溶劑萃取法因具有處理量大、設備投資少、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應用，但是很難一步達到預處理的要求;而超高交聯(lián)樹(shù)脂(以下簡(jiǎn)稱(chēng)樹(shù)脂)孔徑與比表面積都較大，物理化學(xué)穩定性高、吸附徹底、再生方便，但是對于廢水中的氨氮等無(wú)機污染物去除效果有限；氨氮吹脫處理裝置結構簡(jiǎn)單、易行，氨氮去除效率高，技術(shù)成熟。蘭炭廢水因其污染物濃度高，單一的工藝無(wú)法滿(mǎn)足蘭炭廢水的預處理要求，本實(shí)驗采用溶劑萃取、超高交聯(lián)樹(shù)脂吸附以及氨氮吹脫的組合工藝對蘭炭廢水進(jìn)行預處理，探索組合工藝的機理和適宜操作條件，旨在降低廢水中污染物濃度，tigao可生化性，為后續生化處理創(chuàng )造條件。

　　1、材料與方法

　　1.1 實(shí)驗水樣

　　實(shí)驗用水來(lái)源于陜西省榆林縣某蘭炭生產(chǎn)企業(yè)，該企業(yè)蘭炭年產(chǎn)量75萬(wàn)t，每天產(chǎn)生蘭炭廢水約250m3，廢水水質(zhì)見(jiàn)表1。

　　1.2 試驗藥劑與儀器

　　氫氧化鈉、硫酸、甲醇、zhonggesuanjia、硫酸銀、硫酸汞、硫酸亞鐵、鄰菲羅啉和六水合硫酸鐵(II)均為分析純。正辛醇為工業(yè)級。

　　型號為Φ15mm*450mm的離子交換柱，蠕動(dòng)泵(BT50S)，自動(dòng)采集器(BSZ-40)，CODcr消解儀(ST106B1)，四氟梨形分液漏斗，pH211臺式酸度計，PG-603-S型電子分析天平。

　　1.3 實(shí)驗方法

　　1.3.1 溶劑萃取實(shí)驗

　　取500mL蘭炭廢水水樣倒入燒杯，用50wt.%的H2SO4調節pH，將產(chǎn)生的沉淀過(guò)濾后加入一定量的萃取劑，機械攪拌20min后，通過(guò)四氟梨形分液漏斗將萃取劑和水樣分離，測試水樣指標。

　　1.3.2 樹(shù)脂吸附實(shí)驗

　　以萃余液為研究對象，將萃余液以一定的流速流過(guò)裝有10mLGC-15(此時(shí)1BV=10mL)樹(shù)脂的玻璃柱，分段收集樹(shù)脂出水，測試水樣指標。

　　1.3.3 樹(shù)脂脫附實(shí)驗

　　將2BV90%甲醇以一定的流速流過(guò)吸附飽和的樹(shù)脂，甲醇脫附后，再使用5~6BV去離子水以一定的流速流過(guò)樹(shù)脂，而后進(jìn)行下一批次廢水的吸附實(shí)驗。

　　1.3.4 氨氮吹脫實(shí)驗

　　以樹(shù)脂出水為研究對象，用NaOH調節pH，放入恒溫水浴鍋，用空氣壓縮泵進(jìn)行吹脫，一定時(shí)間后測定水樣指標。

　　1.4 分析方法

　　COD：zhonggesuanjia法;BOD5：稀釋接種法;氨氮：納氏試劑比色法。

　　2、結果與討論

　　2.1 溶劑萃取實(shí)驗

　　2.1.1 廢水pH對萃取效果的影響

　　在萃取過(guò)程中，pH是一個(gè)非常重要的參數，對萃取效果尤為顯著(zhù)。為了探究適宜的pH值，固定水油比為3︰1，一級萃取。研究廢水pH對萃取效果的影響，結果如圖1所示。

　　由圖1可知，萃取出水COD值隨廢水pH增大而增大。正辛醇作為萃取劑，萃取蘭炭廢水時(shí)，適宜的pH值為1~2，當萃取的pH值越小時(shí)，需要調節廢水pH的硫酸越多，萃取的成本也越高，綜合考慮，將萃取的pH值選定為2。

