萃取法在废水处理领域的应用
萃取法在废水处理领域的应用
萃取法是废水处理中一种重要的物理化学处理方法，通过向废水中投加与水互不相溶但能良好溶解污染物的溶剂，实现污染物的分离和去除。本文将详细介绍萃取法的原理、提高萃取效果的方法、在废水处理中的具体应用以及常用的设施。
一、萃取法的原理
萃取法的原理是向废水中投加一种与水互不相溶、但能对污染物良好溶解的溶剂，使其与废水充分混合接触。由于污染物在溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，因而废水中大部分污染物转移到溶剂中。然后将溶剂与废水分离，达到提取污染物和净化废水的目的。采用的溶剂称为萃取剂，被萃取的污染物称为溶质。萃取后含有污染物的萃取剂称为萃取液或萃取相，经过萃取法处理后的废水称为萃余液或萃余相。
萃取法使用的萃取剂必须具有良好的热稳定性和化学稳定性，不仅要和水互不相溶，而且不能和废水中的任何杂质发生化学反应，也不能对离心萃取机等设备产生腐蚀作用，同时还要易于回收和再利用。萃取剂要具有良好的选择性，即对废水中的特定污染物具有较好的分离能力。萃取剂与废水的密度差越大越好，这样有利于萃取剂萃取污染物后和水迅速分离。另外，萃取剂的表面张力要适中，过小会使萃取剂在废水中乳化，影响两相分离；过大时虽然分离容易，但分散程度差，影响两相的充分接触。
二、如何提高萃取效果
要提高萃取的速度和效果，必须做到以下几点：
- 设法增大两相接触面积
- 提高传质系数
- 加大传质动力
三、萃取法在废水处理中的应用
- 含酚废水处理：含酚废水送入离心萃取机，同时，萃取剂按比例进入离心萃取机，经三级萃取脱酚后废水排出离心萃取机。含酚萃取剂进入反萃取机同时液碱按比例进入反萃取机对含酚萃取剂进行三级反萃取碱洗运行，经过三级碱洗后萃取剂可循环使用。反萃后产生酚钠液排出反萃取机进行酚钠回收，创造经济效益。
此外，在石油化工领域的液液萃取，芳香烃的分离回收，钢铁厂的焦化废水处理，有机厂的苯甲酸回收等工艺过程中均适用。炼油厂脱硫醇装置应用，解决了脱硫醇汽油带碱；石化行业的汽油脱硫醇、溶剂脱沥青、糠醛精制润滑油；丙烷脱沥青。
- 萃取法处理含重金属废水：例如处理同时含有铜和铁的废水时，可使用对金属离子有络合作用的萃取剂进行六级逆流萃取，总萃取率达90%以上。含铜萃取液可用1.5mol/L的H2SO4进行反萃取，脱除铜的萃取剂可再进入离心萃取机循环处理；反萃取所得的CuSO4溶液进行电解处理可得高纯电解铜，废电解液可再用于反萃取。已进行脱铜处理的废水再用投加氨水的方法除铁，在NH3的投加量约为铁含量的1/2情况下，于90-95℃条件下反应2h,除铁率也可达90%.
四、萃取法的常用设施
常用的萃取方法是连续逆流萃取法，由于离心萃取机易实现连续萃取。在萃取，反萃，洗涤工段易实现自动化操作，占地面积小，现已广泛应用于石油石化，湿法治金，油水分离，废水处理等领域。
萃取法在废水处理中具有运行成本低、溶剂可回收再利用、不需要更换或清理易损件或滤膜等优势，因此被众多机构采用。但合适的萃取剂也考验了各家公司或机构的研发实力。