申请日2010.12.13
公开(公告)日2011.05.25
IPC分类号C02F1/26; C02F101/34; C02F1/42
摘要
本发明属于环境工程及工业废水回用技术领域，公开了一种精对苯二甲酸生产废水处理及资源化利用的方法。本发明公开的方法包括以下步骤，精对苯二甲酸生产废水从萃取塔顶部进入，萃取剂从塔的底部进入，两股物料在萃取塔填料层充分接触，萃取相直接返回到PTA生产工艺中进行回收利用。本发明有机物回收率可达90%以上，金属离子回收率可达95%以上，本发明克服了精对苯二甲酸废水排放浪费的缺点，回收废水中大部分有机物和金属离子，具有投资少、能耗低、回收率高等优点。
权利要求书
1.一种精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，精对苯二甲酸生产废水从萃取塔顶部进入，萃取剂从塔的底部进入，两股物料在萃取塔填料层充分接触，萃取相直接返回到PTA生产工艺中进行回收利用。
2.根据权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法，其特征在于：所述精对苯二甲酸生产废水是指含有苯甲酸、对羧基苯甲醛、对甲基苯甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、醋酸、钴、锰、铁、镍、钙或镁的废水。
3.根据权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法，其特征在于：所述的萃取塔是指传统的填料式萃取塔。
4.根据权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：所述的萃取剂选自对二甲苯、醋酸或高温热水中的一种;萃取剂与原料废水的质量比为1∶0.1-1∶5。
5.根据权利要求4所述的精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法，其特征在于：所述的萃取剂为高温热水，高温热水的温度范围在120-150℃。
6.根据权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法，其特征在于：所述的填料层中的填料为规整的离子交换树脂。
7.根据权利要求6所述的精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法，其特征在于：所述的离子交换树脂选自树脂D840、D850、D860、1500H或1600H中的一种。
8.根据权利要求6所述的精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法，其特征在于：所述的离子交换树脂饱和后，用氢溴酸进行再生，氢溴酸用量为树脂装填量的2-10BV，解析液直接返回PTA生产工艺的氧化工序用作促进剂。
9.根据权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法，其特征在于：所述的充分接触是指萃取剂和废水在树脂床层中的停留时间为6-30min。
说明书
一种精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法
技术领域
本发明属于环境工程及工业废水回用技术领域，具体涉及一种精对苯二甲酸生产废水处理及资源化利用的方法。
背景技术
精对苯二甲酸(PTA)是涤纶生产中不可或缺的原材料，近年来国内聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等行业对PTA需求的迅速增加，国内PTA的产量也在逐年增加。2010年底，预计国内PTA生产能力达到1575万吨/年，由于PTA生产装置均采用对二甲苯(PX)氧化工艺，生产过程中产生了大量高浓度有机废水，总计每年生产PTA所产生的废水就有约4182万吨。PTA精制过程产生的废水含有对甲基苯甲酸(PT酸)、精对苯二甲酸、对甲基苯甲醛、金属离子和有机杂质，若直接排放会造成环境污染，而且会造成资源的浪费。
芳香族羧酸废水的处理方法主要有物理化学法和生物化学法。其中物理化学法主要有加酸结晶、沉淀、氧化、膜分离等，但结晶法由于析出对苯二甲酸(TA)并不彻底，析出的结晶物不易过滤，固液分离技术要求高，沉淀法中混凝剂价格偏高，增加了操作成本，而且处理后必须用大量的纯水中和，氧化法虽可完全去除TA污染物，但是在高温高压下操作，存在一定的安全隐患，实用价值不高，专利CN 101134628A和CN101254985A都采用膜反应器处理PTA废水，虽然出水能够达到回水的要求，但是均存在膜反应器容易堵塞，运行时间不长，碱洗频繁的缺点。故以物理化学方法处理PTA废水，尚未普及应用。生物化学法是传统的污水处理方法，有许多其它方法不可比拟的优越性，但是占地面积过大的缺陷已经开始限制其进一步发展，专利CN1927745A将氧化技术与生物化学法相结合，处理PTA废水，实现了停留时间短，处理效率高以及无污染排放，但是该工艺需要曝气过程，占地面积仍然较大。
发明内容
为了减少精对苯二甲酸生产厂家废水处理的成本，本发明的目的是提供一种精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法。本发明方法具有投资少、能耗低、回收率高等优点。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种精对苯二甲酸生产废水的处理回用方法，该方法包括以下步骤：精对苯二甲酸生产废水从萃取塔顶部进入，萃取剂从塔的底部进入，两股物料在萃取塔填料层充分接触，萃取相直接返回到PTA生产工艺中进行回收利用。所述精对苯二甲酸生产废水是指含有苯甲酸、对羧基苯甲醛、对甲基苯甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、醋酸、钴、锰、铁、镍、钙或镁的废水。
所述的萃取塔是指传统的填料式萃取塔。
所述的萃取剂选自对二甲苯、醋酸或高温热水中的一种，优选高温热水，高温热水的温度范围在120-150℃;萃取剂与原料废水的质量比为1∶0.1-1∶5。上述三种物质为PTA生产的原料，萃取液可直接回到PTA生产系统中，同时上述三种物质对水中有机物的溶解度较大，具备萃取剂的要求。
所述的填料层中的填料为规整的离子交换树脂，在物料进行萃取的同时，可将原料废水中的金属离子回收;离子交换树脂选自罗门哈斯公司的五种规格树脂D840、D850、D860、1500H或1600H中的一种。
所述的离子交换树脂饱和后，用氢溴酸进行再生，氢溴酸用量为树脂装填量的2-10BV，解析液直接返回PTA生产工艺的氧化工序用作促进剂。
所述的充分接触是指萃取剂和废水在树脂床层中的停留时间为6-30min。
在对苯二甲酸生产的精制单元产生的废水中，含有多种有机物和金属离子，还含有一些固体悬浮物、大分子和胶体物质。通过使用萃取剂，将固体悬浮物、大分子和胶体物质从废水中分离出来;通过使用规整的离子交换树脂，将金属离子从废水中分离出来。
本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明将PTA生产过程中使用的原料作为萃取剂，且萃取相直接返回到系统中，没有增加废水处理的成本。
(2)本发明将离子交换树脂装填到萃取塔中，既可以作为萃取塔中的填料，也可以回收水中的金属离子，一塔可以实现两种功能，大大减少了设备的占地面积。
(3)本发明使用氢溴酸作为洗脱液对离子交换树脂进行再生，与常用的盐酸相比，不会造成二次污染，产生额外的废水。
(4)本发明能很好地应用PTA生产废水工业放大中，是一种满足工业化需求、实用性很强的新工艺。
