精对苯二甲酸生产废水处理技术进展

第39卷第1期2014年1月上海化工ShanghaiChemicalIndustry鬻蓑辫精对苯二甲酸生产废水处理技术进展崔小明北京燕山石化公司研究院(北京102500)摘要介绍了精对苯二甲酸(盯A)生产废水的水质特点，PTA废水物化处理、生化处理等的技术进展，提出了今后的发展方向和前景。关键词精对苯二甲酸废水处理物化处理技术生化处理技术中图分类号TQ209精对苯二甲酸(胛A)是生产聚酯的主要原料，被广泛应用于涤纶纤维、聚酯薄膜、包装瓶、塑料增塑剂、农药和染料等生产领域。目前，PTA通常由对二甲苯(PX)经高温高压催化氧化，然后再经精制而得。在精制过程中，会产生大量高浓度的有机废水，废水组成复杂，主要污染物包括甲苯、对二甲苯、对甲基苯甲酸(p—MBA)、对苯二甲酸(TA)、邻苯二甲酸(o—PTA)、苯甲酸(BA)、对羟基苯甲醛(口一HBA)、醋酸酯、醋酸、钴锰催化剂、乙醛以及挥发酸等，这些物质若直接进入环境，不仅造成资源浪费，还会造成水体污染、土壤污染和大气环境污染，因此必须对其进行处理。目前，PTA生产废水的处理技术主要有物化处理技术和生化处理技术。1物化处理技术PTA生产废水的物化处理技术主要包括酸析法、膜分离法、过滤法和催化氧化法等。1．1酸析法由于PTA废水中难降解物质在酸性条件下溶解度很低，因此可通过加酸使废水中的难降解物质沉淀析出。一般调节废水的pH值为2—4，悬浮TA就能够从废水中析出，在该pH值范围内，’rA去除率能够达到70％一90％、COD去除率可以达到50％～90％。酸析可以去除废水中绝大部分TA，COD的去除率也可以达到很高，但是酸化后析出的TA颗粒细小，粒径5恤m为主，沉淀分离较为困难，脱水性能差。在调节pH值前向废水中投加混凝剂，能够形成沉淀性能、脱水性能良好的絮体，而且絮体还具有捕捉、吸附其它有机物的能力。酸析法处理碱性TA废水时酸的消耗量相当大。为减少加酸量，加入碱土金属的氯化物或硝酸盐，调节废水至中性，可以得到良好的去除TA的效果。与常规酸析法相比，可减少35％的加酸量，而且所加的盐具有絮凝剂的作用，沉淀物易于脱水。酸析法技术简单，TA回收率高，操作方便，常作为废水的预处理工艺。浙江大学官保红等【-在处理碱减量工艺废水时，加酸调节废水pH值为弱碱性至中性，然后加入FeCl，，使混合液的pH值在4．O以下，m的去除率在95％以上，且絮体的沉淀性能良好。东华大学奚旦立等闭开发出一体化碱减量废水回收TA方法及装置。碱减量废水和硫酸同时分别由罐体顶部碱减量废水入口和硫酸人口连续加入，控制混合物最初的pH值为4～7，补充的硫酸从罐体中部硫酸补充人口加入，控制混合物最终pH值为2。3，然后从罐体底部引入离心分离机，分离出粗TA。该方法采用多点加酸的方法，多次控制pH值，达到控制相对过饱和度在临界值以下的目的，沉淀时以异相成核为主，从而得到粒径大于10“m以上的粗TA，便于分离。九江学院化学化工学院杨期勇等【3】针对酸析法回收TA中存在沉淀分离较困难、脱水性能差等问题，对碱减量废水中TA回收工艺影响因素进行了分析探讨，获得的优化回收工艺参数是：酸析pH值为3．5—4．o；滴定过程中搅拌速度300dmin，时间1～2min；絮凝过程中搅拌速度60。100r／min，时间5．10min；沉降时间10—12h。在该工艺条件下，粗TA酸析回收率为77％，酸析TA絮体平均粒径11．56斗m，碱减量工艺废水COD口去除率达50．5％。1．2膜分离法该方法是在外界能量的推动下，借助膜的选择作者简介：崔小明男1966年生1993年毕业于武汉大学化学系现主要从事信息研究工作万方数据上海化工第39卷渗透作用，对废水中的污染物进行去除。与其它传统方法相比，膜分离法具有过程简单、无相变、节能、无二次污染、可在常温下连续操作以及可专一配膜等优点。厦门理工学院严滨等[51将膜工艺与传统污水处理工艺相结合对PTA生产污水进行了深度处理。基本工况为超滤系统采用全量过滤方式，内压式超滤运行通量稳定在40～60L／(m·h)之间，低污染反渗透膜运行通量稳定在15～20L／(m·h)之间，系统回收率为70％。工程运行结果表明，该工艺对PTA达标废水深度回用处理运行稳定，产水水质可靠，经深度处理的污水各项指标满足回用要求。中国石油化工股份有限公司北京化工研究院杨再鹏等[61开发了一种’rA生产废水的处理方法。TA精制单元产生的废水，经过超滤、反渗透过滤和离子交换等过程进行处理，废水中的悬浮物被基本去除，溶解于废水中的钻、锰等金属离子和对羧基苯甲醛、苯甲酸、对甲基苯甲酸等有机物的去除率达到99％以上，出水达到’rA生产用脱盐水的水质要求。采用该处理方法，可以实现废水的循环利用，废水的回用率高达70％，充分利用了水资源。中国石油化工股份有限公司北京化