萃取法在高浓度难降解有机废水中的应用

萃取法也是一种废水处理技术，但是相对其他的处理技术其成本相对较高在工业污水处理工程中相对使用的较少。为回收污水中的溶解污染物，向污水中加入一种与水互不相溶却可良好溶解污染物的溶剂(即萃取剂)，使其与污水充分混合，由于污染物在该溶剂中的溶解度大于其在水中的溶解度，因而大部分污染物便转移到溶剂相中。然后分离污水相和溶剂相，即可使污水得到净化，再将溶剂相(其中的污染物和溶剂)加以分离，即可使溶剂再生，而分离的污染物得到回收。这种分离工艺称为萃取，所用的溶剂称为萃取剂，萃取后的溶剂相称萃取相，萃取后的污水相则称萃余相。萃取相分离溶剂后所得的溶液称萃取液。

1、高浓度含酚废水的预处理及酚的回收

含酚废水是水体的重要污染物之一。由于工业门类、产品种类和工艺条件不同，其废水组成及含酚浓度差别较大，一般分为酸性、碱性、中性含酚废水和挥发、非挥发性含酚废水。酚类化合物是一种原型质毒物，所有生物活性体均能产生毒性，可通过与皮肤、粘膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环，致使细胞破坏并失去活力，也可通过口腔侵入人体，造成细胞损伤。高浓度的酚液能使蛋白质凝固，并能继续向体内渗透，引起深部组织损伤，坏死乃至全身中毒，即使是低浓度的酚液也可使蛋白质变性。人如果长期饮用被酚污染的水能引起慢性中毒，出现贫血、头昏、记忆力衰退以及各种神经系统的疾病，严重的会引起死亡。酚口服致死量为530mg/kg（体重）左右，而且甲基酚和硝基酚对人体的毒性更大。据有关报道，酚和其它有害物质相互作用产生协同效应，变得更加有害，促进致癌化。

含酚废水不仅对人类健康带来严重威胁，也对动植物产生危害。水中含酚含量达到10^-6—2×10^-6时，鱼类就会出现中毒症状，超过4×10^-6—1.5×10^-5时会引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。如果使用含酚废水灌溉农田，则会使农作物减产或枯死。含酚废水的毒性还可抑制水体中其它生物的自然生长速度，破坏生态平衡。

石油化工厂、焦化厂、煤气厂排出的冷凝液中含有较高浓度的酚（1000~3000mg/L）。为了回收有用的酚，常用的萃取脱酚处理工艺流程见下图。

用烃类溶剂作萃取剂，如用粗柴油从废水中萃取酚及二氯酚。含酚废水还可从煤焦油中进行萃取，萃取后的焦油经蒸馏即萃取剂可回收酚油。如100m³的有机废水，含有57000mg/L的酚类化合物，用2000m³原萃取塔萃取相煤焦油提取两次，这样水中酚可降至1535mg/L，而在蒸馏酚油中，其沸点在150~200℃的酸性成分可从30%提高到35%。

萃取焦化厂排出的含酚废水，用苯做萃取剂来回收苯酚，使酚的浓度下降到70~130mg/L，经稀释后便可进行生化处理，经三氯化铁絮凝过滤后，可再用于生产过程中，而一部分则予以排放。

另外，用LMS-3表面活性剂配制的乳化液系统也可以萃取高浓度的含酚废水(<50000mg/L)，经逆流液膜萃取4次后可使酚的浓度降至0.5mg/L以下，并可以回收苯酚。

2、含聚乙烯醇废水的处理

在化工工业、编织印染、食品工业生产过程中，聚乙烯醇是常见的污染物。去除聚乙烯醇用可用水不溶性的烃类[按100%~200%（质量分数）聚乙烯醇]进行萃取。例如废水中含聚电乙烯醇0.3g/L用35%（质量分数）的乙烷在室温下以100r/min搅拌10min，静置1h后分层，水相中COD值为86mg/L，相当于从原水中去除59.5%，如重复萃取3次，则COD降低为42mg/L，相当于81%的去除率。

3、超临界CO₂萃取处理高浓度有机废水

近年来，超临界CO₂萃取技术广泛应用于高浓度难降解废水的处理。在农药废水处理方面，运用超临界CO₂萃取去除废水中杀螟松、二嗪农、甲胺磷、乙酰甲胺磷、倍硫磷等有机磷农药的研究表明，在温度90℃、压力32.9MPa、萃取时间大于40min的条件下，可将各种农药成分基本除尽。卢子扬等使用超临界CO₂对敌敌畏(DDW，C₄H₇O₄Cl₂P)废水处理进行试验研究，在温度为60℃、压力为25MPa时，发现样品敌敌畏水溶液中DDw的去除率可以达到100%。武正华对含氰废水处理进行了试验研究，发现当萃取装置内压力为10~15MPa、萃取温度为30~50℃、萃取时间为20~30min时，其中去除率接近70%。

卢子扬等还对三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)、邻氯苯酚(OCP)三种有机氯化合物及富士一号杀菌剂(IP)、富尔托杀菌剂(FT)、西玛津除草剂(CAT)等农药的水溶液进行了试验研究。发现在温度35℃、压力200kgf/cm²(1kgf/cm²=98.0665kPa，下同)条件下，三种有机氯和四种农药具有较好的去除效果；在温度为35℃、压力为100kg/cm²条件下，三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)具有较好的去除效果。