[发明专利]一种精对苯二甲酸生产废水处理方法

说明书

本发明涉及一种工业生产中的废水处理方法，尤其涉及一种精对苯二甲酸生产中的废水处理方法。

对苯二甲酸是生产聚酯的主要原料。早期生产主要采用对苯二甲酸先与甲醇反应生成对苯二甲酸二甲酯，再与乙二醇酯交换和缩聚的路线。80年代以来，聚酯纤维的生产转为以精对苯二甲酸(即PTA，下同)法为主，即对二甲苯先经高温氧化，生成粗对苯二甲酸，粗对苯二甲酸再经加氢精制制得精对苯二甲酸。精对苯二甲酸可与乙二醇直接酯化，进而生产聚酯纤维。

精制工序的工艺过程是：将来自氧化工序的粗对苯二甲酸与工艺水混合成浆料，经升温、加压，使对苯二甲酸全溶于水。溶液在250～280℃及4～5MPa下通过高压加氢装置，在钯催化剂作用下，使对羧基苯甲醛加氢变为对甲基苯甲酸。反应流出液经4～5级串联的结晶器逐级降压闪蒸，料液冷却后，析出对苯二甲酸结晶。含有晶体的浆料用压力离心机过滤，滤饼排入再打浆罐，以新工艺水再打浆，然后经过滤、干燥，制得精对苯二甲酸。精对苯二甲酸的纯度可达到纤维级的要求(如杂质对羧基苯甲醛的含量<25ppm，对甲基苯甲酸<150ppm>，可与乙二醇直接酯化，生产聚酯纤维。

压力离心机分离出的母液，主要成分是水，但仍含有一定量的对苯二甲酸、溶解于水的对甲基苯甲酸、苯甲酸、催化剂及其它杂质。其COD一般为5000～8000mg/L，构成PTA生产中的主要废水源。因苯羧酸类化合物在自然条件下很难降解，使PTA生产中的废水处理具有一定的难度。通常的处理方法是，先经一烛式过滤器，回收一部分悬浮的对苯二甲酸后，滤液送往本厂污水处理系统。该系统一般包括沉降池，调节池，曝气池，事故池，以及鼓风机等。这种方法的处理系统占用大量土地，环境脏差，与现代化的聚酯厂极不相称，且处理后污水，仍达不到排放标准，需送往总厂污水处理系统或城市污水处理系统进一步处理，方可达标排放。

现有技术已经提出了若干种方法对PTA生产中废水处理进行了改进。如：中国专利申请CN1033176A提出一种用铁盐处理工业废水中对苯二甲酸的方法，主要采用硫酸铁或三氯化铁使废水中的对苯二甲酸沉淀，然后通过过滤加以去除。调节PH至4-5.5，同时加入适量的聚丙烯酰胺以提高对苯二甲酸的沉淀度，对苯二甲酸的去除率可达90％以上。中国专利申请CN1039784A提出一种由预处理、厌氧生物处理、好氧生物处理组合的PTA生产废水处理技术。这些方法在一定程度上降低了废水的COD，减轻了污水处理的负荷。但处理过程复杂、周期长，经过处理后的污水仍难达到直接排放的标准。更重要的是这些方法只是消极地对废水加以处理，处理的目的仅在于排放，处理过程中又添加了酸、碱及其他化学品，易形成二次污染，而没有对废水进行回收再利用。如此，PTA生产厂一方面排放出大量的废水污染环境，另一方面，需要补充相应量的经过特殊处理的新鲜工艺水，作为精制粗对苯二甲酸的溶解用水，增加了水资源匮乏的压力。如一套年产22.5万吨PTA的生产装置，污水排放量约为70～80m³/小时。因此，寻求能够有效地减少污染物的排放量和工艺水消耗量的废水处理方法成了PTA行业的当务之急。

本发明的目的是为了克服现有技术成本高、占地面积大、需向废水中加入化学物质和处理后的废水不能回收利用的缺陷，提供一种有效的PTA生产废水处理方法，使处理后的废水可重新回收利用，作为精制工序的工艺用水，以实现PTA生产中用水闭路循环、无污水排放的清洁生产。

本发明采用膜分离和树脂吸附分离相结合的方法，对PTA生产废水进行处理。

本发明的废水处理方法，可以包括以下步骤：

a)从精制工序中压力离心机排出的母液，首先经过过滤器过滤；

b)从过滤器过滤后的母液通过膜分离装置进一步除去对苯二甲酸等杂质；

c)经膜分离后的母液进入树脂吸附分离装置，进行吸附分离；经吸附分离后的母

液重新引入精制工序作为循环工艺水；

d)吸附饱和的树脂，用醋酸进行洗脱，醋酸洗脱液返回氧化工序用作溶剂。