萃取法处理农药废水的研究

什么是萃取法
在农药废水处理中，液-液萃取是常用的单元操作。它是采用与水不互溶而能很好溶解污染物的萃取剂，使其与废水充分混合接触，利用污染物在水和溶剂中的溶解度或分配比的不同，达到分离、提取污染物和净化废水的目的。
萃取法的适用情况怎么样

• 萃取法处理废水，适用于以下情况：
  (1)能形成共沸点的恒沸混合液，而不能用蒸馏、蒸发的方法分离的废水。
  (2)对热敏感的物质，在蒸发和蒸馏的高温条件下，易发生化学变化或易燃易爆的物质。
  (3)对沸点非常接近的，难以用蒸馏方法分离污染物质的废水。
  (4)对挥发度差的物质，用蒸馏法需消耗大量热能。
  (5)对某些用化学方法处理复杂，且成本较高的废水。
  萃取法分混合、分离、回收三个工序。
• 萃取剂的选择因素都是什么
  如何选择合适的萃取剂，关系到萃取剂本身的用量、两液相的分离效果、萃取设备的大小等技术经济指标，一般应考虑以下几个
  指标：
  (1)萃取能力。萃取能力要强，要有较大的分配系数，这样可节省溶剂用量，使用小型化的萃取设备。
  (2)萃取剂的物化性质。与废水区别要大，主要从密度、沸点、表面张力、黏度等方面考虑。要求密度差别大，以便分离；溶剂在水中的溶解度越小越好，可减少损失量；溶剂-水-溶质之间的沸点差别要大，以便用蒸馏或蒸发的方法回收溶剂；溶剂的表面张力要适中，如表面张力过大，则分离迅速，但因容易自身相互黏聚，分散程度差，会影响两液相之间的充分接触，而表面张力过小，则液体易于乳化，影响分离效率；黏度要小，以利于分离、输送。
  (3)溶质的回收。溶质要易于回收。
• 萃取工艺如何分类
  萃取工艺按两相接触方式可分为两大类：连续萃取和间歇萃取。
• 什么是间歇萃取
  工业上的间歇萃取一般采用多段逆流方式，由一系列混合沉降器组成，混合器内装有搅拌装置，使废水与近饱和的萃取剂接触，而新鲜萃取剂则与经过几段萃取后的稀浓度废水相遇，这样可达到高的萃取效率和少的溶剂用量。此外还有混流式。在选择工艺条件时，应考虑以下几点：萃取系数、通过流量和停留时间。
• 什么是混流多段萃取
  一次萃取的物料衡算为AXf=AX1+BY1
  式中 A-废水流量(kg/h)；
  Xf-废水的初始浓度，以1kg水相中所含溶质的质量计(kg/kg)；
  X1-萃取平衡后，溶质在萃余相中的浓度(kg/kg)；
  B-萃取剂用量(kg/h)；
  Y1-萃取平衡后，溶质在萃取相中的浓度(kg(溶质)/kg(有机相))。
  根据液-液萃取平衡分配定律，Y1=KX1，并设S=B/A为相比，第一次萃取后溶质在萃余相中的浓度为X1=Xf/1+SK1
  为保证萃取率不因萃余相中溶质浓度降低而过低，假设废水每次都用相同数量的溶剂萃取。对萃余相进行n次萃取时，溶质在废水中的残余浓度为Xn，结果表明，使用同样多的萃取剂总量，分批分次萃取比一次萃取效果好得多。
• 什么是逆流式多级萃取
  逆流式多级萃取工艺过程：废水由第一级进入，自前向后流动，新鲜的萃取剂由最后一级进入，自后向前流动，经几次萃取后，
  废水中溶质的浓度Xn为Xn=S-1/(SK)n+1 -1 Xf 结果表明，使用同样多的萃取剂总量，分批分次萃取比一次萃取效果好得多。
  混合器容积为V=Q/60
  式中V-混合器的容积(L)；
  Q-液体的总流量(L/h)；
  t-达到平衡所需时间(min)。
  分离器的容积通常是混合器的3倍-5倍。混合器的优点是操作可靠，相比流量可在较大范围内变动，两相能充分接触和分离，每级效率很高，接近相干衡。缺点是占地面积大，设备和运转费用高，操作麻烦。
• 什么是连续萃取
  连续萃取操作是在各种形式的塔设备中进行的，废水由塔顶进入并向下流动，萃取剂由塔底向上流动，两相在塔内逆流接触萃取。连续萃取设备的选择，关键在于确定塔高和塔径。
• 萃取法的应用效果如何
  应用液态树脂有机胺803萃取含酚废水，出水酚含量可在0.5mg/L，去除率可达99.99%，出水COD可降至500mg/L左右，去除率为98%，酚的回收率为80%以上。
  2,4-二氯酚废水经N-503萃取剂萃取，再用次氯酸钠氧化后，出水酚含量可达到排放标准，酚的回收率可达99.5%以上。另外，用N-503处理农药混灭威的含酚废水，其分配系数高，分离性能好，酚的去除率大于99%，出水中酚的含量可降至5μg/L-l0μg/L。
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