申请日2008.12.12
公开(公告)日2009.05.13
IPC分类号C02F9/14; C02F1/52; C02F103/36; C02F3/12; C02F1/72
摘要
精对苯二甲酸(PTA)废水回用处理方法，属于环境工程及工业废水处理技术领域。具体方法为：采用质量浓度为1‰～2‰的聚丙烯酰胺溶液对PTA废水进行絮凝沉降预处理，投加量为废水体积的0.5%～1%。经过预处理的废水通入氧化池中进行高级氧化降解反应，反应过程中通过风机向反应池中鼓入空气，经过处理的废水可以直接用于车间生产。其中主氧化剂双氧水浓度在20%～30%;辅助氧化剂氯酸钠和过硫酸钾均为工业级，投加量分别为废水质量的0.1%～0.2%和0.1‰～0.2‰。本发明方法与现有的废水回用工艺相比具有投资少、操作简单易行，处理效率高等优点。采用本发明方法实现了PTA废水的回用，在一定程度上缓解了水资源紧张的压力，符合国家节能减排的大方针。
权利要求书
1.一种对精对苯二甲酸废水进行回用的方法，其特征是首先将废水泵入预处 理池中并按照废水体积的0.5%～1%，加入质量浓度为1‰～1.5‰聚丙烯酰胺絮凝 剂，把经过絮凝沉降、过滤后的废水投入容器中，按一定的比例向其中投入主氧 化剂双氧水和辅助氧化剂，然后搅拌混合均匀，并且在反应过程中向反应池中鼓 入空气，进行曝气处理，曝气时间为90～120min，对经过曝气处理的废水进行 静置处理，时间为8～10h;其中主氧化剂双氧水浓度为15%～40%，双氧水投加 量为废水质量的1%～1.5%;辅助氧化剂氯酸钠和过硫酸钾均采用工业级，投加 量分别为废水质量的0.1%～0.2%和0.1‰～0.2‰;得到达到工业回用水的要求的 经过处理废水。
2.根据权利要求1所述的一种对精对苯二甲酸废水进行回用的方法，其特 征是所述的主氧化剂双氧水浓度为20%～30%。
3.根据权利要求1所述的一种对精对苯二甲酸废水进行回用的方法，其特 征是所述的双氧水投加量为废水质量的1.2%～1.3%。
4.根据权利要求1所述的一种对精对苯二甲酸废水进行回用的方法，其特 征是所述的曝气时间为100～110min。
5.根据权利要求1所述的一种对精对苯二甲酸废水进行回用的方法，其特 征是所述的对经过曝气处理的废水进行静置处理，时间为8.5～9.5h。
说明书
一种对精对苯二甲酸废水进行回用的方法
技术领域
本发明属于环境工程及工业废水处理技术领域，涉及一种对精对苯二甲酸 生产废水进行回用处理使之达到零排放的方法。
背景技术
随着经济的迅速发展与人口的急剧增加，水资源短缺和水环境恶化现象严重 制约了我国经济和社会的发展。为了解决水资源日益紧张的问题，人们在寻找新 水源的同时，已把废水回用作为实现水资源可持续发展的重要途径。
PTA(精对苯二甲酸)是生产合成树脂、涤纶纤维等产品的重要原料，近年来 由于国内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。 2006年底，国内的生产能力达到约565万吨/年，由于PTA生产装置均采用对二 甲苯氧化工艺，生产过程中产生了大量高浓度有机废水，平均约为2.6吨/吨PTA 产品，总计每年生产PTA所产生的废水就有约1500万吨，如果可以对此废水进 行循环利用，不但可以减少废水排放引起的环境污染，而且可以在一定程度上缓 解水资源紧缺的状况。
目前国内还没有对PTA废水进行回用的具体报道，对PTA废水的处理仅仅 停留在国家二级排放标准上。据报道对工业废水进行深度处理及回用的方法主要 有化学法、物理法、生物法三大类。其中化学法研究较多的主要是光化学氧化、 臭氧氧化、电化学氧化等，这几种方法运行成本都较高，而且适用于小股废水， 实际生产中尚没有针对大水量的应用。物理法包括活性炭吸附、树脂吸附、膜分 离等。活性炭吸附法存在饱和周期短、再生困难，且再生后其吸附能力亦有不同 程度的下降的缺点;膜分离法有投资高、寿命短且对水质要求高，易于堵塞、难 清洗等问题。生物法一般指与物理法联用的生物活性炭技术，其是将微生物膜挂 在活性炭孔道表面，虽然可以解决活性炭再生的问题，但是成本高，水质要求稳 定，操作要求苛刻，很难应用于大水量的处理。
