芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法

专利名称：芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法
技术领域：
本发明涉及废水处理，尤其涉及芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法。
背景技术：
芳香酸是商业上重要的生产塑料的化学品。 一种特别重要的芳香酸是纯化的对苯 二酸(PTA)，由于其作为原材料用于生产诸如涂料、基于不饱和聚酯树脂的复合材料、热熔 粘合剂的多种应用和生产聚酯纤维，其需求在近年已日渐增加。 对由聚乙烯对苯二酸酯(PET)制得的聚酯纤维日益增长的需求已经推动了PTA的 工业生产。PTA是用于PET生产的原料化合物。PET用来制做衣服和家庭装饰品的织物，如 床单、床罩、窗帘和帏帐。聚酯纤维还能够与天然纤维，如棉花，一起纺织以生产具有改良的 性质的织物，如耐折皱性。 因此，生产和纯化PTA的方法对聚酯工业特别重要。 一种已知的PTA生产方法包 括在诸如钴(Co)和锰(Mn)的氧化催化剂存在下氧化对二甲苯以生产PTA。然后通过溶解 在高温水溶液中纯化PTA，接着用氢化催化剂处理并随后通过将溶液冷却而进行重结晶。这 样的纯化方法产生大量的废水，而且这种废水中含有化合物，如溶解的有机物质，包括各种 有机酸的盐，如苯甲酸、异酞酸、对酞酸、对甲苯甲酸。这种废水中还含有重金属杂质如铁 (Fe)、钙(Ca)、镁(Mg)和铬(Cr)。另外，这种废水还含有有用的氧化催化剂金属钴和锰。
因此，迄今为止已有关于从PTA废水中回收水的方法被提出。 在一种已知的方法中，将来自PTA纯化过程的PTA废水流引至过滤器以回收不溶 的PTA。然后使滤液通过离子交换树脂(IER)以在其上吸附存在于废水中的催化剂和任何 其它金属杂质。最后将来自IER的流出液传送至反渗透(R0)单元以回收水。
在这种已知的方法中，将NaOH作为碱加入从离子交换树脂柱流出的废水流。加入 NaOH直到废水的pH增至5。然后，使调节pH后的废水流通过R0系统以将有机物质与水分 离。废水的回收率通常为约50-85%。 由于废水流经历冷却过程，有机酸的溶解度降低。NaOH的加入能够使饱和有机酸 变为溶解性有机盐，从而使其即使在废水冷却时仍能保持溶解性水溶液形式。然而，如果不 加入NaOH，在冷却期间会发生有机酸的结晶。这样的结晶是不合需要的，因为它妨碍随后的 反渗透步骤。 这种方法的一种缺点在于，由于加入大量的NaOH，废水中的钠离子含量很高，通常 超过400ppm至约500ppm。高Na+含量在R0中的水回收期间造成极大困难。因此，需要双 级RO单元以有效地分离水与有机物质并同时从回收的水中除去Na+离子。可以推断，双级 R0与单级R0系统相比会导致更多的资本投资和日常运行费用。此外，由于常规的R0系统 不能在高温下运行，所述已知的方法需要使废水流冷却。众所周知，由于涉及使用昂贵的制 冷剂和热力学上低效的压縮循环，冷却过程在工业过程中是经济上需要巨大投入的。
另外，在这种已知的方法中还存在高水平的NaOH消耗，这进一步导致与获取基本
4原材料相关的更多的运行成本。 因此，需要提供从芳香酸生产过程中产生的废水中回收水的方法，该方法克服或至少缓解一种或多种上述缺点，如无需调节pH至较高pH条件，法消耗少量NaOH或不消耗NaOH，从而节省运行费用，同时不需要双级或多级反渗透系统。

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而提供一种工艺合理、操作
