络合萃取法处理二甲胺废水

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络合萃取高浓度含酚废水工艺

络合萃取高浓度含酚废水工艺酚醛树脂生产废水主要污染物为苯酚，苯酚有很强的生物毒性，对人类危害很大。

因此，高浓度含酚废水的治理是广大化工工作者普遍关注的问题，治理方法有吸附法、萃取法、光催化氧化法、超临界氧化法、超声波降解法、电化学降解法、生物处理法等。

其中萃取法具有设备投资少、占地面积小、操作简便、能耗低、具有丰富的工业运行经验，而且主要污染物能有效回收利用等优点，受到人们的重视。

近年来，国内外研究者对于液液萃取法治理和回收含酚废水做了大量工作。

物理萃取脱酚技术中主要选用甲基异丁基酮、醋酸丁酯、异丙醚等作为萃取溶剂，他们对苯酚均能提供较高的平衡分配系数D值。

然而，对苯酚分配系数越高的萃取溶剂，在水中的溶解度也就越大，这势必会造成二次污染、较大的溶剂流失或加重残液中容易回收的负荷。

络合萃取是一种基于可逆络合反应分离极性有机物的新方法，它既吸收了物理萃取操作简单、处理能力强、容易实现自动化的优点，又保留了化学萃取的高效性、高选择性，同时还克服了化学萃取可逆性差的不足。

用于酚类物质络合萃取剂主要有两大类，研究最为典型的是中性磷氧类络合萃取剂中的磷酸三丁酯(TBP)和胺类络合萃取剂中的叔胺(N235、TOA)。

作者在文献基础上，尝试将磷酸三丁酯(TBP)和烷基叔胺两种络合剂以一定比例混合，以磺化煤油为稀释剂，对酚醛树脂生产中高浓度含酚废水进行了研究，研究了不同流比、转速和萃取级数下的脱酚效果，为工业级的废水处理提供参考。

1、实验部分1.1仪器和试剂所用仪器有HL-20离心萃取器、石英罐-蠕动泵供料系统、电子天平、酸度计、UV-8000A紫外可见分光光度计、哈希水质检测仪。

所用试剂有磷酸三丁酯、烷基叔胺、磺化煤油、苯酚、4-氨基安替比林、铁氰化钾、氯化铵等，上述药品均为分析纯。

1.2实验系统实验系统如图1所示，五级实验系统是用五级HL-20离心萃取器串联萃取。

废水和络合萃取剂分别从重相和轻相石英罐流出，经蠕动泵进入离心萃取器的环隙，在此进行充分混合、反应、传质，流进转筒后在离心力的作用下分相后进入各自的收集室，然后从各自的出口管流出。

络合萃取法处理高浓度有机废水

络合萃取法处理高浓度有机废水
杨义燕;戴猷元
【期刊名称】《现代化工》
【年(卷),期】1997(17)3
【摘要】介绍了高浓度有机废水的来源和处理现状。

提出了高浓度有机废水的络合萃取处理方法的研究方向。

【总页数】5页(P10-14)
【关键词】高浓度;有机废水;络合萃取;废水处理
【作者】杨义燕;戴猷元
【作者单位】清华大学化工系
【正文语种】中文
【中图分类】X783.03
【相关文献】
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5.络合萃取法处理高浓度含酚兰炭废水 [J], 屈泽鹏;孙东明;安路阳;王海洋;张立涛;徐歆未;李红欣;张传英
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二甲胺废水及废气治理方法

二甲胺废水及废气治理方法
黄金艳
【期刊名称】《河北化工》
【年(卷),期】2015(038)009
【摘要】二甲胺的废水及废气主要来源于富马酸二甲酯(DMF)水溶液分离提纯过程.介绍了目前有关二甲胺废水及废气的治理方法,包括低温等离子体净化器、弱酸性阳离子树脂交换、空气吹脱、直接污水生化、膜过滤等方法,以及治理效果和可行性.提出目前二甲胺废气及废水处理方法都不尽完善,今后在治理二甲胺废水废气时,应避免二次污染的产生并降低运行成本.
【总页数】3页(P150-152)
【作者】黄金艳
【作者单位】石家庄人和机械设备有限公司,河北石家庄 050051
【正文语种】中文
【中图分类】X783
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如何处理络合废水

如何处理络合废水蚀板、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较稳定的络合物，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(注：★表示该法最常用)。

