专利名称：一种综合利用pta母固水的方法
技术领域：
本发明属于环境工程及工业废水回用技术领域，具体涉及一种综合利用PTA母固水的方法。
背景技术：
精对苯二甲酸(PTA)生产过程中会产生大量高浓度有机废水，此废水具有水质水量变化大、污染物浓度高、污染物种类多及PH值波动范围大等特点，属于较难处理的石油化工废水之一，如将其直接排入自然环境，会对水生生态造成破坏，必须予以处理。PTA废水的处理方法主要有物理化学法和生物化学法。其中物化法主要有加酸结晶、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。中国专利CN101941769A给出了一种絮凝法处理PTA废水工艺，该工艺较早的利用物化方法处理PTA废水，TA去除率可达72%，化学需氧量(COD)去除率可达59%，但处理效果不及传统的生化方法，不具现实意义。中国专利CN1315^5A采用膜分离和树脂吸附联合工艺处理PTA生产废水，COD降至150ppm，苯甲酸和对苯二甲酸降至5ppm，该技术较好的处理了 PTA母固水中的有机物质，但是没有对水中的金属离子进行处理，出水仍然达不到回用标准。中国专利CN1594118A给出了膜技术和离子交换树脂联合工艺处理PTA废水的技术，该技术采用陶瓷膜工艺截留水中的悬浮颗粒，离子交换树脂截留水中的金属离子，悬浮颗粒截留率达到90%以上，金属离子去除率达到90%以上。专利 CNlOl 134628A和CN 101254985A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。生化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CN 1927745A将氧化技术与生物法相结合，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PTA生产厂家废水处理的成本，本发明的目的是提供一种综合利用PTA 母固水的方法。本发明的技术方案如下本发明提供了一种综合利用PTA母固水的方法，该方法包括以下步骤将PTA母固水降温至40-50°C，输送到过滤器中，水中悬浮颗粒被过滤器中滤芯截留，形成致密的滤饼层，清液则通过滤芯形成渗透液，然后进入固相萃取柱，出水流经离子交换树脂，达到PTA 生产用水水质。
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所述的过滤器为金属滤芯式过滤器，过滤精度为0. 2 μ m，过滤方式选自内过滤或外过滤中的一种。所述的固相萃取柱中固萃剂选自苯乙烯系大孔树脂、二乙烯苯系大孔树脂或聚丙烯酸系大孔树脂中的一种或几种。所述的固相萃取柱中固萃剂在饱和后选用60-110°C醋酸进行再生。所述的离子交换树脂为三级离子交换树脂，选自苯乙烯系阳离子交换树脂、丙烯酸系阳离子交换树脂或酚醛系阳离子交换树脂中的一种或几种。所述的离子交换树脂饱和后采用5 10%的氢溴酸进行再生。固萃系统中使用固萃剂对PTA母固水中有机物质进行有选择截留，对TA、醋酸等产品和溶剂无截留能力，对BA、PT酸、4-CBA的截留效率达到99%以上，通入高温醋酸进行再生，醋酸温度在60-110°C。再生液引入PTA工艺的醋酸回收工段，将再生液中的ΒΑ、PT 酸、醋酸进行分离；三段离交工艺分别对PTA母固水中金属离子分级截留，一级离子交换树脂用来去除i^、Ni、Cr等微量金属离子，二级离子交换树脂用来回收Co、Mn等有价值的金属离子，三级离子交换树脂用来去除PTA母固水中的Na，截留率都达到99. 9%以上。离子交换树脂使用5%氢溴酸进行再生，一、三级离子交换树脂再生液直接通入生化系统处理，二级离子交换树脂再生液直接回粗对苯二甲酸(CTA)氧化工段，做为生产过程中的催化剂。本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果1、本发明的方法中使用的金属过滤器过滤精度达到0.2 μ m，水中悬浮物质的截留率达到了 99%以上。2、本发明的方法中固萃系统对PTA母固水中有机物质有选择性的截留，TA、醋酸分别为PTA生产过程中的产品和溶剂，这两种物质留在水中，可以直接回到系统，很大程度上节省了 PTA生产厂商的运行成本；而对水中的BA、PT酸、4-CBA等有较强的截留效果，可达99%以上；固萃系统使用高温醋酸进行再生，再生液直接回PTA生产工艺中的醋酸回收工艺，通过精馏将醋酸、BA、PT酸、4-CBA进行分离，其中BA具有极高的经济价值，客观上增加了生产厂家的利润。3、本发明的方法通过分级离子交换，一方面确保出水中不含有金属离子，另一方面将水中有价值的Co、Mn单独截留，树脂饱和后加入氢溴酸再生，形成Co、Mn催化剂，直接引入到PTA氧化工段使用。4、本发明的方法对PTA母固水中有价值物质进行资源化利用，同时也进一步实现了 PTA行业零污染排放的目标，对整个石化行业具有跨时代意义，极具推广和应用价值。5、本发明的方法操作简单，占地少，运行费用低，对PTA生产企业污水的综合治理具有重要的现实意义。
图1是综合利用PTA母固水的工艺流程图。
具体实施例方式以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。实施例1
