申请日2009.04.23
公开(公告)日2009.09.30
IPC分类号C02F9/02; C02F1/26; C02F1/44; C02F103/36
摘要
一种萃取-超滤-反渗透组合处理PTA精制废水的方法，先采用对二甲苯萃取精对苯二甲酸精制废水，萃取相返回到精对苯二甲酸的制备工序中，萃余相经过超滤及反渗透处理后，透过水达到回用标准，浓缩水返回到对二甲苯的萃取步骤中或者返回到精对苯二甲酸的制备工序中。本发明克服了原来PTA精制废水排放浪费的缺点，回收了废水中的大部分PT酸和PTA，去除了大部分金属离子和有机杂质，达到回用的目的。本发明还解决了反渗透膜容易堵塞的问题，具有投资和能耗较低、废水回收率高等优点。本发明既回收了有用资源，又可减少对环境的污染。本发明综合了各种处理工艺的优点，实现该工艺过程的零排放。
权利要求书
1、一种萃取-超滤-反渗透组合处理PTA精制废水的方法，其特征在于先 采用对二甲苯萃取精对苯二甲酸精制废水，萃取相返回到精对苯二甲酸的制 备工序中，萃余相经过超滤及反渗透处理后，透过水达到回用标准，浓缩水 返回到对二甲苯的萃取步骤中或者返回到精对苯二甲酸的制备工序中。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于萃取步骤中，对二甲苯与精 对苯二甲酸精制废水的质量比为1：5～10。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的对二甲苯萃取精 对苯二甲酸精制废水的温度为35～50℃。
4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的萃余相中，对甲 基苯甲酸的含量不大于200ppm。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于超滤膜的材质为聚砜、聚醚 砜、改性聚氯乙烯膜或聚偏氟乙烯。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于超滤或反渗透步骤的温度为 35～45℃。
7、根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于超滤压力为0.1～ 0.4MPa。
8、根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于反渗透压力为0.8～ 1.0MPa。
9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的透过水中，各金属离 子浓度均小于10ppm，对甲基苯甲酸浓度小于50ppm;透过水回用至精对苯 二甲酸的制备工序中。
说明书
萃取-超滤-反渗透组合处理PTA精制废水的方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种精对苯二甲酸精制废水 的处理 方法。
背景技术
精对苯二甲酸(PTA)生产工艺过程可分氧化单元和加氢精制单元两部 分。以对二甲苯(PX)为原料，在催化剂作用下经空气氧化成粗对苯二甲酸， 再依次经结晶、过滤、干燥为粗品;粗对苯二甲酸经加氢脱除杂质，再经结 晶、离心分离、干燥为PTA成品。
精对苯二甲酸(PTA)是涤纶生产中不可或缺的原材料，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(PTA)、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。PTA精制废 水的处理技术主要有物化处理法、生化处理法及物化-生化联合处理法3类， 但现有的方法存在投资和能耗较大、废水回收率低的问题。
发明内容
本发明的目的是克服原来PTA精制废水排放浪费的缺点，采用萃取-超 滤-反渗透分离技术，提供一种可除去PTA精制过程产生的废水中的大部分 PT酸和PTA，再进一步除去废水中的Mn、Co、Fe等金属离子，达到PTA精制 废水回用目的的方法。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种萃取-超滤-反渗透组合处理PTA精制废水的方法，先采用对二甲苯 萃取精对苯二甲酸精制废水，萃取相返回到精对苯二甲酸的制备工序中，萃 余相经过超滤及反渗透处理后，透过水达到回用标准，浓缩水返回到对二甲 苯的萃取步骤中或者返回到精对苯二甲酸的制备工序中。
萃取步骤中，对二甲苯与精对苯二甲酸精制废水的质量比为1∶5～10， 萃取温度为35～50℃，萃取级数为3～5级。萃取后的萃余相中，对甲基苯 甲酸的含量不大于200ppm，进一步的要求是，萃余相内的PT酸为50～200ppm (质量比例，下同)和PTA为50～100ppm时可以进入超滤反渗透系统。
超滤及反渗透处理步骤可以分开进行，也可以在超滤反渗透装置中进行。 超滤及反渗透的结合不仅可以将超细的固体颗粒截留，还可以将水中的金属 离子脱除，并回收其中的PT酸，减少废水排放。
超滤膜的材质为聚砜、聚醚砜、改性聚氯乙烯膜或聚偏氟乙烯等。超滤 的温度为35～45℃，超滤压力为0.1～0.4MPa。反渗透膜材质为芳香族的聚 酰胺类反渗透膜或纤维素的醋酸酯类反渗透膜，反渗透步骤的温度为35～ 45℃，反渗透压力低于1.0MPa，优选为0.8～1.0MPa，产水量在80m3/h以上。 本方法由于在进入超滤-反渗透前去除了大部分PT酸和PTA，解决了反渗透 膜容易堵塞的问题。
经过超滤反渗透处理后的透过水(即渗透液)中，各金属离子浓度均小 于10ppm(特别是Co<10ppm，Mn<10ppm)，对甲基苯甲酸浓度小于50ppm; 透过水回用至精对苯二甲酸的制备工序中。
本发明中所述的PTA精制废水，是指以PX为原料生产PTA的过程中， 精制单元产生的废水，包括结晶母液、洗涤废水以及在精制单元中的其他步 骤所含的废水。该废水中不仅含有PT酸和PTA，还含有金属离子(如Co、 Mn等)及有机杂质，这些废水若直接排放会造成环境污染。经过本方法的 处理，萃取相萃取PT酸后返回到PX氧化反应系统作为原料，萃余相进入膜 分离组件后，透过的水金属离子浓度和PT酸浓度达到回用要求，返回精制 工段或其他工段;浓缩水含有较高的PT酸和金属离子，送到PTA反应系统 的精馏塔代替部分回流液作为回流用或者返回至其他工段，浓缩水回反应系 统，不仅能有效回收PT酸和金属离子，而且还可以降低PTA精馏塔塔顶醋 酸含量，减少醋酸损失。经过上述处理，PTA精制废水可以得到充分利用， 各组分得到了近乎完全的重新利用。