简单、能耗低的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现 芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，所述的废水主要含有饱和有机酸和盐，其特征在于，所述的方法为从芳香酸精制生产过程产生的废水中净化并循环回用水的方法，包括以下步骤 (a)使所述废水的原料流在至少高于原饱和温度的某温度条件下通过反渗透膜，
以产生相对于所述原料流含有较少有机酸和盐的洁净渗透流。 在所述的步骤(a)之前包括以下步骤 (b)将所述预处理后的饱和温度条件下的废水，加热至至少高于所述饱和温度的某温度条件。 所述的渗透流基本上不含所述有机酸和盐。
所述的方法包括将所述原料流的pH维持在约小于5的步骤。
所述的方法包括将所述原料流的pH维持在约小于3的步骤。
在所述的步骤(b)之前包括以下步骤 (c)使所述废水通过离子交换柱以从所述废水中除去金属离子。
在所述的步骤(C)之前包括以下步骤 (d)过滤所述废水以除去任何未溶解的悬浮物。 所述的方法中通过步骤(a)的温度为至少4(TC。 所述的方法中通过步骤(a)的温度为至少4(TC至90°C 。 所述的方法中通过步骤(a)的温度为至少6(TC至75°C 。 所述的反渗透膜被设置在单级反渗透膜组件中，所述组件包括具有接受原料流的入口、通过所述反渗透膜的洁净渗透流的出口和排出截留浓縮流的另一出口。
所述已加热的废水流含有不超过50卯m的钠离子。
所述已加热的废水流含有不超过300卯m的钠离子。 该方法采用从芳香酸精制过程产生的废水中回收水的系统所述的废水含有有机酸和有机盐，所述系统包括 包含具有选择性渗透膜的腔室的反渗透膜分离组件，所述选择性渗透膜将所述腔室分成废水原料流所处的进料侧和已通过所述膜的水所处的渗透侧，所述渗透膜允许水从中通过而基本上阻止所述有机盐和有机酸的通过；禾口 适用于将所述废水流加热升温至至少或高于废水流的饱和温度的加热器.
所述的系统还包括设计用来从所述废水中除去重金属离子的离子交换柱。
所述的加热器设计用来在所述废水通过所述离子交换柱并被作为原料流引入所述反渗透膜分离组件时加热升温所述废水。 所述的加热器设计用来将所述原料流加热至至少40°C。 所述的加热器设计用来将所述原料流加热至至少4(TC至95°C 。 所述的加热器设计用来将所述原料流加热至至少6(TC至75°C 。 所述的系统还包括过滤器，其设计用来在所述废水通入所述反渗透原料流之前从
所述废水中除去任何未溶解的悬浮物。 所述的系统还包含抛光处理离子交换树脂，其设计用来接受所述渗透水从而从所述渗透废水中进一步除去其中残留的少量盐和有机酸的方法。 本发明一方面提供从芳香酸纯化过程中产生的废水中回收水的方法，其中所述废水含有有机酸和盐，所述方法包括如下步骤 (a)使所述废水的原料流在至少高于所述饱和温度的某温度条件下通过反渗透膜，以产生相对于原料流含有较少有机酸和盐的洁净渗透流。
在一实施方案中，该方法在所述通过步骤(a)之前包括以下步骤
(b)将废水加热至至少高于所述饱和温度的温度条件；
在一实施方案中，该方法不包括向进料水中加入碱性溶液调节pH，如NaOH。
有利地，将废水流加热至至少高于饱和温度的温度条件，以避免有机酸的的结晶。这使得通过反渗透(R0)膜的原料流基本上没有固体，否则会对RO分离过程产生不利影响。
更有利地，加热废水以维持其有机酸和盐处于水溶液状态的步骤不需要将pH调节至较高PH条件。因为不需要较高pH条件，所以金属离子杂质，例如通过NaOH引入的钠离子，没有被引入废水中。这减少了施加在RO膜上的分离负荷，否则会需要从废水中同时除去钠和有机物质。因此，该方法允许从废水中回收水而不消耗NaOH，从而节省运行费用，同时不需要使用双级或多级反渗透组件. 流出RO膜的渗透流可以基本上含少量所述有机酸和盐。 有利地，流向RO膜的原料流的pH不必改变，因此原料水通常是酸性的。待通过RO膜的原料流的pH可维持在小于5。在一实施方案中，原料流的pH维持在约小于3。有利地，原料流的pH维持在小于5或更低以及在某些实施方案中小于3或更低，使得不需要加入NaOH。