公布日：2022.12.20
申請日：2022.11.16
分類號：C02F1/26(2006.01)I;C02F1/58(2006.01)I;C02F9/10(2006.01)I;C07C37/68(2006.01)I;C07C37/72(2006.01)I;C07C37/86(2006.01)I;
C07C201/16(2006.01)I;C07C209/86(2006.01)I;C07C303/24(2006.01)I;C07C39/04(2006.01)I;C07C205/23(2006.01)I;C07C39/30(2006.01)I;
C07C211/50(2006.01)I;C07C305/24(2006.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/36(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種精細(xì)化工高濃廢水中極性有機(jī)物的分離方法，通過向廢水中加入分離劑，使其與廢水中含有極性基團(tuán)的有毒極性化合物定向反應(yīng)形成不溶于水相的新的大分子有機(jī)物，從而將目標(biāo)物從廢水中分離。本發(fā)明采用液液分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了極性有機(jī)物與廢水的分離，大幅度降低了精細(xì)化工高濃廢水的COD，降低了色度，降低了廢水毒性。
權(quán)利要求書
1.一種精細(xì)化工高濃廢水中極性有機(jī)物的分離方法，其特征在于，包括以下步驟：制備分離劑：將主劑和溶劑混合，得到分離劑，其中，所述主劑包括乙酸丁酯和乙酸辛酯的混合物，所述溶劑包括沸程為90-120℃的石油醚；所述主劑在所述分離劑中的體積占比為60%-80%，所述溶劑在所述分離劑中的體積占比為20%-40%；所述乙酸丁酯在所述分離劑中的體積占比為30%-50%，所述乙酸辛酯在所述分離劑中的體積占比為20%-40%；分離極性有機(jī)物：將精細(xì)化工高濃廢水與所述分離劑混合，靜置分相，得到分離出水和含有所述極性有機(jī)物的負(fù)載分離相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其特征在于，在將所述廢水和所述分離劑混合前，還包括：向所述廢水中加入酸或堿，以進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，分以下兩種情況進(jìn)行：在所述廢水中待分離的極性有機(jī)物為酸性有機(jī)物的情況下，將所述廢水的pH調(diào)節(jié)到3-6；或者在所述廢水中待分離的極性有機(jī)物為堿性有機(jī)物的情況下，將所述廢水的pH調(diào)節(jié)到8-10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離方法，其特征在于，所述分離劑與所述廢水的體積比為1:（2-5）。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離方法，其特征在于，所述精細(xì)化工高濃廢水與所述分離劑的混合時(shí)間為60-90分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其特征在于，還包括：向所述負(fù)載分離相中加入酸或堿，以進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，將調(diào)完pH的所述負(fù)載分離相進(jìn)行加熱，靜置分相，得到解析分離劑和鹽水相；所述pH調(diào)節(jié)分以下兩種情況進(jìn)行：在待解析的所述極性有機(jī)物為酸性有機(jī)物的情況下，將pH調(diào)節(jié)到13-14；在待解析的所述極性有機(jī)物為堿性有機(jī)物的情況下，將pH調(diào)節(jié)到1-2。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的分離方法，其特征在于，所述酸包括硫酸、鹽酸、磷酸中的一種或多種；所述堿包括氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉中的一種或多種。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種精細(xì)化工高濃廢水中極性有機(jī)物的分離方法，該方法能夠有效分離出廢水中的極性有機(jī)物，降低廢水毒性和COD值。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案。
一種精細(xì)化工高濃廢水中極性有機(jī)物的分離方法，包括以下步驟：
制備分離劑：將主劑和溶劑混合，得到分離劑，其中，所述主劑包括至少兩種乙酸C4-C8烷基酯；
分離極性有機(jī)物：將精細(xì)化工高濃廢水與所述分離劑混合，靜置分相，得到分離出水和含有所述極性有機(jī)物的負(fù)載分離相。
本發(fā)明采用液液分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了極性有機(jī)物與廢水的分離。所加入的分離劑能夠與廢水中含有極性基團(tuán)的有毒極性化合物定向反應(yīng)形成不溶于水相的新的大分子有機(jī)物，從而將目標(biāo)物從廢水中分離。所述定向反應(yīng)是指利用分離劑中有效成分（主劑）的富電基團(tuán)（如羰基氧）和缺電基團(tuán)（如羰基碳）與廢水中極性目標(biāo)物相結(jié)合形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生不溶于水的大分子有機(jī)物。
本發(fā)明適用于處理濃度較高的含有極性有機(jī)物的工業(yè)廢水。所述極性有機(jī)物可為例如有機(jī)羧酸類、苯甲酸類、苯酚類、苯磺酸類、萘酚類、萘磺酸類、有機(jī)胺類、苯胺類、苯并噻唑類、苯并三氮唑類等中的一種或多種。