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。

只有污水含有氰时，该法才有实际意义。

方法三中离子交换——电解法因高浓度的重金属易使交换树脂饱和、络合物易使交换树脂污染或老化、电解耗电量大、处理金属重种类单一等缺点而很少采用。

方法四中采用具有破络作用的化学药剂如Na2S、FeCl3、专用特殊药剂等，药品易购得、价格适中、效果好、应用条件宽松，在线路板废水中具有应用推广价值，也是目前线路板废水处理中普遍采用的方法。

络合萃取法处理工业含酚废水

络合萃取法处理工业含酚废水
杨义燕;李芮丽;党广悦;戴猷元
【期刊名称】《环境科学》
【年(卷),期】1995(16)2
【摘要】设计了高效ＱＨ型络合萃取脱酚溶剂，建立了工业含酚废水络合萃取工艺，进行了不同种类含酚废水的络合萃取平衡和错流萃取的实验。

结果表明，利用ＱＨ混合型络合萃取剂，通过２—３级错流接触（油水比为１：１），废水残液
中的酚类浓度小于０．５ｍｇ／Ｌ，可以达到国家规定的排放标准。

初步研究表明，该法对废水中ＣＯＤ亦有较好的去除效果。

【总页数】4页(P35-38)
【关键词】络合萃取;含酚废水;COD;废水处理
【作者】杨义燕;李芮丽;党广悦;戴猷元
【作者单位】清华大学化学工程系
【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.浅析含酚废水处理中络合离心萃取法的应用 [J], 陈孝有;
2.络合萃取法处理工业含酚废水技术 [J],
3.络合离心萃取法在高浓度含酚废水处理中的应用 [J], 崔秋生;柴高贵;郭建光;李
国英
4.浅析含酚废水处理中络合离心萃取法的应用 [J], 陈孝有
5.络合萃取法处理高浓度含酚兰炭废水 [J], 屈泽鹏;孙东明;安路阳;王海洋;张立涛;徐歆未;李红欣;张传英
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dmf废水处置方案

DMF废水处置方案背景DMF（N,N-二甲基甲酰胺）是一种广泛用于化纤、合成革、树脂等工业领域的有机溶剂。

但是，在使用过程中，DMF会产生大量的废水，其中含有重金属、有机物等对环境和人体健康都具有潜在危害的成分，必须进行有效的处置。

风险及影响如果DMF废水得不到妥善处置，其会对水源地造成污染，使得水源无法正常地稳定供应。

同时，DMF废水中的有机物和重金属成分容易对河流、湖泊的生态环境造成破坏，影响水体生物的正常生存。

对于那些直接接触DMF废水的人员，含有有机溶剂和重金属的废水具有良好的渗透性，因此，直接接触会对人体健康造成潜在的危害。

废水处置方案生物处理法生物法是一种目前比较成熟的处理DMF废水的方法。

其可以通过将DMF废水暴露在生物颗粒的菌群中，以生物代谢的方式将DMF废水中的有机物分解。

使用生物处理法需要有较高水平的技术力量保障，生物反应器还需要考虑稳定性，可操作性和成本等多种因素。

活性炭吸附法活性炭吸附法可以将DMF废水中的有机物通过吸附到床层中来去除，但是吸附后的活性炭需要及时更新，且使用该方法产生的二次污染隐患较大。

因此，活性炭吸附法通常被应用于DMF废水的前期处理，以去除杂质和大量的有机物，而不是最终处理。

膜分离法膜分离法可以有效地去除DMF废水的有机物和重金属离子。

该方法的优势在于：膜分离法能够大规模地、高效地、节能的分离和提纯各种有机溶剂、醇类、苯及类物与水的混合物，而且不会像活性炭吸附法一样产生二次污染隐患。

其他处理方法此外，还有一些其他的处理方法，如气浮法、电化学法等。

但是，这些方法比较复杂，适用范围较小，因此并未得到广泛应用。

结论综上所述，DMF废水产生的危害不容小觑，必须采取妥善的处理方法，以减少其对环境、健康等造成的潜在危害。

从多种处理方法中可以发现：生物处理法、膜分离法更加成熟，能够高效、低成本地处理DMF废水，并且未产生二次污染。

针对不同的DMF废水处理问题，可以灵活选择相应的处理方法。

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摘　要　采用络合萃取法处理二甲胺(DMA)废水,考察了萃取剂的种类和用量、溶液pH值、油与水比对二甲胺萃取效果的影响。实验结果表明,以P204为萃取剂、环己烷为稀释剂时,P204与DMA以1∶1形式络合,萃取是一个放热且快速反应过程,反应热ΔH=-6150kJ/mol。在油与水比为1∶4、萃取剂稀释剂体积比为1∶9、废水pH=11187的条件下,DMA的一级萃取率为9310%。P204负载DMA的红外谱图研究表明,P204络合萃取二甲胺同时存在离子缔合成盐机制和氢键缔合机制。关键词　络合萃取,二甲胺,废水处理,P204