这显著地减少或基本上除去了原料水中Na+离子的存在。因此，无需使用一种以上的R0膜(S卩，例如在串行液流中使用的双级R0膜)来处理施加在R0系统上增加的分离负荷。当然，这并不代表指本公开内容限于单级RO膜。例如，可以使用在平行液流中使用的多R0膜以增加废水的处理量。 该方法还可以包括在加热步骤(b)之前将废水通过IER柱的步骤。该IER柱可以由一系列离子交换树脂组成，分别适合于除去存在于废水中的重金属离子杂质和氧化催化剂金属。在一实施方案中，从IER流出的废水流基本上不含重金属离子。有利地，这种IER在水回收步骤之前除去金属杂质并同时回收有用的催化剂金属。 所述方法还可以包括使废水通过IER柱上游的过滤器的步骤。在一实施方案中，废水的这种上游的过滤在通过IER柱之前基本上除去存在于废水中的任何未溶解的颗粒(即，如未溶解的有机盐或有机酸)。未溶解的固体可以包括从芳香酸生产过程中产生的残留的未溶解的芳香酸。有利地，这种步骤回收残留的芳香酸，其可以是芳香酸生产过程中产生的有价值的产品。
废水的饱和温度可以是其中有机物质，即有机盐，能够保持水溶液状态的任何温 度。饱和温度还可以是其中存在于废水中的溶解度最低的有机化合物保持水溶液状态的温 度。在一实施方案中，通过步骤(a)的温度可以是约4(TC至约9(TC。在另一实施方案中， 通过步骤(a)的温度可以是至少约6(TC，更优选约6(TC至约9(rC。在另一实施方案中，通 过步骤的温度可以是约65t:至约75°C 。有利地，通过将废水加热至高于所定义的饱和温度 的更高温度，增加了有机化合物的溶解度，使其保持水溶液状态。甚至更有利地，这使得废 水在不加入碱如NaOH的情况下，能够在通过R0回收水的过程中维持溶解性水溶液状态。
RO膜可以是单级反渗透膜。所用的可能的RO膜可以包括纤维素型膜、芳香聚酰胺 型膜、或薄膜复合(TFC)膜。RO膜还可以是适合于高温操作的膜。在一实施方案中，RO膜 是耐高温的、薄膜聚酰胺反渗透膜(tf-PA)。加热的废水流可以含有不超过约50ppm至约 300卯m的金属离子，如Na+离子。在一实施方案中，废水流可以含有不超过约30卯m的金属 离子，如Na+离子。 所述方法还可包括将从渗透膜滤出的渗透水再通过一离子交换树脂抛光渗透水 中残留的有机酸和盐。 本发明的第二方面提供从芳香酸纯化过程中产生的废水中回收水的系统，其中废 水含有有机酸和盐，所述系统包括 包含具有选择性渗透膜的腔室的反渗透膜分离组件，所述选择性渗透膜将所述腔 室分成废水原料流所处的进料侧和已通过所述膜的水所处的渗透侧，所述渗透膜使得水能 够从中通过而基本上阻止所述有机盐和酸的通过；禾口 设计用来维持所述废水的温度等于或高于所述废水中有机酸和盐的饱和温度的 加热器。 本发明从芳香酸纯化过程产生的废水中回收水的方法的示例性的、非限定性描述 如下 输入过滤步(d)的废水主要以水为溶剂，其废水中含少于重量百分之5的一元羧 酸，更优选少于重量百分之1的一元羧酸，更优选少于重量百分之0. 05的一元羧酸。在一 具体化的体现，废水流中的一元羧酸量少于0. 05重量百分比。 在加热步骤(b)中，可以使用任何合适形式的加热设备。常用的加热单元包括加 热炉、换热器、干燥炉(kiln)、电感应和电介质加热设备。在一实施方案中，加热装置是管壳 换热器。 步骤(a)的RO膜能够是纤维素型膜、芳香聚酰胺型膜或具有聚酰胺表面的薄膜复 合膜(TFC)型。在一实施方案中，RO膜是耐热性的薄膜聚酰胺膜。 所述方法可以包括单级R0膜分离组件或多级R0膜分离组件。在一实施方案中， 该方法包括单级膜分离组件或由相对于彼此在平行液流中的多个R0膜分离组件组成。对 于本方法，单级分离步骤可以足够达到从水中除去有机物质的目的，因为废水不含或含少 量金属离子杂质。流入R0系统的已加热的原料流可以含有少于50卯m的Na+离子至少于 30卯m的Na+离子。