理約70803.2 廢煤油的處理用液膜法處理廢水過(guò)程，理論上是不需補(bǔ)充膜材料的理想過(guò)程，但由于工藝廢水的復(fù)雜性及多污染性，膜材料在復(fù)用若干次以后，效率下降效果變差，一般復(fù)用