揮發(fā)性有機(jī)物,半揮發(fā)物和幾乎不揮發(fā)

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1、含有機(jī)物廢水處理:.何謂揮發(fā)性有機(jī)物,半揮發(fā)物和幾乎不揮發(fā)既然所處理的水稱之為廢水，則其中有機(jī)物濃度不很高，比如重量百分比小于10%，小于5%，小于2%，或小于1%。所以這些廢水可稱之為有機(jī)物稀水溶液。則有機(jī)物廢水處理也可視為有機(jī)物稀水溶液分離。一.揮發(fā)性有機(jī)物鑒于很多分離技術(shù)主要利用有機(jī)物的揮發(fā)性來分離,我們可以用有機(jī)物稀水溶液中有機(jī)物對(duì)水的相對(duì)揮發(fā)度來衡量.狹義地講,在有機(jī)物濃度從0到2%的全范圍內(nèi)有機(jī)物/水的相對(duì)揮發(fā)度大于2的有機(jī)物,我們稱之為揮發(fā)性有機(jī)物。為什么要強(qiáng)調(diào)從0到2%的范圍內(nèi),因?yàn)榍∏∮行┯袡C(jī)物在這個(gè)濃度范圍內(nèi)與水形成共沸物(相對(duì)揮發(fā)度隨濃度升高而

2、變得小于1)。強(qiáng)調(diào)有機(jī)物/水的相對(duì)揮發(fā)度大于2是因?yàn)橄鄬?duì)揮發(fā)度越打越容易用精餾/吹脫原理分開。雖然有些化合物的純物質(zhì)飽和蒸汽壓遠(yuǎn)小于同樣溫度下水的蒸汽壓,但是在低濃度下,亨利定律起作用。或者講,這些有機(jī)物特別是非極性有機(jī)物在稀水溶液中的活度系數(shù)很大,大到幾十,幾百,幾千,甚至幾萬。這樣,有機(jī)物/水的相對(duì)揮發(fā)度揮發(fā)度大于1。按這個(gè)狹義定義,屬于揮發(fā)性有機(jī)物的有:1.幾乎所有9個(gè)碳以下的烴;2.幾乎所有8個(gè)碳以下5個(gè)鹵素原子以下的鹵代烴（脂肪族和芳香族）;3.幾乎所有6個(gè)碳以下的(一元)醇;4.幾乎所有8個(gè)碳以下的(一元)醚;5.除甲醛外的所有7個(gè)碳以下的(一元)醛和酮

3、;6.幾乎所有8個(gè)碳以下的(羧酸的)酯;7.幾乎所有6個(gè)碳以下的腈類(RCN),如乙腈,丙腈,丙烯腈等;8.幾乎所有8個(gè)碳以下的(一元)脂肪族胺類(包括含氮環(huán)類化合物);9.6個(gè)碳以下的脂肪族單硝基取代物;10.芳香族單硝基取代物;11.芳香族單鹵單硝基取代物,例如1-氯-2-硝基苯,1-氯-3-硝基苯,1-氯-4-硝基苯;12.芳香族二鹵單硝基取代物;例如1,4-二氯-4-硝基苯,1,2-二氯-2-硝基苯;13.二甲基酚類,乙基酚;14.某些鹵代酚,如2-氯酚,2,4-二氯酚,2,4,6-三氯酚;15.2-硝基酚,1-氯-2-硝基酚;1.N-甲基苯胺,N-乙基苯胺

