一种pta生产废水综合处理回用方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及一种PTA生产废水综合处理回用方法，该废水来自于精对苯二甲酸 (PTA)生产装置的精制单元，属于化工生产工业水处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 精对苯二甲酸(Purified Ter邱hthalic Acid简称PTA)是一种重要的有机化工 原料，主要用于生产聚对苯二甲酸乙二醋(简称PET)，并进一步生产合成树脂、聚醋纤维等。 PTA典型生产工艺分两步，第一步是PX氧化单元，W对二甲苯(PX)为原料，Co2VMn2V化-为催 化剂，醋酸化AC)为溶剂，PX与空气中的氧气反应(反应溫度191~2〇rC，压力1.25~1.65 MPa),氧化生成粗对苯二甲酸(TA)。第二步是TA精制单元，将TA在高溫下加水配成一定浓度 的水溶液，WPd/C为催化剂，经加氨反应(反应溫度280~286°C，压力6.8~8. IMPa)，除去对簇 基苯甲醒(4-CBA)等杂质，再经过结晶、过滤、干燥等过程，得到PTA产品。
[0003] 由于在对苯二甲酸(TA)精制过程中采用水作为溶剂，会产生一定浓度的有机废 水，该废水组成复杂，废水中含有一定量的芳香簇酸，如对苯二甲酸(TA)、对甲基苯甲酸(PT 酸）、苯甲酸等;还含有少量的对二甲苯(PX)，少量的钻、儘、钢等金属离子。运些物质若直接 排入环境，不仅造成资源浪费，还会造成较严重的环境污染，因此必需对PTA废水进行有效 处理。处理PTA生产废水主要有生化处理技术和物化处理技术。
[0004] 目前生产上主要采用的是厌氧-好氧(A/0)两段生化处理技术。文献CN103588349A 公开了一种采用预处理-厌氧-好氧结合的生化处理工艺，经过处理后的出水达到国家排放 标准(C0DGr<100 mg/L)。厌氧-好氧(A/0)两段生化处理技术，虽然目前生产上应用较广，但 其基建和投资费用较多，占地面积较大，处理时间较长，效率较低;并且生化法处理PTA废水 W达标排放为目的，很少回收利用。随着PTA生产装置的大型化(年产210万吨及W上），生 化处理技术已经不能适用大规模的废水处理(每生产1吨PTA产生3吨废水）。开发高效节能 的PTA废水物化处理组合工艺技术势在必行。
[000引文献CN101544429A公开了一种萃取-超滤-反渗透组合处理PTA精制废水的方法， 萃取操作中采用对二甲苯(PX)为萃取剂，回收了废水中的大部分PT酸和TA，去掉了废水中 的大部分金属离子和有机杂质，达到回用的目的。但是，该方法萃余相中溶解有少量ΡΧ,ΡΧ 进入反渗透系统，容易破坏反渗透膜。
[0006] 文献CN101941901A也公开了一种ΡΤΑ精制废水母固回收方法，采用液-液萃取法处 理ΡΤΑ精制废水，WPX为萃取剂，对废水进行单级萃取和多级萃取，回收了废水中的大部分 ΤΑ和ΡΤ酸等有机物，达到废水回用的目的。
[0007] 此外，文献CN102139970A公开了一种微滤-萃取-树脂吸附处理ΡΤΑ生产废水的方 法;文献CN102874955A也提出了一种萃取-微滤-树脂吸附处理ΡΤΑ精制废水的组合工艺。 W上运些文献均是基于ΡΧ萃取为主的组合工艺，虽然实现了处理水的回用，但存在W下缺 点：①萃取过程均采用ΡΧ为萃取剂，增加了原料ΡΧ消耗；②萃取时萃取剂ΡΧ用量过少 (CN101544429B:PX/废水=1/5~1/10, wt)，萃取效果不佳;③萃余相中会溶有少量ΡΧ，在后 面工序中萃取剂PX难W去除干净，造成二次污染;④萃余相水中少量PX容易造成反渗透膜 的损坏。⑤处理后水回用时水中少量PX会影响加氨精制单元，并影响PTA质量。因此，目前W PX萃取法为主的组合工艺难W实现工业上大规模PTA生产废水处理。