在本發(fā)明中，所述分離劑與水不溶。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述主劑在所述分離劑中的體積占比為60%-80%，所述溶劑在所述分離劑中的體積占比為20%-40%。本發(fā)明通過使用特定配比的主劑和溶劑作為分離劑，有效地從廢水中分離出了極性有機(jī)物。
在一些具體實(shí)施例中，所述主劑在所述分離劑中的體積占比例如可為60%、65%、70%、75%或80%。
在一些具體實(shí)施例中，所述溶劑在所述分離劑中的體積占比例如可為20%、25%、30%、35%或40%。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述主劑包括乙酸丁酯和乙酸辛酯的混合物。優(yōu)選地，所述乙酸丁酯在所述分離劑中的體積占比為30%-50%。所述乙酸辛酯在所述分離劑中的體積占比為20%-40%。本發(fā)明通過使用特定配比的乙酸丁酯和乙酸辛酯作為主劑，進(jìn)一步提高了極性有機(jī)物的分離效率。
在一些具體實(shí)施例中，所述乙酸丁酯在所述分離劑中的體積占比例如可為30%、35%、40%、45%或50%。
在一些具體實(shí)施例中，所述乙酸辛酯在所述分離劑中的體積占比例如可為20%、25%、30%、35%或40%。
在一些具體實(shí)施例中，所述主劑由乙酸丁酯和乙酸辛酯組成。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述溶劑包括沸程為90-120℃的石油醚。石油醚的水溶性小，溶解損耗小，且原料易得到，具有很好的推廣前景。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在將所述廢水和所述分離劑混合前，所述分離方法還包括：向所述廢水中加入酸或堿，以進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，使待分離污染物離子態(tài)（有機(jī)鹽）轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿討B(tài)，降低定向反應(yīng)活化能，提高分離效率。pH調(diào)節(jié)分以下兩種情況進(jìn)行：
在所述廢水中待分離的極性有機(jī)物為酸性有機(jī)物的情況下，將所述廢水的pH調(diào)節(jié)到3-6（例如調(diào)節(jié)到3、3.5、4、4.5、5、5.5或6）；或者
在所述廢水中待分離的極性有機(jī)物為堿性有機(jī)物的情況下，將所述廢水的pH調(diào)節(jié)到8-10（例如調(diào)節(jié)到8、8.5、9、9.5或10）。
通過在混合前調(diào)節(jié)廢水pH值，能夠進(jìn)一步提高分離效率，效率提升約40%。
在一些具體實(shí)施例中，所述酸可包括硫酸、鹽酸、磷酸中的一種或多種。所述堿可包括氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉中的一種或多種。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述分離劑與所述廢水的體積比可為1:（2-5），例如可為1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5或1:5。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述廢水與所述分離劑混合的時(shí)間可為60-90分鐘，例如可為60分鐘、70分鐘、80分鐘或90分鐘。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述分離方法還包括：向所述負(fù)載分離相中加入酸或堿，以進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，將調(diào)完pH的所述負(fù)載分離相進(jìn)行加熱，靜置分相，得到解析分離劑和鹽水相；
所述pH調(diào)節(jié)分以下兩種情況進(jìn)行：
在待解析的所述極性有機(jī)物為酸性有機(jī)物的情況下，將pH調(diào)節(jié)到13-14（例如調(diào)節(jié)到13、13.5或14）；
在待解析的所述極性有機(jī)物為堿性有機(jī)物的情況下，將pH調(diào)節(jié)到1-2（例如調(diào)節(jié)到1、1.5或2）。
通過向負(fù)載分離相中加入酸或堿，可將負(fù)載分離相中由分離劑和極性有機(jī)物所形成的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽，通過此逆向化學(xué)反應(yīng)能夠使分離劑再生，循環(huán)用于廢水的處理。
在一些具體實(shí)施例中，所述酸可包括硫酸、鹽酸、磷酸中的一種或多種。所述堿可包括氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉中的一種或多種。
在一些具體實(shí)施例中，加熱溫度可為50-60℃，例如為50℃、55℃或60℃。加熱時(shí)間可為30-60分鐘，例如為30分鐘、40分鐘、50分鐘或60分鐘。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：
1、本發(fā)明提供了一種精細(xì)化工高濃廢水中極性有機(jī)物的分離方法，通過向廢水中加入分離劑，使其與廢水中含有極性基團(tuán)的有毒極性化合物定向反應(yīng)形成不溶于水相的新的大分子有機(jī)物，從而將目標(biāo)物從廢水中分離。本發(fā)明采用液液分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了極性有機(jī)物與廢水的分離，大幅度降低了精細(xì)化工高濃廢水的COD，降低了色度，降低了廢水毒性。
2、本發(fā)明通過在廢水與分離劑混合前調(diào)節(jié)廢水pH值，進(jìn)一步提高了分離效率，效率提升約40%。
（發(fā)明人：李明;程迪;王佰川;于璞明;王冰;劉帥;王浩;韓昊倫）
