銑削

[拼音]：feishui cuiqu chulifa

[英文]：extraction treatment of wastewater

向廢水中投加不溶於水或難溶於水的溶劑(萃取劑)，使溶解於廢水中的某些汙染物（被萃取物）經過萃取劑和廢水兩液相間介面轉入萃取劑中去，以淨化廢水的方法。萃取處理法一般用於處理濃度較高的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工業廢水。

原理

一種溶劑對不同的物質，具有不同的溶解度，應用溶劑的這種性質，把溶於廢水中的某些汙染物完全或部分分離出來。以處理含酚廢水為例，將溶劑（如醋酸丁酯）投入含酚廢水中，通過混合傳質過程，水中溶質（酚）即轉溶於溶劑中，直到溶質在兩液相中達到平衡為止（即溶質在兩液相中按一定比例分配，其濃度之比在一定範圍內和一定條件下保持不變）。然後藉助於比重差將溶劑與廢水分離。這樣，廢水得到一定程度的淨化，而溶質（酚）則可從溶劑中分離出來，回收使用。

萃取操作按被處理物的物態可分固-液萃取、液-液萃取兩類。工業廢水的萃取處理，屬於液-液萃取。被萃取物從廢水中轉入萃取劑中是傳質過程。傳質的推動力是廢水中溶質的實際濃度與平衡濃度之差，達到平衡時，被萃取物在萃取劑和在廢水中的濃度關係可以下式表示：K=C1/C2。式中K為分配係數;C1為平衡時被萃取物在萃取劑中的濃度；C2為平衡時被萃取物在廢水中的濃度;K是一個變數，廢水-萃取劑系統的不同，K值各異。廢水中被萃取物的濃度、廢水的溫度如有變化，K值也不同。上式只在稀溶液中，在一定的溫度下溶質分子在兩液相中不離解也不締合，而兩液相又互不溶解條件下才成立。在特定的廢水-萃取劑系統中要選擇K值大的萃取劑。

為了增加萃取裝置的效益，就要提高萃取速率。萃取速率是在單位時間內被萃取物質轉入萃取劑中的數量。在實際操作中可採用高分配係數的萃取劑以增大各相中的推動力；或者選用增加相際接觸的萃取裝置以增加兩相的接觸面積；或者以增加萃取劑的用量等方法來提高萃取速率。

在單效萃取時，所需萃取劑的用量Vc按下式計算：

式中VS為廢水量；CS、C▂分別為廢水處理前、後的萃取物濃度;

、

分別為萃取劑萃取前、後所含萃取物的濃度。在多效逆流萃取中，由於萃取劑的有效利用率較高，因此達到相同的處理效率，所用萃取劑量比單效萃取少些。萃取劑對液體混合物中各組分的溶解度的差別，稱為萃取劑的選擇性。萃取劑對廢水中各組分的溶解度差別越大，則此種萃取劑的選擇性越好。萃取劑的選用不僅影響到廢水處理的深度，而且影響到分離效果和萃取過程的費用。因此在選擇萃取劑時要滿足下述一些要求：

（1）對廢水中的被萃取物的溶解度越大越好，而對水的溶解度越小越好。

（2）易於回收和再生。

（3）與被萃取物的比重、沸點有足夠差別，以便把萃取物從萃取劑中分離出來。要有適當的表面張力，因為表面張力過大，雖然分離迅速，但分散程度差，影響兩相的充分接觸；表面張力過小，則液體容易乳化而影響分離效率。

（4）具有化學穩定性，不與被萃取物起化學反應。並有足夠的熱穩定性和抗氧化性，對裝置腐蝕性小，毒性小，以免造成新的汙染。

（5）價格低廉，來源充分。例如回收廢水中的酚的萃取劑可用苯焦油類（苯的K為2，160～210℃餾份中的焦油K為7）；酯類（三甲酚磷酸酯的K為28;醋酸丁酯的K為50）；醇類（己醇、庚醇、辛醇等雜醇油，K為30）；醚類。

萃取方法和裝置

液－液萃取操作流程分為三個步驟：

（1）混合：使廢水和萃取劑最大限度地接觸；

（2）分離：使輕、重液層完全分離；

（3）萃取劑再生：萃取後，分離出被萃取物，回收萃取劑，重複使用。按廢水和萃取劑的接觸情況，萃取操作分為間歇萃取和連續萃取兩類。

間歇萃取

一般採用多段逆流方式，使待萃取的廢水與將近飽和的萃取劑相遇，而新的萃取劑與經過幾段萃取後的稀廢水相遇。這種方式採用的裝置多為攪拌萃取器，容器中裝有旋槳式或渦輪式攪拌器，通過攪拌，使兩液相充分混合、接觸，然後靜置一段時間，輕重液分層，分別放出。這種方法裝置簡單，可節省萃取劑，但生產能力低，可用於處理間歇排出的少量廢水。

連續萃取

多采用塔式裝置，常用的有往復篩板萃取塔、轉盤萃取塔和離心萃取機等。

（1）往復篩板萃取塔：分三個部分，塔上下兩部分是分離室，中間是萃取段，廢水由塔上部進入，萃取劑由塔下部進入。萃取段裝有一根縱向軸，軸上裝有若干塊穿孔篩板，由塔頂電動機的偏心輪帶動上下運動，造成兩液相之間的湍流條件，使萃取劑和廢水充分混合，強化傳質過程。萃取後廢水和萃取劑由於比重差而分離，萃取劑由塔頂流出，廢水則由塔底流出。這種萃取塔（圖1）用於煤氣廠、焦化廠的氨水脫酚工藝，以及用於化工廠從廢水中回收苯、酚和製藥廠回收氨基吡啶等。

（2）轉盤萃取塔：塔型同上述往復篩板萃取塔，也分三部分，上下兩部分是分離室，中間是萃取段（圖2）。萃取段無篩板，而在塔身上每隔一定距離有一環狀隔板，中心軸上有若干塊圓盤，圓盤隨軸轉動，通過劇烈的攪拌將萃取液分散成細小顆粒。這種塔的特點是生產能力大，如萃取要求不高，而所需處理的廢水量較大，則可採用。

（3）離心萃取機：最簡單的離心萃取器是將離心水泵和沉澱分離裝置配合起來使用，但在萃取過程中容易產生乳化現象，因此運用離心原理研製成離心萃取機(圖3)。萃取機中有一個轉鼓，內有多層同心圓筒，每層都有許多孔口。萃取劑由外層的同心圓筒進入，廢水液由內層的同心圓筒進入。由於轉鼓高速旋轉產生的離心力，廢水由裡向外，萃取劑由外向裡流動，進行連續的對流混合和分離。在離心萃取機中產生的離心力約為重力的1000～4000倍，足以使萃取劑和水分離而實現高效的萃取。