1 前言
邻甲酚是一种重要的有机化工中间体，主要采用苯酚和甲醇为原料经气相催化甲基化合成［1］。生产邻甲酚的废水含有酚和未被反应的甲醇，直接排放将严重污染环境。国内外对含酚废水治理与回收提出并实施了多种处理方法［2，3］。作者研究探索了蒸馏、N-503萃取剂萃取工艺。结果表明，废水经处理后，酚去除率＞99.4%，醇的去除率可达98.8%。
2 试验部分
2.1 蒸馏脱甲醇
废水取样于邻甲酚中试生产，组成见表1。由于废水中含有较高浓度的甲醇，采用内径?24 mm玻璃镀银塔，装填3×5 mm螺旋型的玻璃填料，塔板数为7，蒸馏。待塔顶温度稳定后，开始恒采出。当塔顶温度升至100℃左右时停止采出。馏出物甲醇和酚可重新返回反应系统套用。结果表明：采用蒸馏可脱去废水中绝大部分甲醇(98.8%)和少量的酚类化合物。
表1 邻甲酚废水的主要成分(mg.l-1)
组分
甲醇
苯酚
邻甲酚
2，6-二甲酚
COD
含量
9800
7800
11 600
3600
1.21×105
2.2 萃取工艺条件
对蒸馏脱除甲醇后的含酚废水在常温下采用N-503萃取剂萃取脱酚。4-氨基安替吡啉直接比色法测定水相中的酚含量。试验结果见表2～6。
表2 N-503∶水的配比对废水酚去除率的影响
N-503∶水(V/V)
1∶2.5
1∶5
1∶7.5
1∶10
1∶12.5
1∶17.5
萃取后酚含量(mg.l-1)
56
130
220
360
480
820
酚去除率(%)
99.4
98.6
97.6
96.1
94.8
91.1
注：废水萃取前的含酚量9170 mg.l-1，N-503∶煤油=4∶6，接触时间20 min
表3 N-503∶煤油的配比对废水酚去除率的影响
N-503∶煤油(V/V)
2∶8
3∶7
4∶6
5∶5
萃取后酚含量(mg.l-1)
980
580
360
240
酚去除率(%)
89.3
93.7
96.1
97.4
注：废水萃取前的含酚量9170 mg.l-1，N-503∶水=1∶10，接触时间20 min
表4 不同酚含量的废水对废水酚去除率的影响
酚含量(mg.l-1)
10 060
9170
6700
萃取后酚含量(mg.l-1)
339
350
240
酚去除率(%)
96.6
96.3
96.4
注：N-503∶煤油=4∶6，N-503∶水=1∶10，接触时间20 min
表5 萃取级数对废水酚去除率的影响
萃取的级数
1
2
萃取后酚含量(mg.l-1)
310
57
酚去除率(%)
96.6
99.4
注：N-503∶煤油=4∶6，N-503∶水=1∶10，废水萃取前的含酚量9170 mg.l-1，接触时间20 min
表6 接触时间对废水酚去除率的影响
时间(min)
5
10
15
20
25
萃取后酚含量(mg.l-1)
350
340
350
350
350
酚去除率(%)
96.2
96.3
96.2
96.2
96.2
注：萃取前的含酚量9170 mg.l-1，N-503∶煤油=4∶6，N-503∶水=1∶10
以上试验结果表明：当接触时间＞5 min、N-503∶煤油=4∶6、N-503∶水=1∶10，萃取的级数1级，废水酚去除率＞96%；萃取级数2级，废水中的酚去除率可达99.4%。
2.3 反萃取的工艺条件考察
萃取后的含酚有机相用氢氧化钠溶液反萃取，酚以酚钠的形式进入水相，油相再用于萃取，含酚有机相中酚含量24.4 mg.l-1。反萃取条件试验结果见表7～10。
表7 氢氧化钠浓度对反萃效果的影响
NaOH(Wt%)
1
5
7.5
10
12.5
15
20
除酚率(%)
74.2
84.4
90.2
92.9
83.3
44.8
23.1
注：反萃温度30℃，接触时间20 min，碱∶油(V/V)=1∶1
表8 碱油比对反萃效果的影响
碱油比(V/V)
1∶1
1∶2
1∶2.5
1∶3
1∶4
除酚率(%)
92.9
92.3
83.3
77.6
62.6
注：反萃温度30℃，接触时间20 min，10%氢氧化钠溶液
表9 温度对反萃效果的影响
温度(℃)
20
30
40
50
除酚率(%)
82.9
92.9
93.2
98.1
注：碱油比=1∶1，接触时间20 min，10%氢氧化钠溶液
表10 接触时间对反萃效果的影响
时间(min)
5
10
15
20
除酚率(%)
59.3
89.1
89.3
92.9
注：反萃温度30℃，碱油比=1∶1，10%氢氧化钠溶液
从上述试验可知：在氢氧化钠的浓度为10%(Wt)、反萃取温度50℃、碱油比=1∶1、接触时间为20 min的条件下，有机相除酚率＞98%，升高温度、增加接触时间，有利于有机相中酚的去除。
3 结论
(1)邻甲酚中试生产废水经蒸馏，甲醇的脱除率达98.8%。
(2)脱去甲醇后的含酚废水用N-503萃取剂萃取，接触时间＞5 min，N-503∶煤油=4∶6，N-503∶水=1∶10，萃取级数为一级时除酚率96.6%，为二级时除酚率达99.4%。
(3)萃取后的废水需进一步处理才能达到国家排放标准。