一种PTA废水处理系统及应用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种PTA废水处理系统及应用方法，属于废水处理领域。所述PTA废水处理系统包括PTA精制废水池和碱洗废水池，PTA精制废水池依次与萃取反应器、过滤装置I相连，碱洗废水池连接至萃取反应器和过滤装置I之间的管路上；过滤装置I连接至电渗析装置I的进水口，电渗析装置I的产水口出口与反渗透装置I的进水口相连，反渗透装置I的产水口出口与回用水池相连，反渗透装置I的浓水口出口连接至过滤装置I与电渗析装置I之间的管路上；电渗析装置I的浓水口出口连接至反应池，反应池依次与酸化池、蒸发装置I、结晶釜I、离心机I、溴化钠收集罐连接。连接。

【技术实现步骤摘要】
一种PTA废水处理系统及应用方法


[0001]本专利技术涉及一种污水处理系统及处理方法，具体涉及一种PTA废水处理系统及应用方法。

技术介绍

[0002]PTA是精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Aicd)的英文缩写，常温下是白色晶体，常压下在300℃以上升华，无毒、无味，若与空气混合，在一定限度内遇火即燃烧。PTA易溶于有机溶剂，不溶于酸和水，是重要的化工原料之一。
[0003]PTA是聚酯纤维和非纤维聚合物的重要基础原料，PTA的下游加工产品主要是聚酯，其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯瓶片和聚酯薄膜，载生产和日常生活中发挥很大的作用。
[0004]PTA的生产一般以对二甲苯为原料，钴、锰为催化剂，在醋酸介质中进行空气氧化，生成粗对苯二甲酸(CTA)，然后对粗对苯二甲酸进行加氢精制，去除杂质，再经结晶、分离、干燥、制得精对苯二酸产品，即PTA成品。
[0005]目前PTA生产的工艺主要采用英威达P7生产工艺，其PTA生产过程中产生的废水主要以精制废水、氧化尾气碱液洗涤废水以及碱洗废水为主。英威达最新的P8工艺产生的废水主要以高浓度COD废水、氧化尾气碱液洗涤废水以及碱洗废水为主。
[0006]对苯二甲酸(PTA)在精制过程中会产生大量废水，俗称精制废水，通常呈酸性，pH在3
‑
4之间。该废水中含有粗对苯二甲酸(TA)、对甲基苯甲酸(PT酸)和苯甲酸(BA)等有机物。
[0007]PTA氧化尾气一般采用碱液吸收的方法处理，吸收过后的废水称氧化尾气碱液洗涤废水，废水的pH在9
‑
10之间，主要成分以碳酸钠、碳酸氢钠、溴化钠为主。
[0008]碱洗废水主要是在PTA生产装置停车或者事故清洗时产生，pH高达12
‑
14。
[0009]目前，处理PTA废水的工艺主要有物理化学方法、生化处理发、膜分离法。生化处理法是以废水达标排放为目的，而不是为了回收利用废水中的有机物，造成了资源的浪费。采用物理化学方法将废水中的有机酸回收后再进行生化处理是PTA废水处理的最恰当方式。膜分离法可以将废水资源化回用，但是膜对进水要求苛刻，因此需要对废水进行预处理使之达到满足进膜的水质。
[0010]如何合理的设计工艺既可以将废水中的资源提取出来同时可以将废水处理后回用是目前一个重要的研究方向。