中图分类号:O652.6;TQ028.3 文献标识码:A 文章编号:100020518(2008)1021213204

2007210207收稿,2008202230修回合肥工业大学研究生创新基金(XS07036)资助项目通讯联系人:魏凤玉,女,副教授;E2mail:weifyliuj@yahoo.com.cn;研究方向:传质与分离,化工废水处理

二甲胺(DMA)是甲胺类物质中应用最广泛、需求量最大的一种,广泛应用于农药、制药、橡胶、皮革和有机化学工业中[1,2]。废水中二甲胺含量较低时有较难闻的鱼腥臭,浓度较高则会对眼和呼吸道有强烈的刺激作用。目前,工业生产中多采用精馏法[3,4]和吹脱法处理二甲胺废水,但精馏法设备投资大、能耗高,吹脱法只能将水中的二甲胺部分解吸到空气中,未能实现二甲胺的真正处理。因此,寻求一种简单、高效、节能的二甲胺废水处理技术已成为急待解决的研究课题。络合萃取法对于极性有机物的分离具有高效性和选择性等优点[5],已在酚类、有机磺酸类、有机羧酸类、有机胺类及带有两性官能团有机

物废水的治理方面展现了良好的应用前景[6,7]。本文采用络合萃取法处理二甲胺废水,探讨了二(22乙基己基)磷酸(P204)萃取二甲胺的络合萃取机理,为络合萃取法处理二甲胺废水提供了依据。

1　实验部分1.1　试剂和仪器络合剂P204为化学纯试剂,磷酸三丁酯(TBP)、稀释剂环己烷等均为分析纯试剂,煤油为工业品。模拟废水采用33%二甲胺溶液(化学纯)配制。Spectrum100型傅立叶红外光谱仪(美国PE公司);

pHS23C型精密酸度计(上海大普仪器有限公司);SP272型可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司);UV260型紫外光谱仪(日本岛津公司)。1.2　实验方法将调好pH值的水样、V(萃取剂)∶V(稀释剂)=1∶9的比例加入分液漏斗中,振荡10min,使油水充分接触。实验结果表明,P204萃取二甲胺是快速反应过程,振荡10min能确保萃取反应完全。静置分层后,测定水中二甲胺含量和pH值。将上层萃取相和体积分数为10%的HCl溶液混合搅拌10min后,

静置分层,上层为回收的萃取剂,循环使用,下层为萃取出的二甲胺,拟回收利用。1.3　分析方法废水中的二甲胺浓度采用分光光度法测定[8],由紫外光谱仪测得二甲胺的最大吸收波长为

580nm,萃取相中的二甲胺浓度通过物料衡算求得。

2　结果与讨论2.1　萃取剂和稀释剂的选择不同络合剂和稀释剂对二甲胺模拟废水的处理结果如表1所示。表中可见,P204的萃取效果明显

第25卷第10期应用化学Vol.25No.10

2008年10月 CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRY Oct.2008© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net优于TBP。这是由于TBP属于中强碱而二甲胺显碱性,二者间较难形成化学缔合键,但基于相似相溶原理,有机相仍萃取了一定量的二甲胺,所以选择P204作为络合剂。煤油和环己烷均可作为二甲胺良好的稀释剂,环己烷对二甲胺的萃取效果略高于煤油,故本文选用环己烷作稀释剂。

表1　萃取剂和稀释剂的选择Table1　Selectionofextractantanddiluent

ExtractantDiluentRemovalofdimethylamineη/%pH2.5～3.4pH6.4～7.0pH10.7～10.8pH11.7～11.9TBPcyclohexane15.716.818.522.9P204cyclohexane18.521.687.093.7P204kerosene25.437.382.291.9

V(extractant)∶V(diluent)=1∶9,V(oil)∶V(water)=1∶1,c(DMA)=107.0mg/L.