专利CN101234814A采用生物法和膜法相结合的方式对印花废水进行回用 处理，虽然出水能够达到回用水的要求，但是此种方法仅仅适用于小水量的废水， 而且存在易受水质波动影响和占地面积大的缺点。专利CN101224357A和专利 CN101224930A都是采用膜法处理印染废水，但是均存在膜容易堵塞，清洗困难 的缺点。专利CN1982223A采用活性炭吸附催化对合成革废水进行回用处理， 此方法存在，活性炭孔道易于堵塞，催化剂再生困难的问题，
高级氧化工艺是目前研究较为广泛的工业有机废水处理技术，其特点是通过 反应产生具有强氧化性的羟基自由基，通过自由基反应有效的降解有机物，甚至 把有机物氧化为二氧化碳和水。并且高级氧化工艺具有处理时间相对较短，反应 过程易于控制，对有机物和色度的降解比较彻底，操作简单和成本较低的优点。
目前高级氧化工艺在废水处理中的优势越来越明显，其中专利CN1927745A 利用二氧化氯高级氧化工艺处理PTA废水，利用较小的占地面积和运行费用把 废水COD处理到420mg/L以下，达到生化处理要求。专利CN200710027102.2 中的芬顿氧化法可以应用到多种有机废水的处理。专利CN200710010253.7采用 臭氧氧化法处理含酚废水，处理后酚的去处率可以达到99%以上。
本发明针对现有工业废水回用存在的问题，采用物理-化学(絮凝沉降-高级 氧化)联用的技术对达到二级排放标准的PTA废水进行深度处理，使其达到工 业回用水的要求，真正做到了循环利用水资源，而且本发明的处理方法具有成本 低，操作简单，占地面积小等优点。
发明内容
本发明在现有废水回用技术基础之上，采用絮凝沉降与高级氧化相结合的方 法对达到二级排放标准的PTA废水进行深度处理，经过处理废水化学需氧量 (COD)降到10mg/L左右，生化需氧量(BOD5)8mg/L以下，色度10倍以下， pH在6.5～7.5之间。水质可以达到PTA生产车间的用水要求，对产品质量没有 影响，实现了废水的循环利用。
具体步骤如下：
1、首先将废水泵入预处理池中并按照废水体积的0.5%～1%，加入质量浓度 为1‰～1.5%‰聚丙烯酰胺絮凝剂，充分混合进行絮凝处理，絮凝时间为60～90min。 由于本发明处理的废水直接来自生物处理池，含有大量得活性污泥等悬浮固体， 此步骤主要目的就是除去这些固体物质，并且初步的降低废水的色度，使水质变 的澄清和方便后续处理。
2、对经过絮凝处理的废水进入过滤处理，实现固液分离。
3、用计量泵把经过固液分离的废水打入化学反应池中，加入主氧化剂双氧 水和辅助氧化剂混合均匀进行催化氧化处理，在反应过程中通过风机向反应池中 鼓入空气，进行曝气处理。曝气时间为90～120min，优选时间为100～110min。 曝气不但可以增加氧化深度而且可以起到搅拌、混合反应液的作用。对经过曝气 处理的废水进行静置处理，时间为8～10h，优选时间为8.5～9.5h。其中主氧化 剂双氧水浓度为15%～40%，优选浓度为20%～30%，双氧水投加量为废水质量的 1%～1.5%，优选范围1.2%～1.3%。辅助氧化剂氯酸钠和过硫酸钾均采用工业 级，投加量分别为废水质量的0.1%～0.2%和0.1‰～0.2‰。
其中反应的主要过程是：水中氧化剂与辅助氧化剂由于协同作用产生了大量 具有强氧化性的羟基自由基，对水中的有机物进行降解，使之最终转化为二氧化 碳和水，从而达到预期效果。
对废水进行静置处理可以使没有完全反应的双氧水分解，避免对测定及车间 使用产生影响。对处理过的废水进行取样测定，结果表明经过处理的废水可以达 到车间回用水的要求。
本发明具有以下优点：
1、本发明采用絮凝沉降与高级氧化法相结合的工艺对PTA废水进行深度处 理，经过处理的废水符合车间回用水的要求，达到了预期的效果。
2、该工艺与现有的废水回用方法比较具有操作简单、反应条件温和，处理 效果稳定，处理水量大、运行费用低等优点。
3、经过本发明深度处理的PTA废水化学需氧量(COD)降到10mg/L左右， 生化需氧量(BOD5)8mg/L以下，色度10倍以下，pH在6.5～7.5之间。可以 直接用于车间用水，真正实现了水资源的循环利用，符合国家节能减排的大方针。
本发明针对我国水资源紧缺的状况以简单的设备、方便的操作方法、价格低 廉的药剂对PTA废水进行深度处理，使其达到了车间用水的要求。最大限度的 利用了水资源，在一定程度上缓解了水资源短缺的情况。