　　2.1.2 廢水與萃取劑的比值(水油比)對萃取效果的影響

　　萃取劑的用量直接關(guān)系著(zhù)萃取成本的高低，為了探究不同的水油比對萃取效果的影響，固定廢水pH為2，一級萃取，探究水油比對萃取效果的影響，結果如圖2所示。

　　如圖2所示，隨著(zhù)水油比的逐漸減少，萃取出水的COD值逐漸減小，并在水油比小于5︰1后趨于穩定，主要原因在于，隨著(zhù)水油比減小，萃取劑中有效成分增加，單位時(shí)間內萃取劑和廢水中有機物接觸面積增加，單位時(shí)間內廢水中能夠被萃取的有機物含量增加，有利于萃取效率的tigao。但是，以增加萃取劑體積濃度這種方法來(lái)tigao萃取效率將會(huì )帶來(lái)很大的經(jīng)濟負擔，在實(shí)際工程應用中不可取。因此，選定水油比為5︰1。

　　2.1.3 多級萃取對萃取效果的影響

　　工程上為了解決單級萃取效率較低的問(wèn)題，多采用多級萃取技術(shù)。多級萃取又分為錯流萃取和逆流萃取。錯流萃取是將萃取后的水樣再次和新鮮萃取劑進(jìn)行萃取。逆流萃取是將多次萃取串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現廢水與萃取劑的逆流操作。在佳的實(shí)驗條件下，對蘭炭廢水，使用正辛醇作為萃取劑，進(jìn)行多級錯流萃取和逆流萃取實(shí)驗，考察多級萃取對萃取效果的影響。

　　圖3所示，二級萃取較單級萃取的效率顯著(zhù)tigao，但二級萃取之后的萃取效率并沒(méi)有明顯的tisheng，且錯流萃取和逆流萃取的效率較為接近。在相同的萃取級數N下，錯流萃取所需的萃取劑是逆流萃取的1/N。每多一級萃取，也增加了萃取劑與水樣的接觸時(shí)間，易導致萃取劑溶解于水樣中，增加萃取劑的損耗和后續處理難度。經(jīng)過(guò)二級萃取之后，COD由39000mg/L降至7000mg/L，COD去除率達到82.5%。

　　2.2 超高交聯(lián)樹(shù)脂吸附實(shí)驗

　　2.2.1 流速對樹(shù)脂吸附效果的影響

　　以溶劑萃取后的水樣為研究對象，此時(shí)水樣pH為3，COD值7000mg/L，氨氮5000mg/L。據文獻報告蘭炭廢水中含有大量酚類(lèi)有機物，而樹(shù)脂吸附酚類(lèi)有機物的佳pH為2~4，萃取后的水樣正好在樹(shù)脂吸附的佳pH值內。采用1、2、3BV/h三種不同流速，廢水pH為3的條件下進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附，結果如圖4所示。

　　由圖4可見(jiàn)，吸附liuliang為3BV/h的吸附效果差，吸附liuliang1BV/h和2BV/h的吸附效果在吸附體積前50BV時(shí)相差不多，考慮到樹(shù)脂吸附的處理效率，選用2BV/h為佳吸附liuliang。萃取出水經(jīng)樹(shù)脂吸附后，水樣COD降至3000mg/L。

　　2.2.2 甲醇作為脫附劑對樹(shù)脂吸附穩定性的影響

　　樹(shù)脂吸附飽和后，可使用溶劑將樹(shù)脂孔道內有機物洗脫下來(lái)進(jìn)行濃縮，而脫附后樹(shù)脂重新應用于下一批次的吸附。

　　同樣的，以溶劑萃取后的水樣為研究對象，在廢水pH為3，流速為2BV/h，吸附量為50BV，每批次吸附后，使用2BV90%甲醇作為脫附劑，5~6BV去離子水作為洗水，脫附實(shí)驗結束后，再進(jìn)行樹(shù)脂吸附實(shí)驗，如此往復。