[发明专利]一种富集废水中芳香类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种富集废水中芳香类化合物的方法。

背景技术

芳香类化合物是有机合成的重要原料和有机溶剂，但也是一类对环境危害极大的污染物。该类化合物性质稳定，具有很大的毒性和致癌、致突变作用，而且一般都有很好的脂溶性，可以在人体和动物的脂肪组织内积储，从而造成长期的危害。环境中的芳香类化合物主要来自化工厂、染料厂的废水、废气。生产和运输过程中的意外事故，也会造成芳香类化合物的严重污染。中国专利(陆晓华，徐中其，吸附法处理硝基苯类化合物工业废水的方法，CN：1266820A)报道了采用活性炭纤维为吸附剂，处理废水中的硝基苯类化合物，但该方法存在吸附剂耗量大，处理费用高等问题；刘晓林等(刘晓林，徐星芸，王书林，一种去除水中硝基苯的处理方法，CN：1765772A)采用先酸化分解再好氧生化去除水中的硝基苯，但由于芳香类化合物难生物降解，去除效率低。因此目前对于芳香类化合物废水的处理尚未有很好的技术。

离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的，在室温或室温附近温度下呈液态的盐类，由于具有的优良溶剂性能、强极性能、几乎不挥发等优点，而受到广泛关注，在化学合成、电化学、萃取分离、材料制备等诸多领域的应用日益为世人所关注。国内外已有很多离子液体用于萃取分离的报道。Rogers等研究了苯、氯苯等化合物在水和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₄min]PF₆)中的分配系数，以及体系pH值对苯甲酸等芳香类有机酸分配比的影响，提出离子液体有望代替传统的易挥发性有机溶剂用于萃取分离(Huddleston，J.G.Chem.Commun.1998，1765-1766)。Vijayaraghavan等研究了利用[C₄min]PF₆萃取和回收水溶液中的偶氮染料，回收率可达到98％(Vijayaraghavan，R.Talanta.2006，69，1059-1062)。中国发明专利(李昊，余江，胡雪生等，使用离子液体从废水中分离回收微量有机溶剂的方法，CN：1238262C)提出利用[C₄min]PF₆等离子液体回收废水中的微量乙醇、乙酸乙酯等的方法。张锁江等(张锁江，李闲，张建敏等，新型离子液体作为萃取剂萃取水中有机物，CN：1712093A)采用新型离子液体P_666，14LABS作为萃取剂，萃取水中的苯酚和邻苯二酚。目前离子液体用于液/液萃取分离的研究和开发是离子液体研究的一个重要方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有废水中芳香类化合物的富集和回收存在分离难度大，回收率低、方法复杂和成本高等问题，提出利用离子液体富集废水中芳香类化合物的方法。本发明中建立了利用疏水性离子液体富集和回收废水中硝基苯、苯酚等芳香类化合物的方法，研究了体系的pH值和相比对离子液体萃取芳香类化合物萃取率的影响。

离子液体萃取有机物的机理一般认为是相似相溶原理。利用疏水性离子液体萃取和富集废水中芳香类化合物时，由于离子液体蒸气压低，热稳定性好，与芳香类化合物相溶性好，可以萃取水溶液中的芳香类化合物，实现从废水中富集回收芳香类化合物的目的。萃取后的离子液体相可通过蒸馏或者减压蒸馏回收芳香类化合物，使离子液体可以循环再使用，从而提供一种简便、节能、高效的富集回收废水中芳香类化合物的新方法。

本发明的一种富集废水中芳香类化合物的方法，步骤和条件如下：

(1)将离子液体与芳香类化合物水溶液按离子液体体积与水溶液体积比为1∶1～1∶30混合均匀，水相中芳香类化合物的浓度为10ug/mL～1000ug/mL范围内，该水溶液的pH值为2～8，静置分相，水溶液中芳香类化合物富集于离子液体相中；

(2)将离子液体相利用旋转蒸发仪蒸发出芳香类化合物，离子液体循环利用。

(3)采用多级富集的方式，提高芳香类有机化合物的萃取率：将萃取后的芳香类化合物水溶液可再加入离子液体，重复步骤(1)和(2)；

利用高效液相色谱测定水溶液中的芳香类化合物的浓度，按公式1计算萃取率。

公式1

相比＝离子液体的体积/水溶液的体积