4、;2.其它:呋喃,四氫呋喃,糠醛,甲基糠醛,乙二醇二醚類,二噁烷,三噁烷等;3.揮發(fā)性無機(jī)物,如氨,水合肼,甲基水合肼等。含揮發(fā)性有機(jī)物廢水處理的常規(guī)和新興技術(shù)有：蒸餾，真空蒸餾，汽提，氣提（吹脫），吸附,滲透汽化（滲透蒸發(fā)），間隙膜蒸餾（叫單級(jí)膜蒸發(fā)/冷凝才對(duì)），真空膜蒸餾（叫單級(jí)抽真空膜蒸發(fā)才對(duì)）等。這些技術(shù)可用于從以上揮發(fā)性有機(jī)物稀水溶液中移走/富集/回收/純化揮發(fā)性有機(jī)物。但除了對(duì)很少數(shù)低沸點(diǎn)小分子化合物如氨,甲胺,二甲胺,三甲胺,乙胺,二乙胺,甲醇,二氯甲烷,氯仿,甲酸甲酯,甲酸乙酯乙酸甲酯,乙酸乙酯等外,上述技術(shù)只能得到有機(jī)物-水的均相或非均相共沸物.還

5、需要其他技術(shù)比如吸附,分相等進(jìn)行分離得純有機(jī)物產(chǎn)品。二.半揮發(fā)性有機(jī)物有些有機(jī)物的稀水溶液中,有機(jī)物/水的相對(duì)揮發(fā)度揮發(fā)度小于1,但是大于0.1.而另一些有機(jī)物/水的相對(duì)揮發(fā)度在極稀情況下大于1,甚至大于2,但相對(duì)揮發(fā)度隨濃度升高而很快變得小于1,并與水形成沸點(diǎn)極接近水的沸點(diǎn)而有機(jī)物濃度又極稀的共沸物。比如,常壓下,苯酚與水形成共沸物的溫度為99.5度,重量百分比濃度為0.32%,三丁胺與水形成共沸物的溫度為99.7度,重量百分比濃度為1.0%。另外有些化合物在整個(gè)濃度范圍內(nèi)于相對(duì)揮發(fā)度非常接近1,如乙二胺。這些有機(jī)物包括:1.所有的一元羧酸,比如甲酸,乙酸,丙酸,

6、丁酸,丙烯酸;2.鹵代一元羧酸,如氯乙酸3.苯酚,甲基酚類;4.3-氯酚,4-氯酚;5.3-硝基酚,4-硝基酚;6.苯胺,甲苯胺類,氯苯胺類;7.二胺類,如乙二胺,丙二胺;8.乙二醇單醚類,如乙氧基乙醇,丁氧基乙醇;9.幾乎所有9個(gè)碳以上的烴;10.幾乎所有9個(gè)碳以上或5個(gè)鹵素原子以上的鹵代烴;11.幾乎所有6個(gè)碳以上的(一元)醇;12.幾乎所有8個(gè)碳以上的(一元)醚;13.幾乎所有8個(gè)碳以上的(一元)醛和酮;14.幾乎所有8個(gè)碳以上的酯;15.幾乎所有6個(gè)碳以上的氰類(RCN);16.幾乎所有8個(gè)碳以上的(一元)脂肪族胺類(包括含氮環(huán)類化合物);17.甲醛,二醛類

7、。蒸餾，真空蒸餾，汽提，氣提等技術(shù)不能有效地從以上揮發(fā)性有機(jī)物稀水溶液中脫除這些有機(jī)物。有效的分離/回收方法包括萃取,吸附,離子交換,滲透汽化和其他一些膜方法,下一個(gè)主題帖將介紹。三.幾乎不揮發(fā)的極性有機(jī)物幾乎不揮發(fā)有機(jī)物是指有機(jī)物/水的相對(duì)揮發(fā)度揮發(fā)度小于0.1。這里只講一些幾乎不揮發(fā)的極性有機(jī)物,包括:1.元羧酸;2.鹵代一元羧酸,如二氯乙酸,三氯乙酸;3.羥基羧酸類;3.二酚類;5.二硝基苯類,二硝基甲苯類;5.二硝基苯酚類;6.硝基苯胺類;7.氯代硝基苯胺類;7.二元醇類,如乙二醇,丙二醇,丁二醇;8.聚乙二醇單醚類;9.酰胺類,如甲基甲酰胺,二甲基甲酰