在一实施方案中，已加热的原料流可以含有少于30卯m的Na+离子。流 出RO膜分离组件的渗透流可以完全不含有机盐和酸。在其它实施方案中，RO膜分离组件 的回收率可以为约60%至85%。 可以将流入RO膜分离组件的原料流的pH维持在低于5或以下至低于3或以下。在一实施方案中，将原料流的pH维持在1. 8-3. 5。对于本方法，碱性溶液的添加被有利地避免而且是不必要的。应当理解，在这种上下文中使用的术语"碱性溶液"不限于NaOH，而是适用于所有其它形式的碱。示例性的碱包括但不限于有机碱、第I族金属氧化物和氢氧化物、第II族金属氧化物和氢氧化物以及两性氧化物和氢氧化物。因此，取决于所用碱的类型，被引入原料流的金属杂质可以包含诸如Na+、K+、Ca2+、Mg2+等的金属离子。
在过滤步骤中，可以使用能够除去固体颗粒的任何过滤装置。示例性的过滤器能够包括不锈钢膜、陶瓷膜、聚合物膜、板框过滤器、袋过滤器、支状过滤器、管状过滤器等
在IER柱中，IER柱可以包含适合于除去特定金属种类的各种类型的IER床。示例性的IER可以包括但不限于弱酸性树脂、强酸性树脂、螯合树脂、弱碱性树脂和强碱性树脂。在一实施方案中，弱酸性树脂、螯合树脂和强碱性树脂依次排列在柱中以连续地分别除去金属杂质和催化剂金属。用来从废水中除去催化剂金属的IER可以包括能够与Co和Mn金属离子形成螯合物的若酸性树脂或螯合树脂。在一实施方案中，所用的IER可采用如美国The Dow Chemical Company所产的D0WEX_MAC 。 本公开的方法中使用的离子交换树脂能够采用本领域公知的各种结构。示例性树脂结构包括固定床树脂、移动床树脂、脉冲床树脂和模拟移动床树脂。在一实施方案中，所用的树脂床是移动树脂床。移动树脂床允许吸附和脱附在树脂床的不同部分同时发生。有利地，树脂能够连续地再生而无需脱机而引起本公开方法的中断。
与现有技术相比，本发明具有以下优点 本发明可以用于从PTA生产中产生的废水中回收有用的氧化催化剂，无需使用大量昂贵的碱性溶液，如NaOH。因此，本发明可以基本上回收废水中带走的所有催化剂金属。该回收的催化剂的纯度适宜直接回用于PTA生产过程。有利地，该回收的催化剂适合于直接循环回PTA生产过程。 本发明可以用于从PTA生产中产生的废水中回收有用的工业级的水，无需使用大量昂贵的NaOH或使用双级/多级反渗透系统。可以使用本公开方法以避免为了抑制即将进料至R0膜分离组件的原料流中的结晶的大规模pH调节。 同时，本发明还可以用于在高操作温度下从其中含有有机和无机杂质的废水中回收水，而无需昂贵的冷却处理。


图1为从芳香酸纯化过程产生的废水中回收水的方法的流程图。
具体实施例方式
下面对照附图及具体实施例对本发明作进一步说明。 如图1所示，图1为从PTA纯化过程产生的废水中回收水的系统的方法流程图。过程10包括使废水12通过过滤器20、离子交换柱40和反渗透系统60。
从PTA纯化过程140中产生的PTA废水12的温度为约30-5(TC，pH为约1. 5-3. 5。首先使PTA废水流12通过具有0. 05-0. 1微米孔径的不锈钢膜过滤器以除去存在于废水中的任何不溶的PTA。所回收的固体PTA 13将经过进一步处理(未示出)以在将PTA循环回芳香酸生产过程140之前浓縮。滤液流14含有多种以其相应离子形式的重金属，例如Mg、
8Ca、Ni、Fe和Cr，还有也是离子形式的氧化催化剂Co和Mn。为了调节废水并同时回收有用的催化剂，使滤液14通过IER柱40。 IER柱40是移动床柱并包括镍(铁、铬等)弱酸树脂床40a、螯合树脂床40b和强酸性树脂床40c。 几乎所有的Ni离子和Fe离子都被选择性吸附到弱酸树脂床40a上。此后流出的流出液流16基本上不含Ni离子和Fe离子。 一旦树脂容量完全耗尽，则将再生剂28引入弱酸树脂床40a以从弱酸树脂床40a中清洗所吸附的阳离子Ni和Fe，在该过程中使树脂床再生。在此使用的再生剂28选用4-10 %的盐酸(HC1)。将含有HC1再生剂和脱附的Ni离子和Fe离子的清洗流32引入后处理单元70，其中如果需要，Ni离子和Fe离子能够回收。
