精对苯二甲酸生产废水的处理方法与流程

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种精对苯二甲酸生产废水的处理方法。

背景技术：

1、精对苯二甲酸(purified terephthalic acid，pta)是重要的大宗有机原料之一，其主要用途是生产聚酯纤维，广泛用于化学纤维、轻工、电子、建筑等领域。pta在生产过程中会产生大量的含溴废水，这种废水通常含盐量高，成分复杂，主要含溴化钠、碳酸钠、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、醋酸等有机物等，在处理过程中易产生结垢和腐蚀现象，并且难生物降解。

2、目前针对pta废水处理的趋势是资源化回收溴，主要分为两个方向：一是富集回收溴化钠；二是生成溴素。cn107337218a将含溴废水用酸调节，加入有机溶剂进行洗涤，再将水层蒸馏至干，向蒸干后物料加入溶剂打浆过滤去除杂盐，得到滤液再进行浓缩过滤得到溴化钠粗品(纯度90％)。cn109371416b将经过预处理后的含溴废水通入电解装置，含溴废水在电解装置中被通过直流电流，溴离子发生电解反应生成单质溴，将萃取剂与电解后的水溶液接触，由萃取相回收单质溴，萃取后的水相经过汽提回收萃取剂后去后续废水处理单元。cn102923663a将废水酸化到一定ph值后加入氧化剂将废水中的溴离子氧化成溴单质，再通过萃取法和空吹法提取得到溴素溶液，之后将溴单质溶液用溶剂稀释到一定浓度后返回pta装置作为催化剂使用。cn105712298也公开了一种从含溴盐水中提取溴的方法，包括酸化、氧化、萃取等步骤。酸化的目标ph值为0-5，氧化剂选自于氯气、氯水、双氧水、氯酸钠等，萃取剂选自矿物油、卤代烃等。cn201811496102.1采用电渗析法对溴化钠溶液进行生产制备氢溴酸。

3、然而，目前的处理工艺，还存在明显的问题，具体如下：

4、1)加酸调节+有机溶剂洗涤+蒸发+溶剂除杂+浓缩工艺，得到纯度较低的溴化钠，需要继续纯化，且回收过程中产生大量的有机溶剂，回收成本高。

5、2)预处理+电解+萃取+气体工艺整个工艺复杂，除溴过程中废水量大，后需处理难度高，而且电解法阳离子膜或阴离子膜受cod影响较大，不能长周期稳定运行，运行费用高。

6、3)加酸+氧化+萃取+气提+回用工艺，涉及的设备数目多、工艺复杂，氧化条件难控制，大部分溴离子被氧化成溴酸根，且添加氧化药剂存在安全爆炸的风险。

7、4)采用电渗析法对溴化钠溶液进行生产制备氢溴酸。该方法是对溴化钠溶液进行处理，仅考虑到溶液中溴离子的存在，而高浓度的cod将会使得阴阳离子交换膜难发生溶解或堵塞，导致装置难以在实际工程中对含溴废水的处理及应用。

8、因此，还需要开发能够实现工艺长期稳定运行，减少甚至避免如氧化剂、有机溶剂等带来的安全问题或者高成本的问题，并实现将pta废水中的成分充分资源化回收的方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种精对苯二甲酸生产废水的处理方法，该方法能够以较低的成本，将pta废水中的成分，充分资源化回收，并且操作安全，处理工艺能够长期稳定化运行，更适宜企业实际应用。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种精对苯二甲酸生产废水的处理方法，该方法包括：

3、(1)除去精对苯二甲酸生产废水中的碳酸根及碳酸氢根；

4、(2)对于步骤(1)所得的物料，进行除硬度，并进行悬浮物和/或固体颗粒的去除；

5、(3)将步骤(2)所得的物料，进行活性炭曝气吸附，至废水中cod浓度不高于15mg/l；

6、(4)将步骤(3)所得的物料，进行反渗透，至浓缩液中tds含量不低于80000mg/l；

7、(5)将步骤(4)所得的物料，进行电渗析，至所得浓缩液中tds含量不低于140g/l；

8、(6)将步骤(5)所得浓缩液，进行双极膜电渗析，并分别在酸室和碱室得到氢溴酸和氢氧化钠。

9、通过上述技术方案，能够避免氧化剂或有机溶剂的使用，并以较低的成本，将pta废水中的成分，充分资源化回收，并且操作安全，处理工艺能够长期稳定化运行，更适宜企业实际应用。

技术特征：

1.一种精对苯二甲酸生产废水的处理方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，采用沉淀法除去碳酸根及碳酸氢根；

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中，所述除硬度的方法为双碱法。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，步骤(2)中，悬浮物和/或固体颗粒的去除方法包括：依次进行精密过滤和超滤；

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在进行活性炭曝气吸附之前，该方法还包括：将步骤(2)所得的物料，进行树脂吸附，以除去至少部分金属离子；

6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)中，采用的活性炭为粉末状椰壳活性炭，粉末状椰壳活性炭的比表面积为500-1000m2/g；

7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中，进行反渗透至浓缩液中tds含量为80000-120000mg/l，cod浓度为50-150mg/l；

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(5)中，进行电渗析至所得浓缩液中tds含量为140-160g/l；

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(6)中，双极膜电渗析中的操作条件包括：ph为4-7，进水温度为15-40℃，时间为30-120min；

10.根据权利要求1或3所述的方法，该方法还包括：将步骤(5)中获得的淡盐水返回至与待进行活性炭曝气吸附的物料混合，共同进行活性炭曝气吸附；

技术总结
本发明涉及水处理领域，公开了精对苯二甲酸生产废水的处理方法。(1)除去碳酸根及碳酸氢根；(2)进行除硬度，并进行悬浮物和/或固体颗粒的去除；(3)进行活性炭曝气吸附，至废水中COD浓度不高于15mg/L；(4)进行反渗透，至浓缩液中TDS含量不低于80000mg/L；(5)进行电渗析，至所得浓缩液中TDS含量不低于140g/L；(6)进行双极膜电渗析，并分别在酸室和碱室得到氢溴酸和氢氧化钠。该方法能够以较低的成本，将PTA废水中的成分，充分资源化回收，并且操作安全，处理工艺能够长期稳定化运行，更适宜企业实际应用。

技术研发人员：张学辉,王丁,谭蓓,林禾阳,王晓谦,徐博航,赵霏霏,宋睿,徐彦博
受保护的技术使用者：中化环境科技工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10