液膜法处理含酚油品碱洗液

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1、液膜法处理含酚油品碱洗液　　　　前言　　炼油厂油品源输时产生大量合酸碱洗液，酚浓度从几百到上千毫克每升，采用常规处理技术很难适应酚浓度的波动。本文用液膜技术对南京炼油厂的含酚碱渣进行了处理研究。　　液膜由膜溶剂、表面活性剂及载体组成，其有机相与内相试剂水溶液（NaOH溶液）经强力分散形成乳状液，乳状液分散到另一水相中，形成W/O/W复合乳状液，由此形成两个界面，中间的有机相即为液膜[1]。液膜分离技术是集萃取与反萃取、反应与分离、分离与浓缩于一体的分离操作。在用液膜法处理含酚碱洗液过程中，酸化后的碱洗液中酚首先溶解在膜溶剂中，然后迅速与内相NaOH在界面反应生成酚

2、钠溶解到内相中，这一不可逆过程，使得碱洗液中的酚能够完成富集到内相NaOH溶液中。　　本研究充分利用液膜技术操作的高弹性，通过合理调整配方、操作工艺等，使该部分碱洗液得到了很好的处理，处理后的废水可达到排放要求或是厂家根据二次处理要求所提出的处理标准。1碱洗液处理工艺过程1.1碱洗液的预处理　　碱洗液在用液膜法处理前应先预处理，采用工业硫酸酸化，调节pH至2～3，经气浮、隔油，沉降，得到酸性含酚废水。1.2含酚废水处理工艺流程简图　　处理流程见图1。　　本流程中采用转盘塔做传质设备，废水与乳液在塔内逆流接触，传质过程连续完成。制乳设备为工业高剪切混合乳化机，破乳设

3、备自制。　　碱洗液预处理后为酸性废水，废水从转盘塔顶部打入。新鲜煤油与氢氧化钠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备用，部分乳液放入乳液贮槽中，从转盘塔底部打入。在转盘塔内废水由塔顶进入，乳液由塔底进入，两相在塔内逆流接触传质，处理后的废水从塔底流出，富集酚的乳液由塔顶流出进入乳液中间槽，若该乳液复用，则去乳液贮槽后复用；否则去破乳器；若需补加新鲜乳液则将新乳液槽中乳液补加到乳液贮槽。破乳后的油相去乳化槽继续制乳，可适当补加新鲜油相，破乳后的浓缩酚的氢氧化钠溶液需再处理。1.3处理不同废水的运行条件及结果　　废水处理过程中，膜材料为含1.5％T15

4、4的煤油溶液，采用高剪切乳化机与Na0H溶液以1:1体积比制备乳液，制乳时间1min；乳液与废水的接触时间15min，乳液与废水的体积比即乳水比视废水中酚浓度而定，乳液性质分别选用新乳液、复用乳液等，内相浓缩倍数为含酚废水经处理后酚所能富集的倍数。　　进行了三种不同酚含量废水的试验，酚的达标要求为20～30mg/L，试验结果分别见表1、表2、表3。　表1低浓度含酚废水的处理结果V乳液:V废水乳液性质内相浓缩倍数处理后废水酚含量/(mg·L-1)1:10新20＜101:10复用一次40＜101:4新80.9注：实验水质为碱洗液酸化水，酚浓度200mg/L，pH为2.

5、4　表2中等浓度合酚废水的处理结果V乳液:V废水乳液性质内相浓缩倍数处理后废水酚含量/(mg·L-1)1:10新20151:10第三次复用80201:20新40161:20第一次复用8023注：实验水质为碱洗液酸化水，酚浓度900mg/L，pH为2　表3高浓度含酚废水的处理结果V乳液:V废水乳液性质内相浓缩倍数处理后废水酚含量/(mg·L-1)1:10新2013两级处理注：实验水质为碱洗液酸化水，酚浓度4000mg/L，pH为2　　　从表1、2、3数据可以看出，以液膜法处理合酚废水，不论原废水中酚浓度为多少，通过合理选择工艺条件均可达到处理目的。2处理不同废水工艺

6、方案的选择[2]　　炼油厂含酚碱渣中酚浓度变化较大，以相同的工艺条件处理，显然不切合实际，也不能真正体现液膜技术的高弹性。从表1、2、3的数据可以看出，对于中低浓度的含酚废水，以较小的乳水比操作即可达到处理要求，而对于高浓度的含酚废水则需两级处理，这就需要根据水质的不同合理选择工艺。包括乳水比的选择，提高富集相中酚的浓度等。从正交实验的极差分析知道，在以液膜法处理含酚废水的过程中，乳水比是影响处理效果的关键因素，同时也是该工艺过程能、物耗的一个关键。小的乳水比操作降低了制乳、破乳量，同时提高了富集酚后的NaOH溶液中酚的百分含量，但小乳水比操作可能造成液泛或夹带等

7、（乳水比例超过1:25有轻微夹带）。乳液复用是降低能、物耗，提高富集酚浓度的有效途径，但乳液多次复用操作比较烦琐。因此在能达到相同处理结果的前提下，应尽量提高乳水比例，从表2可以看出，以1:20的乳水比例操作，乳液复用一次，酚在内相的富集倍数即可达到80倍，而以1:10的乳水比例操作，乳液需复用3次，才能达到相同的富集倍数，而处理效果接近。因此通过上述分析，对于酚浓度小于1000mg/L的废水，推荐采用1:20的乳水比例，乳液复用一次，对于高浓度合酚废水，建议采用二级处理。　　图2为不同浓度含酚废水传质过程的工艺流程，处理中、低浓度含酚废水时，开启阀1、2、3、4

8、、5、6、