有利地，分离诸如Ni离子和Fe离子的金属杂质和有用的氧化催化剂无需加入大量昂贵的碱性溶液，如NaOH。还有利地，由于在第一树脂床中Ni离子和Fe离子的选择性去除是高度选择性过程，能够从废水中基本上除去几乎所有的Ni离子和铁离子。更重要地，在该步骤中使用的弱酸树脂不吸附有用的Co和Mn离子，从而浓縮树脂床中流出的流出液流中的催化剂金属。这有助于后续的催化剂回收。 在移动床结构中， 一部分弱酸树脂床40a不断地被再生，同时另外的部分连续地吸附Ni离子和Fe离子。有利地，吸附和脱附过程同时发生，免去了使树脂床柱40脱机用于树脂再生的需要。这又减少了整个过程的中断并提高了离子交换效率。
然后使流出液流16通过螯合树脂床40b。该步骤允许从废水中选择性除去氧化催化剂金属离子，Co离子和Mn离子。耗尽的树脂用4-10%的HBr (或HBr和乙酸混合物)流34再生，从而形成含有再生剂34、氧化催化剂Co离子和Mn离子的再生剂流36。然后将再生剂流36引入催化剂回收单元80。现已基本上不含Ni离子、Fe离子和催化剂金属Co离子及Mn离子的废水作为流出液流18流出树脂床40b。大多数存在于废水中的残留金属包括诸如Ca、Mg、Na的金属。将再生剂流36引入催化剂回收单元80。能够将回收的催化剂金属58直接循环回PTA生产过程140用于更多的氧化性催化反应。 流出液流18通过强酸性树脂床40c以在废水中俘获所有的残留金属。耗尽的树脂用4-10 %的HCl流38再生，并且如果需要，将清洗流42引入后处理单元90以回收任何脱附的金属。从树脂床40c流出的流出液流22基本上不含重金属和氧化催化剂。为了处理废水使其可以适合于工业或甚至饮用的用途，进一步的处理步骤对于除去可能仍存在于流出液流22中的任何溶解的有机杂质是必要的。 在此使用反渗透(R0)膜分离组件60以除去任何溶解的盐和有机酸。在使废水通过RO膜分离组件60之前，通过换热器50对废水进行加热以将温度升至6(TC至约90°C以将废水的温度维持在不高于有机酸的饱和点，从而防止有机酸的任何结晶。在常规方法中，通常将NaOH加入废水中以抑制有机酸和盐的结晶，从而将钠离子引入废水中。相反，在本公开方法中不需要加入NaOH。 使已加热的流24通过R0膜分离组件60，其从废水中分离出大部分有机杂质。已通过该膜的废水形成基本上不含盐和有机酸的工业级的水。所述R0膜分离组件60是单级的薄膜聚酰胺R0膜，。可以将含有残留盐和有机酸的渗余物流25引入另一废水处理单元(未示出)。 在所述反渗透步骤之后可能仍存在痕量的有机杂质。因此，在R0膜分离组件60之后设置抛光树脂床IOO以通过除去任何残留有机酸和有机盐来进一步"抛光"RO滤液。树脂床100的工作原理与树脂床40c的相同。如此形成的水流44纯度足够高并适合于工业 用途以及饮用。 本发明使用的下列词和术语的含义如下 术语"芳香酸"是指具有连接到芳环碳上的酸基团的化合物。示例性的芳香酸是 对苯二酸或纯的对苯二酸(PTA)。 术语"氧化催化剂"是指诸如钴金属离子和锰金属离子的重金属，其能够用于对二 甲苯至对苯二酸的氧化催化。 术语"重金属"是指通常在工业废水中遇到的質量数大于24的金属。示例性重金 属包括砷、钙、铬、铜、铅、镁、汞、银和锌。 在本说明书的文本中使用的术语"有机物质"是指由在诸如对苯二酸的芳香酸生 产期间存在或产生的碳氢化合物组成的任何物质。示例性有机物质包括在PTA合成期间形 成的部分氧化的中间体，如对甲苯甲酸和4-羧基苯甲醛等。 术语"离子交换树脂"，简写为"IER"，是指合成的聚合物，其含有带正电荷或负电 荷的活性位点，所述位点能够从周围溶液中结合带相反电荷的离子。 