[0008] 为了克服现有PTA生产废水生化处理技术W及物化处理组合工艺技术上的缺点， 有必要开发出一种高效、节能、实用的PTA废水处理组合工艺技术。本发明提供了一种PTA 生产废水综合处理回用方法，采用新的液-液萃取技术，即提出采用簇酸烷基醋作为萃取 剂，可W较好萃取废水中的芳香簇酸有机物并且回收利用，同时减少PX原料消耗;并进一步 通过离子交换-反渗透工序，使处理后产水达到工艺水标准，可W返回到精制单元使用。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是针对PTA生产装置现有水处理技术上的不足，提供一种PTA生产废 水综合处理回用方法，采用新的液-液萃取技术，即提出采用簇酸烷基醋作为萃取剂，可W 较好萃取废水中的TA、PT酸等芳香酸有机物回收利用，同时减少PX原料消耗;所选用的簇酸 烷基醋价格低廉，萃取芳香酸有机物效果好，并且易于与有机物(或水)分离。萃取后的剩余 水相进一步通过离子交换和反渗透工序，使处理后产水达到工艺水标准，可W返回到精制 单元使用，水回用率达到70~85%。
[0010] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：一种PTA生产废水综合处理回用方 法，包括W下步骤： (1)首先进行精苯二甲酸(PTA)生产废水预处理，即采用初步过滤方法除去水中的大颗 粒固体悬浮物(含有TA、PT酸等有机物），滤出的固体芳香酸有机物返回氧化单元使用。
[0011] (2)精苯二甲酸(PTA)生产精制废水与簇酸烷基醋萃取剂在混合器内混合后输送 到萃取器内，废水和簇酸烷基醋萃取剂在萃取器内混合、传质，细小固体芳香酸有机物由水 相转移到萃取剂相中。
[0012] (3)萃取相中芳香酸有机物经与萃取剂簇酸烷基醋分离后，返回氧化单元使用。
[0013] (4)萃取后的剩余水相(萃余相)进入离子交换系统，经树脂吸附与离子交换回收 钻儘金属催化剂，回收的金属催化剂可W返回氧化单元使用。
[0014] (5)经离子交换处理后的水相进入两级反渗透系统，分离出极少量的可溶性有机 物和金属离子，透过水可W作为工艺水返回到精制单元使用；一级反渗透产生的浓水（15- 30wt%)送到污水处理系统的厌氧反应器处理。
[0015] 进一步说明，本发明所述PTA生产废水来自于PTA装置TA精制单元，PTA装置加氨反 应的操作条件是:反应溫度280~286°C，压力6.8~8. IMPa。
[0016] 进一步说明，所述步骤(2)中，采用的萃取剂为簇酸烷基醋类物质，构成该簇酸烧 基醋分子的簇酸为C2~C3的簇酸，烷基为C3~C4的烷基 进一步说明，所述步骤(2)中，萃取操作条件:溫度为15~45°C，萃取停留时间为10~30分 钟，萃取剂与废水质量比为0.6~1.0。
[0017] 进一步说明，所述步骤(4)中，离子交换系统采用氨离子型阳离子交换树脂，吸附 一定量金属离子后的阳离子交换树脂用稀氨漠酸化Br)再生。
[0018] 进一步说明，所述步骤（5)中，反渗透操作条件：溫度为15~45°C，压力0.7~ 2.1M 化。
[0019] 与PTA生产装置现有水处理技术相比，本发明的有益效果是： (1)采用新的液-液萃取技术回收有机物。即采用簇酸烷基醋作为萃取剂，可W较好萃 取废水中的TA、PT酸等芳香酸有机物回收利用，既减少了PX原料消耗，又避免了PX萃取法所 导致的废水中PX二次污染;芳香酸有机物回收利用率达到85% W上。
[0020] (2)利用离子交换法分离金属催化剂并回收利用。通过经树脂吸附与离子交换回 收金属催化剂钻儘离子，回收的钻儘催化剂可W返回氧化单元使用，钻儘催化剂回收率达 至 |J95%W上。
[0021] (3)利用两级反渗透分离除去水中的微量杂质，即除去极少量的可溶性有机物和 金属离子，透过水作为工艺水返回到精制单元使用，水处理回用率达到70~85%。
[0022] 本方法具有投资少、能耗低、废水处理回收率高等优点，经济效益显著。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明实施例PTA生产废水综合处理工艺流程图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0025] W下实施例方法的工艺流程如附图1所示。
[0026] 实施例1 某PTA装置生产能力600 kt/a，加氨反应的操作条件是:反应溫度280~286°C，压力 6.8~8. IMPa。来自于PTA装置TA精制单元