1 吸附樹脂的篩選

        實驗測得NDA-88、NDA-99、JX-lOl三種樹脂靜態(tài)吸附平衡時的COD 吸附容量分別為793 mg•g^-1、714 mg•g^-1、859 mg•g^-1。苯甲醇在水中以分子形態(tài)存在，主要靠van der Waals力吸附到樹脂上，比表面積是影響吸附量的最主要因素(3種樹脂的比表面積分別為906、819、934m3•g^-1)。此外，JX-lOl較NDA-88和NDA-99具有更多的微孔體積，這也會增強其吸附能力。因此，選擇JX-101作為廢水處理的吸附樹脂是最適宜的。

2 pH對樹脂吸附的影響

        用JX-JOJ樹脂進行靜態(tài)平衡吸附實驗，結(jié)果表明廢水pH對樹脂吸附去除COD影響不大，這是因為苯甲醇為非電解質(zhì)，pH 值對其在廢水中的存在形態(tài)沒有影響，苯甲醇主要靠van der Waals力吸附到樹脂表面。因而，原廢水(pH-8.8)無需調(diào)節(jié)pH，過濾后直接上柱吸附即可。

3 固定床動態(tài)吸附一脫附實驗

        3.1 樹脂吸附的影響因素

        (1)溫度對樹脂吸附的影響 吸附流量為3 BV•h (BV-bed volume，下同)時不同溫度下的吸附穿透曲線如圖2所示。

        由圖2可知，溫度降低時吸附效果略有提高，這是因為苯甲醇在jx-101上的吸附是放熱的物理吸附過程。由于10～40"C范圍內(nèi)溫度對廢水處理效果影響并不大，考慮到經(jīng)濟簡便，室溫下吸附即可。

        (2)吸附流量對樹脂吸附的影響 室溫下，不同流量時的吸附穿透曲線如圖3所示。

        由圖3可知，吸附流量越低苯甲醇去除效果越好，這是因為吸附流量低有利于吸附質(zhì)分子的粒擴散和膜擴散，吸附更加充分 。從圖中可以看到，2 BV •h^-1和3 BV •h^-1流量時吸附樹脂均在14 BV左右穿透，而4 BV •h^-1流量時吸附樹脂在12 BV左右即達穿透點，綜合考慮處理效果、處理成本和水質(zhì)穩(wěn)定性等因素，選擇吸附流量為3 BV•h^-1是適宜的，相應(yīng)的處理量為每批次13 BV。此時前13 BV出水苯甲醇平均濃度低于25 mg•L^-1，能夠滿足廢水處理的要求。

        3.2 樹脂脫附的影響因素

        (1)脫附劑及用量對脫附的影響苯甲醇與甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等互溶，考慮到甲醇成本相對較低，且易與苯甲醇分離，故選擇甲醇為脫附劑。在溫度為40℃ 、流量為1 BV •h-1的條件下，用甲醇和水對樹脂進行解析，不同脫附劑用量對應(yīng)的苯甲醇脫附率見表2。

        由表2可知，甲醇用量為1 BV時脫附率偏低，無法保證樹脂吸附能力完全恢復(fù)，而甲醇用量為2 BV、3 BV時脫附率均達到100 。因而，選用2 BV 甲醇+3 BV水進行脫附即可達到滿意的效果。

        (2)脫附溫度對脫附的影響 脫附劑為2 BV甲醇+3 BV水、脫附流量為1 BV •h 的條件下，不同溫度對應(yīng)的苯甲醇脫附率見表3。

        由表3可知，溫度高有利于脫附，因為脫附是吸附的逆過程，溫度升高削弱了吸附作用力，還有利于吸附質(zhì)分子自樹脂表面至脫附劑中的擴散和溶解過程。從表中可以看到，20℃時脫附率偏低，30、40℃時脫附率均達到100 ，故選擇脫附溫度為30℃即可。

        (3)脫附流量對脫附的影響 脫附劑為2 BV甲醇+3 BV水、溫度為30℃ 的條件下，不同脫附流量對應(yīng)的苯甲醇脫附率見表4。

        由表4可知，流量降低時脫附率有所提高，因為流量低時苯甲醇的擴散和溶解過程長、脫附更加充分。從表中可以看到，流量小于1．2 BV •h ^-1時脫附率接近100 ，考慮到脫附效果和吸附一脫附時間的均衡，選擇脫附流量為1．2 BV•h^-1。

        3.3 吸附一脫附穩(wěn)定性實驗及出水水質(zhì)分析在優(yōu)化的工藝條件下連續(xù)進行若干批次吸附一脫附實驗，結(jié)果見表5。

        由表5可知，出水苯甲醇含量低于25 mg•L^-1，脫附率接近100 ，樹脂吸附一脫附運行穩(wěn)定可靠、樹脂機械強度良好。分析所有批次出水的平均水質(zhì)，進、出水水質(zhì)比較見表6，由表6可見，出水無色透明，COD、苯甲醇、苯甲醛的去除率均超過99%，出水達到國家一級排放標準。

4 脫附液的資源化

        從2.3.2節(jié)中脫附實驗可以看到，苯甲醇幾乎全部集中在甲醇脫附液中，且高效液相色譜分析結(jié)果表明甲醇脫附液成分較為單一，這為苯甲醇的分離創(chuàng)造了條件。采用蒸餾的方法分離回收苯甲醇，所設(shè)定的工藝條件為：甲醇脫附液先常壓蒸餾脫溶苯甲醇和甲醇常壓下的沸點分別為205．3℃和64．7℃，溜出液甲醇重復(fù)用作脫附劑，為了提高分離效果，并防止苯甲醇高溫下氧化變質(zhì)，脫溶后改為減壓蒸餾(26 kPa，該壓力下苯甲醇的沸點為145℃，得到較高純度的苯甲醇。通過高效液相色譜分析得知，苯甲醇純度大于85 ，總回收率約為75 ，回收的苯甲醇可直接用作工業(yè)原料或進一步提純。另外，水洗脫附液中的苯甲醇含量非常低，可套用作下一批水洗脫附劑。
 

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