2.2　萃取工艺条件的确定探讨了水相pH值、络合剂P204的质量浓度及油与水比对DMA萃取分配系数D的影响:

D=[(CH3)2NH・(P204)n](o)

[(CH3)2NH](w)

(1)

式中,下标(w)代表水相,(o)代表油相。由图1实验结果可以看出,随着水相pH值的增加,二甲胺的分配系数D逐渐增加,当pH值为10～11时,D急剧增加。这是因为在碱性条件下,DMA以分子形式从水中游离出来,从而加快了DMA与酸性络合萃取剂P204间的反应能力。由图1还可以看出,随着P204质量浓度的增加,分配系数D增加;当P204体积分数为10%和20%时D值变化不大。故选择体积分数10%P204+体积分数90%环己烷的混合溶液作为萃取剂。

图1　废水pH值和萃取剂P204体积分数φoil

对分配系数(D)的影响

Fig.1　EffectsofpHandextractantconcentrationφoil

ontheextractiondistributioncoefficientD

c(DMA)=107.0mg/L

φ(P204)

/%:a.5;b.10;c.20

图2　DMA原始浓度及油与水比对分配系数(D)的影响Fig.2　EffectsoftheoriginalconcentrationofDMAandthevolumeratioofoiltowaterontheextractiondistributioncoefficient(pH=10.7)c(DMA)/(mg・L-1):a.53.5;b.107;c.161;d.214

油与水比是指有机萃取相与废水体积比,它是影响萃取操作的重要因素之一。油与水体积比愈小,

萃取操作费用愈低,但两相接触面积减小,萃取效果降低。不同油与水体积比对萃取效果的影响见图2。图中可见,二甲胺的分配系数随油水比的减小而增大,因此可选择较小油水比以获得较大分配系数。但二甲胺的去除率随油与水比的增大先增大后减小,当油与水体积比为1∶4时,二甲胺的去除率最高。当废水原始pH=1118、油相中P204体积分数为10%、V(油)∶V(水)=1∶4时,P204萃取二甲胺的一级去除率可达9310%。实际废水经多次萃取后可直接回收利用或排放。2.3　萃合物组成的推测采用双对数坐标法,可以推测P204络合萃取二甲胺的萃取物组成[9]。在萃取过程中,环己烷对分

配系数的贡献可忽略,假设1个二甲胺分子与n个P204分子络合,则萃取反应式为:

(CH3)2NH(w)+nP204(o)(CH3)2NH・(P204)n(o)(2) 表观平衡常数为:

K=[(CH3)2NH・(P204)n](o)[(CH3)2NH](w)[P204]n(o)(3) 将式(3)代入式(1)整理得:

D=K・[P204]n(o)(4)

取对数:

lgD=lgK+nlg[P204](o)(5) 由于P204过量很多,可认为[P204](o)近似等于初始[P204],以lgD对lg[P204]作图,结果见图3,斜率为019758,近似为1。因此可以推测,P204与二甲胺形成1∶1的萃合物。

图3　lg[P204]对萃取分配系数的影响Fig.3　Effectoflg[P204]ontheextractiondistributionratio图4　温度对萃取分配系数的影响Fig.4　Effectoftemperatureontheextractiondistributionratio

2.4　络合萃取反应热的测定现将萃取热力学行为设想为一宏观过程[10],可将二甲胺的络合萃取反应平衡常数以下式描述:

lnK=-ΔH/(RT)(6) 将(4)式两边取对数并与式(6)比较得:

lnD=ln[P204]n(o)-ΔH/(RT)(7)

图5　P204萃取相红外光谱图Fig.5　InfraredspectraofP204extractionphase1.originalorganicphase;2.DMAloadedorganicphase

实验采用10%P204+90%环己烷进行萃取,测定不同萃取温度下的分配系数D值,并以lnD对1/T作图,结果见图4。经线性回归得P204萃取二甲胺的反应热△H=-6150kJ/mol。即P204络合萃取DMA的反应为放热过程,低温有利于萃取反应的进行。2.5　萃取反应机理的探讨为了研究P204络合萃取DMA形成的萃合物结构及萃取机理,将负载DMA的有机相进行红外谱图分析,并与空白有机相的红外谱图进行对照,结果见图5。对比萃取前后的红外谱图可见,萃取后的有机相中P204在1682cm-1处的P—OH伸缩振动峰消失,这是由于该官能团成盐所致;同时在1637cm-1处出现—NH+2仲铵盐的非对称伸缩振

动峰和1518cm-1附近仲铵盐的弯曲振动吸收峰[11],这说明P204与二甲胺分子之间存在着较强

的离子缔合成盐机制,其反应可表示为:

5121　第10期魏凤玉等:络合萃取法处理二甲胺废水