專利名稱：多氨基大孔樹脂吸附并回收廢水中苯酚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)水中所含少量苯酚進(jìn)行吸附脫除并回收的處理方法，特指采用多氨 基大孔樹脂吸附脫除水中所含少量苯酚并回收的方法。含有苯酚的化工廢水對(duì)于環(huán)境的污染十分嚴(yán)重，多年來(lái)一直引起業(yè)界的廣泛重 視。治理含酚廢水的方法很多，主要包括蒸汽脫除法、液膜法、萃取法、吸附法、氧化法、光 化學(xué)方法和生物化學(xué)方法，已經(jīng)申請(qǐng)的中國(guó)發(fā)明專利有85108327(含酚工業(yè)廢水處理方 法)，85104016 (活性炭纖維對(duì)含酚廢水的處理)，86108079 (從含酚廢液中回收酚的吸附 法)，93102939. 2 (高濃度含酚廢液的處理方法)，93111832. 8 (硝基重氮酚工業(yè)廢水處理工 藝)，02138466. 5 (2甲4氯生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的治理與資源回收方法)，03152996. 8 ( 一 種HZSM-5沸石吸附分離硝基氯苯、硝基酚廢水及資源回收的方法)，200310109668. 2 ( 一種 處理含酚廢水活性炭的再生方法)。這些方法都能夠使廢水中的含酚量下降，但是也不同程度地存在使用效率偏低、 處理成本高、占地面積大、處理周期長(zhǎng)等不足，影響了技術(shù)的推廣使用。較為理想的處理含酚廢水的方法應(yīng)該具有以下三個(gè)方面的基本特點(diǎn)能有效脫除水中的酚類化合物能將脫除的酚類化合物回收再利用不產(chǎn)生新的污染。吸附法處理含酚廢水由于不破壞廢水中酚類化合物，使得資源回收成為可能。本 發(fā)明以多氨基大孔樹脂為吸附劑，不但吸附容量大、效率高，脫附也很簡(jiǎn)單、徹底。本發(fā)明的目的是提供一種采用多氨基大孔樹脂吸附脫除水中苯酚，并通過(guò)脫附進(jìn) 行回收苯酚的方法。以多氨基大孔樹脂作為吸附劑用于處理含少量苯酚的水，使水中的苯 酚被該樹脂吸附，可以使水中苯酚含量降低到0. 5ppm以下；吸附飽和后采用簡(jiǎn)單的方法對(duì) 吸附劑上吸附的苯酚進(jìn)行洗脫，苯酚回收率達(dá)到95%。其中所述的多氨基大孔樹脂是以大孔型聚苯乙烯-二乙烯基苯為基材，經(jīng)過(guò)化學(xué) 修飾得到的聚合物材料，主要指具有以下2種結(jié)構(gòu)的材料
背景技術(shù)：

發(fā)明內(nèi)容
其中“籲，，為聚苯乙烯-二乙烯基苯樹脂小球。實(shí)現(xiàn)上述目的的操作的方法是
1.將含酚廢水，其中苯酚的濃度為0. 1-6. Omg/mL調(diào)節(jié)到弱酸性，以pH = 5-7,優(yōu) 選PH = 6，使之通過(guò)填充有多氨基大孔樹脂的吸附柱，控制水的流出速度空速0. 5-10/h，使 水中苯酚的含量達(dá)到0. 5ppm以下；2.待處理裝置中的多氨基大孔樹脂吸附飽和后，放空吸附裝置中殘留的液體，用 堿性洗脫劑對(duì)在原裝置中對(duì)樹脂進(jìn)行洗脫；洗脫劑為含0. 2-2%氫氧化鈉(或氫氧化鉀) 的水和甲醇的混合液，水和甲醇的體積比為1 3-3 1;3.將經(jīng)過(guò)洗脫處理的多氨基大孔樹脂調(diào)節(jié)到中性，可以重復(fù)用于對(duì)含酚廢水的處理。4.濃縮洗脫劑回收苯酚鈉，經(jīng)加酸中和、提純后可以重新使用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用了多氨基大孔樹脂作為吸附劑，吸附容量大，脫附方便、脫附 率高；吸附的苯酚經(jīng)過(guò)回收提純，再重新使用，實(shí)現(xiàn)資源的回收；經(jīng)過(guò)洗脫的樹脂對(duì)水中苯 酚仍然具有吸附活性，可以重復(fù)使用。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中材料I 制備方法如下在四口燒瓶中加入20mL水和IOg芐胺型大孔聚苯乙烯-二乙烯基 苯樹脂小球，攪拌2小時(shí)后加入60mL丙烯腈。