工艺流程见图1，首先将PTA母固水降温至40°C，降温后的PTA母固水输送到过滤器中，过滤器精度为0. 2μπι，过滤方式为内过滤水中悬浮颗粒被外滤式过滤器中滤芯截留， 形成致密的滤饼层，清液则通过滤芯，渗透液进入固相萃取柱，当渗透液通过固萃剂苯乙烯系大孔树脂床层时，水中溶解的有机物被固萃剂截留，金属离子仍然保留在水中，固萃后出水流进三级离子交换树脂，废水通过离子交换树脂床层时，水中的金属离子被分级交换，一级离子交换树脂苯乙烯系阳离子交换树脂用来去除狗、Ni、Cr等微量金属离子，二级离子交换树脂丙烯酸系阳离子交换树脂用来回收Co、Mn等有价值的金属离子，三级离子交换树脂酚醛系阳离子交换树脂用来去除PTA母固水中的Na。经过处理后的PTA母固水达到PTA 生产用水标准。固萃剂再生液采用60°C醋酸，解析液回醋酸回收系统，离子交换树脂再生液采用5%氢溴酸，二级离子交换树脂再生液回氧化系统。系统运行过程中出水水质监测结果见表1、固相萃取树脂再生液监测结果见表2和二级离子交换树脂再生液进行取样分析，结果见表3。实施例2将PTA母固水降温至45°C，降温后的PTA母固水输送到过滤器中，过滤器精度为
0.2μ m，过滤方式为外过滤，水中悬浮颗粒被内滤式过滤器中滤芯截留，形成致密的滤饼层，清液则通过滤芯，渗透液进入固相萃取柱，当渗透液通过固萃剂二乙烯苯系大孔树脂床层时，水中溶解的有机物被固萃剂截留，金属离子仍然保留在水中，固萃后出水流进三级离子交换树脂，废水通过离子交换树脂床层时，水中的金属离子被分级交换，一级离子交换树脂丙烯酸系阳离子交换树脂用来去除Fe、Ni、Cr等微量金属离子，二级离子交换树脂酚醛系阳离子交换树脂用来回收Co、Mn等有价值的金属离子，三级离子交换树脂苯乙烯系阳离子交换树脂用来去除PTA母固水中的Na。经过处理后的PTA母固水达到PTA生产用水标准。固萃剂再生液采用85°C醋酸，解析液回醋酸回收系统，离子交换树脂再生液采用 8%氢溴酸，二级离子交换树脂再生液回氧化系统。系统运行过程中出水水质监测结果见表
1、固相萃取树脂再生液监测结果见表2和二级离子交换树脂再生液进行取样分析，结果见
表3o实施例3将PTA母固水降温至50°C，通过泵将降温后的PTA母固水输送到过滤器中，过滤器精度为0. 2μπι，过滤方式为外过滤，水中悬浮颗粒被外滤式过滤器中滤芯截留，形成致密的滤饼层，清液则通过滤芯，渗透液进入固相萃取柱，当渗透液通过固萃剂聚丙烯酸系大孔树脂床层时，水中溶解的有机物被固萃剂截留，金属离子仍然保留在水中，固萃后出水流进三级离子交换树脂，废水通过离子交换树脂床层时，水中的金属离子被分级交换，一级离子交换树脂酚醛系阳离子交换树脂用来去除Fe、Ni、Cr等微量金属离子，二级离子交换树脂苯乙烯系阳离子交换树脂用来回收Co、Mn等有价值的金属离子，三级离子交换树脂丙烯酸系阳离子交换树脂用来去除PTA母固水中的Na。经过处理后的PTA母固水达到PTA生产用水标准。固萃剂再生液采用110°C醋酸，解析液回醋酸回收系统，离子交换树脂再生液采用 10%氢溴酸，二级离子交换再生液回氧化系统。系统运行过程中出水水质监测结果见表1、 固相萃取树脂再生液监测结果见表2和二级离子交换树脂再生液进行取样分析，结果见表3。表 权利要求
1.一种综合利用PTA母固水的方法，其特征在于该方法包括以下步骤，将PTA母固水降温至40-50°C，输送到过滤器中，水中悬浮颗粒被过滤器中滤芯截留，形成致密的滤饼层， 清液则通过滤芯形成渗透液，然后进入固相萃取柱，出水流经离子交换树脂，达到PTA生产用水水质。
2.根据权利要求1所述的综合利用PTA母固水的方法，其特征在于所述的过滤器为金属滤芯式过滤器，过滤精度为0. 2 μ m，过滤方式选自内过滤或外过滤中的一种。
3.根据权利要求1所述的综合利用PTA母固水的方法，其特征在于所述的固相萃取柱中固萃剂选自苯乙烯系大孔树脂、二乙烯苯系大孔树脂或聚丙烯酸系大孔树脂中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的综合利用PTA母固水的方法，其特征在于所述的固相萃取柱中固萃剂在饱和后选用60-110°C醋酸进行再生。
5.根据权利要求1所述的综合利用PTA母固水的方法，其特征在于所述的离子交换树脂为三级离子交换树脂。
6.根据权利要求5所述的综合利用PTA母固水的方法，其特征在于所述的离子交换树脂选自苯乙烯系阳离子交换树脂、丙烯酸系阳离子交换树脂或酚醛系阳离子交换树脂中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的综合利用PTA母固水的方法，其特征在于所述的离子交换树脂饱和后采用5 10%的氢溴酸进行再生。
全文摘要
本发明属于环境工程及工业废水回用技术领域，公开了一种综合利用PTA母固水的方法，该方法包括以下步骤将PTA母固水降温至40-50℃，输送到过滤器中，水中悬浮颗粒被过滤器中滤芯截留，形成致密的滤饼层，清液则通过滤芯形成渗透液，然后进入固相萃取柱，出水流经离子交换树脂，达到PTA生产用水水质。本发明的方法操作简单，占地少，运行费用低，对PTA生产企业污水的综合治理具有重要的现实意义。
文档编号C02F103/36GK102249454SQ201110127198
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者李艳芬, 邓宁, 陈越峰 申请人:李大伟