[发明专利]PTA精制废水的综合处理利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机废水的处理利用方法，特别涉及一种PTA精制废水的综合处理利用方法。

背景技术

精对苯二甲酸(PTA)是一种重要的化工原料。PTA是在催化剂的作用下，以醋酸为溶剂，通过氧化对二甲苯，生成粗对苯二甲酸，再对粗对苯二甲酸加氢精制，去除杂质，经分离、干燥而制得的。在PTA的上述生产过程中，会产生大量高浓度的有机废水，在这种有机废水中，COD约4500～8000mg·L^-1，除含有大量作为溶剂的醋酸外，还含有留在溶剂中的对苯二甲酸、对甲基苯甲酸、苯甲酸、催化剂及其它杂质。目前国内外的对苯二甲酸生产企业主要采用厌氧/好氧联合工艺处理此类废水。这种工艺的缺点是很难降解水体中的苯系有机物，且生化处理工艺的投资及操作成本较高，废液中的有用原料很难再次利用，因此资源浪费严重。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种PTA精制废水的综合处理利用方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种PTA精制废水的综合处理利用方法，结合原有PTA生产装置及PTA回收系统进行，包括以下步骤：

A、将PTA精制废水冷却降温低于60度后，引入一级膜分离装置进行分离，截留的浓缩液引入到原有PTA回收系统回收PTA，滤出液进入B步骤处理；

B、将步骤A所得滤出液引入二级膜分离装置进行分离，截留的浓缩液进入D步骤处理，滤出液直接回用，或进入C步骤处理；

C、将步骤B所得滤出液引入水回收离子交换系统，进一步去除微量离子后达到去离子水水质要求，作为工艺水回用到生产；

D、将步骤B所得浓缩液经预处理后引入催化剂回收离子交换系统，对钴锰离子进行吸附，吸附饱和后经过解析得到高浓度的钴锰溶液，回收其中的钴锰催化剂。

本发明通过两级膜分离装置、水回收离子交换系统和催化剂回收离子交换系统的综合运用，实现了PTA离心母液水的综合回收利用，包括废水回用(转化成去离子水)，回收废水中的PTA、PT酸等有用原料，并可实现对钴锰催化剂进行回收利用。有效地利用了资源，减少了环境污染。

具体实施方式

本发明PTA精制废水的综合处理利用方法在具体实施时，通常PTA经过离心的母液直接或者经过常规过滤如板框过滤后，打入到一级膜分离装置，在1-10kg/cm²的操作压力下，温度控制在30-60℃，进行过滤分离。通常透过液量占进料量的80-95％以上。被截留的存在于浓缩液中的PTA可以再经过离心或板框回收。透过液中，尚含有少量溶解的PTA，以及PT酸及其它可溶性杂质，包括钴錳离子等。该透过液经过升温到30-80℃，并维持10-120分钟后，进入到二级膜分离装置，也就是纳滤或者反渗透系统，将上述杂质截留。二级膜分离装置的操作压力控制在10-40kg/cm²，温度维持在30-80℃。反渗透或纳滤的水回收率达到50-85％。反渗透或纳滤的出水可以满足回用要求，可以直接回用到打浆工序或其它工序。反渗透或纳滤的出水由于含有少量其他杂质，可以通过离子交换技术获得更好的水质，再来回用。采用离子交换技术可获得电导率低于10μs/cm²的去离子水。

离子交换的过程为：反渗透或纳滤出水经过阳离子柱和阴离子柱，经过阴阳柱处理后，水的电导率可达到10μs/cm²以下。离子交换柱流速控制在1-8BV。

反渗透或纳滤的浓缩液(截留液)中含有大量钴錳。选用树脂(树脂选用鏊合树脂或强酸性树脂、阳离子树脂等)对钴錳进行吸附，再选用氢溴酸解析液解析，获得经过富集、纯化的钴錳离子。本发明选用的树脂流速可达到3-8BV，吸附率达99.9％以上；树脂吸附饱和用氢溴酸进行洗脱和再生，再生好的树脂可继续使用；

本发明PTA精制废水的综合处理利用方法的实施效果可由下列试验结果说明。

对用作一级膜的20nm不锈钢膜、100nm不锈钢膜及PoroCep(一种浸没式膜，过滤孔径30nm)对离心母液的膜处理效果进行了试验比较，结果表明，三种膜对COD的截留率均达到25％左右，这主要是由于三种孔径的膜都能对结晶出来的PTA颗粒进行有效的截留。