本说明书的文本中的术语"工业级的水"是指基本上不含金属离子(除去盐的)和 有机物质的水。 词语"基本上"不排除"完全地"，例如，"基本上不含"Y的组合物可以完全不含Y。 必要时，单词"基本上"可以从本发明的定义中删除。 除非另有说明，术语"包含(comprising)"和"包含(comprise)"及其语法变化旨 在表示"开放的"或"包括的"语言以使其包括已描述的要素，但也允许包括更多的、未描述 的要素。 术语"约"在制剂的组分浓度的上下文中，通常是指所述值的+/_5 % ，更通常指所 述值的+/_4%，更通常指所述值的+/_3%，更通常指所述值的+/_2%，还更通常指所述值 的+/_1%，并且还更通常指所述值的+/-0. 5%。 在整个本公开内容中，某些实施方案可以区间的形式公开。应当理解，以区间形式 描述仅是为了方便和简洁，不应解释为对所公开区间的范畴的硬性限制。因此，对区间的描 述应视为已经具体地公开所有可能的子集以及在该区间内的各个数值。例如，对诸如l至 6的区间的描述应视为已经具体地公开诸如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等的 子集，以及在该区间内的各个数值，例如1、2、3、4、5和6。无论区间的宽度如何，这都适用。
权利要求
芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，所述的废水主要含有饱和有机酸和盐，其特征在于，所述的方法为从芳香酸精制生产过程产生的废水中净化并循环回用水的方法，包括以下步骤(a)使所述废水的原料流在至少高于原饱和温度的某温度条件下通过反渗透膜，以产生相对于所述原料流含有较少有机酸和盐的洁净渗透流。
2. 如权利要求1所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，在所述的步骤(a)之前包括以下步骤(b) 将所述预处理后的饱和温度条件下的废水，加热至至少高于所述饱和温度的某温 度条件。
3. 如权利要求1所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，所述的渗透流基本上不含所述有机酸和盐。
4. 如权利要求1所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，所述的方法包括将所述原料流的pH维持在约小于5的步骤。
5. 如权利要求4所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，所述的方法包括将所述原料流的pH维持在约小于3的步骤。
6. 如权利要求2所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，在所述的步骤(b)之前包括以下步骤(c) 使所述废水通过离子交换柱以从所述废水中除去金属离子。
7. 如权利要求6所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，在所述的步骤(c)之前包括以下步骤(d) 过滤所述废水以除去任何未溶解的悬浮物。
8. 如权利要求1所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，所述的方法中通过步骤(a)的温度为至少4(TC。
9. 如权利要求1所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，所述的方法中通过步骤(a)的温度为至少4(TC至9(TC。
10. 如权利要求9所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，所述的方法中通过步骤(a)的温度为至少6(TC至75t:。