加熱回流反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)完畢后降溫、過(guò) 濾，得到CN-I樹脂粗品。CN-I樹脂粗品經(jīng)乙醇洗滌，再用乙醇抽提8小時(shí)，干燥待用。取150mL無(wú)水四氫呋喃，降溫至0°C加入2. Ig無(wú)水三氯化鋁，充分溶解后分批投 入3. Og硼氫化鈉，攪拌半小時(shí)，加入干燥的CN-I樹脂，回流反應(yīng)48小時(shí)，抽濾得材料I粗 品，將其加入冰水混合物中，攪拌至無(wú)氣泡冒出，濾出樹脂加入5% NaOH溶液，30-40°C攪拌 5小時(shí)，用去離子水洗至中性且不含氯離子，得到產(chǎn)品材料I樹脂。 本發(fā)明中材料II 制備方法如下在四口燒瓶中加入35mL水和13. 6g干燥的材料I，攪拌1小時(shí)后 加入90mL丙烯腈?；亓鞣磻?yīng)30小時(shí)，過(guò)濾得CN-3樹脂粗品。CN-3樹脂粗品經(jīng)乙醇充分洗 滌，并用乙醇抽提5小時(shí)，干燥待用。取200mL無(wú)水四氫呋喃，降溫至0°C，緩慢加入4. 2g無(wú)水三氯化鋁，充分?jǐn)嚢枞芙猓?分批投入6. Og硼氫化鈉，攪拌半小時(shí)，加入CN-3樹脂，回流30小時(shí)，抽濾，將所得固體混合 物加入冰水中，攪拌直到無(wú)氣泡冒出，濾出樹脂加入5% NaOH溶液，30-40°C攪拌5小時(shí)，用 去離子水洗滌樹脂至中性且不含氯離子，得到產(chǎn)品材料II樹脂。實(shí)施例1 一、稱取20g材料I樹脂填充在內(nèi)徑14mm的玻璃柱中制得吸附柱I ；二、將苯酚含量為3. Omg/mL的水溶液調(diào)節(jié)到pH = 6. 4，使其流過(guò)吸附柱I，控制流 速使流出液的苯酚含量控制在0. 5ppm以下，至吸附柱I飽和。共收集流出液1. 68L，材料I 吸附量為252mg/g ；三、放空吸附柱I中殘留的液體，用含0. 4%氫氧化鈉的甲醇-水混合液(水和甲 醇的體積比為1 1)對(duì)吸附柱中樹脂進(jìn)行洗脫，收集洗脫液186mL，用IN鹽酸酸化后測(cè)定 苯酚總量為4740mg，洗脫率94%。實(shí)施例2一、將在實(shí)施例1中使用過(guò)吸附柱I用去離子水洗至中性，記作吸附柱Iff再次使 用；二、將苯酚含量為3. Omg/mL的水溶液調(diào)節(jié)到pH = 6. 4，使其流過(guò)吸附柱I ，控制 流速使流出液苯酚含量控制在0. 5ppm以下，至吸附柱Iff飽和。共收集流出液1. 66L，材料 I再次使用的吸附量為249mg/g ；三、放空吸附柱Iff中殘留的液體，用含0.4%氫氧化鈉的甲醇-水混合液(水和甲 醇的體積比為1 1)對(duì)吸附柱Iff中樹脂進(jìn)行洗脫，收集洗脫液195mL，用IN鹽酸酸化后 測(cè)定苯酚總量為4730mg，材料I再次使用的洗脫率95%。實(shí)施例3一、稱取20g材料II樹脂填充在內(nèi)徑14mm的玻璃柱中制得吸附柱II ；二、將苯酚含量為3. Omg/mL的水溶液調(diào)節(jié)到pH = 6. 4，使其流過(guò)吸附柱II，控制 流速使流出液苯酚含量控制在0. 5ppm以下，至吸附柱II飽和。共收集流出液1. 88L，材料 II吸附量為281mg/g ；三、放空吸附柱II中殘留的液體，用含0. 4%氫氧化鈉的甲醇-水混合液(水和甲 醇的體積比為1 1)對(duì)吸附柱II中樹脂進(jìn)行洗脫，收集洗脫液193mL，用IN鹽酸酸化后測(cè) 定苯酚總量為5240mg，洗脫率93%。實(shí)施例4一、將在實(shí)施例3中使用過(guò)吸附柱II用去離子水洗至中性，記作吸附柱11 再次 使用；二、將苯酚含量為3. Omg/mL的水溶液調(diào)節(jié)到pH = 6. 4，使其流過(guò)吸附柱IIff，控制 流速使流出液苯酚含量控制在0. 5ppm以下，至吸附柱IIff飽和。共收集流出液1. 83L，材料 II再次使用的吸附量為275mg/g ；三、放空吸附柱IIff中殘留的液體，用含0. 4%氫氧化鈉的甲醇-水混合液(水和