11. 如权利要求1所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，所述的反渗透膜被设置在单级反渗透膜组件中，所述组件包括具有接受原料流的入口 、 通过所述反渗透膜的洁净渗透流的出口和排出截留浓縮流的另一出口 。
12. 如权利要求1所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，所述已加热的废水流含有不超过50ppm的钠离子。
13. 如权利要求1所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，所述已加热的废水流含有不超过300卯m的钠离子。
14. 如权利要求1所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在 于，该方法采用从芳香酸精制过程产生的废水中回收水的系统，所述的废水含有有机酸和 有机盐，所述系统包括包含具有选择性渗透膜的腔室的反渗透膜分离组件，所述选择性渗透膜将所述腔室分 成废水原料流所处的进料侧和已通过所述膜的水所处的渗透侧，所述渗透膜允许水从中通过而基本上阻止所述有机盐和有机酸的通过；禾口适用于将所述废水流加热升温至至少或高于废水流的饱和温度的加热器.
15. 如权利要求14所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在于，所述的系统还包括设计用来从所述废水中除去重金属离子的离子交换柱。
16. 如权利要求15所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在于，所述的加热器设计用来在所述废水通过所述离子交换柱并被作为原料流引入所述反渗透膜分离组件时加热升温所述废水。
17. 如权利要求14所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在于，所述的加热器设计用来将所述原料流加热至至少40°C。
18. 如权利要求17所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在于，所述的加热器设计用来将所述原料流加热至至少4(TC至95°C。
19. 如权利要求18所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在于，所述的加热器设计用来将所述原料流加热至至少6(TC至75°C。
20. 如权利要求15所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在于，所述的系统还包括过滤器，其设计用来在所述废水通入所述反渗透原料流之前从所述废水中除去任何未溶解的悬浮物。
21. 如权利要求14所述的芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，其特征在于，所述的系统还包含抛光处理离子交换树脂，其设计用来接受所述渗透水从而从所述渗透废水中进一步除去其中残留的少量盐和有机酸的方法。
全文摘要
本发明涉及芳香酸生产过程中产生废水的处理及回用的方法，所述废水主要含有饱和有机酸和少量盐，该方法包括使所述一定饱和温度下主要含有饱和有机酸和少量盐的废水原料流，通过加热升温，在至少高于原饱和温度的某温度条件下通过反渗透膜的技术，以截留浓缩有机酸和盐，从而产生洁净渗透流并回用的步骤，洁净渗透流相对于原料流含有较少的有机盐和有机酸。与现有技术相比，本发明工艺合理，无需使用大量NaOH，操作简单，成本低，能耗低。
文档编号C02F1/44GK101746913SQ20081020475
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者张崇能, 林爱莲, 王文浪, 齐唯 申请人:凯能高科技工程(上海)有限公司