5甲醇的體積比為1 1)對(duì)吸附柱IIff中樹脂進(jìn)行洗脫，收集洗脫液206mL，用IN鹽酸酸化 后測(cè)定苯酚總量為5225mg，材料II再次使用的洗脫率95%。對(duì)比例1一、稱取D309樹脂20g填充在內(nèi)徑14mm的玻璃柱中制得吸附柱III ；二、將苯酚含量為3. Omg/mL的水溶液調(diào)節(jié)到pH = 6. 4，使其流過(guò)吸附柱III，控制 流速使流出液苯酚含量控制在0. 5ppm以下，至吸附柱III飽和。共收集流出液1. 28L，D309 樹脂吸附量為192mg/g ；三、放空吸附柱III中殘留的液體，用含0. 4%氫氧化鈉的甲醇-水混合液(水和 甲醇的體積比為1 1)對(duì)吸附柱III中樹脂進(jìn)行洗脫，收集洗脫液195mL，用IN鹽酸酸化 后測(cè)定苯酚總量為3420mg，洗脫率89%。對(duì)比例2一、稱取XDA-I樹脂20g填充在內(nèi)徑14mm的玻璃柱中制得吸附柱IV ；二、將苯酚含量為3. Omg/mL的水溶液調(diào)節(jié)到pH = 6. 4，使其流過(guò)吸附柱IV，控制 流速使流出液苯酚含量控制在0. 5ppm以下，至吸附柱IV飽和。共收集流出液0. 97L, XDA-I 樹脂吸附量為145mg/g ；三、放空吸附柱IV中殘留的液體，用含0. 4%氫氧化鈉的甲醇-水混合液(水和甲 醇的體積比為1 1)對(duì)吸附柱IV中樹脂進(jìn)行洗脫，收集洗脫液203mL，用IN鹽酸酸化后測(cè) 定苯酚總量為2465mg，洗脫率85%。
權(quán)利要求
多氨基大孔樹脂吸附脫除水中苯酚并回收的方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行(1)將含酚廢水，其中苯酚的濃度為0.1 6.0mg/mL調(diào)節(jié)到弱酸性，以pH＝5 7，使之通過(guò)填充有多氨基大孔樹脂的吸附柱，控制水的流出速度空速0.5 10/h；(2)待處理裝置中的多氨基大孔樹脂吸附飽和后，放空吸附裝置中殘留的液體，用堿性洗脫劑對(duì)在原裝置中對(duì)樹脂進(jìn)行洗脫，其中所述的洗脫劑為水和甲醇的混合液，其中含有質(zhì)量比0.2 2％的氫氧化鈉或氫氧化鉀，其中水和甲醇的體積比為1∶3 3∶1；(3)將經(jīng)過(guò)洗脫處理的多氨基大孔樹脂調(diào)節(jié)到中性，可以重復(fù)用于對(duì)含酚廢水的處理；(4)濃縮洗脫劑回收苯酚鈉，經(jīng)加酸中和、提純后可以重新使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多氨基大孔樹脂吸附脫除水中苯酚并回收的方法，其特征在于 其中所述的多氨基大孔樹脂是以大孔型聚苯乙烯_ 二乙烯基苯為基材，經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾得到 的聚合物材料，主要指具有以下2種結(jié)構(gòu)的材料 苯樹脂小球。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多氨基大孔樹脂吸附脫除水中苯酚并回收的方法，其特征在于 其中所述的含酚廢水PH = 6。
全文摘要
本發(fā)明多氨基大孔樹脂吸附脫除水中苯酚并回收的方法，涉及一種含苯酚廢水的處理方法，以多氨基大孔樹脂作為吸附劑處理含苯酚的水，使水中的苯酚被該樹脂吸附，吸附在樹脂上的苯酚通過(guò)洗脫進(jìn)行回收。按照下述步驟進(jìn)行(1)將含酚廢水，調(diào)節(jié)到弱酸性，使之通過(guò)填充有多氨基大孔樹脂的吸附柱，(2)待處理裝置中的多氨基大孔樹脂吸附飽和后，放空吸附裝置中殘留的液體，用水和甲醇的混合液對(duì)在吸附柱中的樹脂進(jìn)行洗脫；(3)將經(jīng)過(guò)洗脫處理的多氨基大孔樹脂調(diào)節(jié)到中性，可以重復(fù)用于對(duì)含酚廢水的處理；(4)濃縮洗脫劑回收苯酚鈉，經(jīng)加酸中和、提純后可以重新使用。本發(fā)明采用了多氨基大孔樹脂作為吸附劑，吸附容量大，脫附方便、脫附率高。
文檔編號(hào)C07C39/04GK101898937SQ20101011628
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者吳桂勇, 孫小強(qiáng), 孟啟, 李丹鳳, 陳娟娟 申請(qǐng)人:江蘇工業(yè)學(xué)院