技术实现思路

[0011]本专利技术提供了一种PTA废水处理系统及应用方法，所述PTA废水包括精制废水、碱洗废水、高浓度废水、氧化尾气碱液洗涤废水。通过采用物理化学法及膜分离法将废水中的有用资源提取出来的同时将废水处理后作为工业用水回用。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术通过如下技术方案实施：
[0013]一种PTA废水处理系统，所述PTA废水处理系统包括PTA精制废水池和碱洗废水池，PTA精制废水池依次与萃取反应器、过滤装置I相连，碱洗废水池连接至萃取反应器和过滤装置I之间的管路上；过滤装置I连接至电渗析装置I的进水口，电渗析装置I的产水口出口与反渗透装置I的进水口相连，反渗透装置I的产水口出口与回用水池相连，反渗透装置I的浓水口出口连接至过滤装置I与电渗析装置I之间的管路上；电渗析装置I的浓水口出口连接至反应池，反应池依次与酸化池、蒸发装置I、结晶釜I、离心机I、溴化钠收集罐连接；
[0014]所述PTA废水处理系统还包括高浓度废水池，所述高浓度废水池中的高浓度废水为COD大于50000mg/L；所述高浓度废水池与电渗析装置I和反应池之间的管路连接；
[0015]所述PTA废水处理系统还包括氧化尾气碱液洗涤废水池，所述氧化尾气碱液洗涤废水池与电渗析装置II的进水口连接，电渗析装置II的产水口出口与反渗透装置II连接，反渗透装置II的产水口出口与回用水池连接，反渗透装置II的浓水口出口与氧化尾气碱液洗涤废水池与电渗析装置II之间的管路连接；电渗析装置II的浓水口出口依次与过滤装置II、结晶釜II、离心机II、蒸发装置I连接。
[0016]进一步地，上述技术方案中，反应池还与碳酸钠加药系统以及钴、锰收集桶相连，酸化池还与提取剂投加装置以及有机酸收集罐相连，有机酸收集罐与溶解池相连，向溶解池中加入有机溶剂将对甲基苯甲酸、对苯二甲酸、苯甲酸溶解后喷到炉膛或掺拌到煤里燃烧；蒸发装置I冷凝水连通至回用水池，蒸发装置I浓缩液出口连通至结晶釜I；所述过滤装置II的出料口与碳酸氢钠/碳酸钠收集桶连接，过滤装置II的出液口与结晶釜II连接。
[0017]进一步地，上述技术方案中，所述萃取反应器有机相出液口与生产PTA的氧化单元连接，萃取反应器水相出口与过滤装置I相连；萃取反应器有机相出液口中液体包括对苯二甲酸、对甲基苯甲酸和苯甲酸，所使用的萃取剂包括对二甲苯或醋酸正丙酯。
[0018]进一步地，上述技术方案中，所述离心机I出液口连接至溴化钠提纯单元入口，溴化钠提纯单元出口与溴化钠收集罐连接，离心机I出料口连接至乙酸钠收集罐；所述溴化钠收集罐还与溴素提取装置连接；
[0019]进一步地，所述溴化钠提纯单元包括萃取装置、纳滤装置或离子交换装置，所述萃取装置包括以三辛胺或其他具有相同功能的有机溶剂作为萃取剂，正辛醇、煤油作为稀释剂，萃取分离。分离后，加碱反萃，回收萃取剂于乙酸钠。所述纳滤装置为将水中二价及二价以上离子、有机盐及有机物与溴化钠分离，提高溴化钠溶液纯度。得到的溴化钠溶液再经过浓缩及蒸发后可得到纯度大于98.5％的溴化钠固体。所述离子交换装置即采用树脂吸附，目的同样是为了将有机物、有机盐和无机盐进行分离。
[0020]进一步地，上述技术方案中，所述电渗析装置II的进水口还设有离子交换单元，离子交换单元与氧化尾气碱液洗涤废水池之间的管路上还设有除氧化剂单元，除氧化剂单元，是为了去除水中的氧化剂防止膜氧化，离子交换单元(32)和电渗析装置II(22)之间的管路上还依次设有除氧化剂单元和氢氧化钠投加装置(31)；氢氧化钠投加装置将浓水pH值调节至9.5
‑
10之间；电渗析装置II与结晶釜II之间的管路上还设有蒸发装置II，过滤装置II与蒸发装置II之间的管路上还连有二氧化碳投加装置或氢氧化钠投加装置。
[0021]电渗析装置II进水口设有的离子交换单元，用于去除水中二价及二价以上离子。离子交换单元前还设有除氧化剂单元，用于去除水中氧化性物质保护后续装置，除氧化剂单元可以是投加还原剂反应，也可以采用特种离子交换装置。除氧化剂单元也可设置于电
渗析装置II浓水进水口。
[0022]进一步地，上述技术方案中，所述离心机II出液口连接至蒸发装置I，离心机II出料口连接至碳酸氢钠/碳酸钠收集桶。
[0023]进一步地，上述技术方案中，所述提取剂投加装置中的提取剂包括甲酸、乙酸、草酸、盐酸、硫酸、磷酸，所述有机酸收集罐中的有机酸包括对甲基苯甲酸、对苯二甲酸、苯甲酸；所述钴、锰收集桶中收集的为碳酸钴、碳酸锰。
[0024]本专利技术所述产水指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PTA废水处理系统，其特征在于，所述PTA废水处理系统包括PTA精制废水池(1)和碱洗废水池(2)，PTA精制废水池(1)依次与萃取反应器(5)、过滤装置I(6)相连，碱洗废水池(2)连接至萃取反应器(5)和过滤装置I(6)之间的管路上；过滤装置I(6)连接至电渗析装置I(7)的进水口，电渗析装置I(7)的产水口出口与反渗透装置I(8)的进水口相连，反渗透装置I(8)的产水口出口与回用水池(9)相连，反渗透装置I(8)的浓水口出口连接至过滤装置I(6)与电渗析装置I(7)之间的管路上；电渗析装置I(7)的浓水口出口连接至反应池(10)，反应池(10)依次与酸化池(13)、蒸发装置I(16)、结晶釜I(17)、离心机I(18)、溴化钠收集罐(20)连接；所述PTA废水处理系统还包括高浓度废水池(4)，所述高浓度废水池(4)中的高浓度废水为COD大于50000mg/L；所述高浓度废水池(4)与电渗析装置I(7)和反应池(10)之间的管路连接；所述PTA废水处理系统还包括氧化尾气碱液洗涤废水池(3)，所述氧化尾气碱液洗涤废水池(3)与电渗析装置II(22)的进水口连接，电渗析装置II(22)的产水口出口与反渗透装置II(28)连接，反渗透装置II(28)的产水口出口与回用水池(9)连接，反渗透装置II(28)的浓水口出口与氧化尾气碱液洗涤废水池(3)与电渗析装置II(22)之间的管路连接；电渗析装置II(22)的浓水口出口依次与过滤装置II(23)、结晶釜II(26)、离心机II(27)、蒸发装置I(16)连接。2.根据权利要求1所述的一种PTA废水处理系统，其特征在于，反应池(10)还与碳酸钠加药系统(11)以及钴、锰收集桶(12)相连，酸化池(13)还与提取剂投加装置(14)以及有机酸收集罐(15)相连，有机酸收集罐(15)与溶解池(34)相连；蒸发装置I(16)冷凝水连通至回用水池(9)，蒸发装置I(16)浓缩液出料口连通至结晶釜I(17)；所述过滤装置II(23)的出料口与碳酸氢钠收集桶(24)连接，过滤装置II(23)的出液口与结晶釜II(26)连接；所述离心机I(18)出液口连接至溴化钠提纯单元(33)入口，溴化钠提纯单元(33)出口与溴化钠收集罐(20)连接，离心机I(18)出料口连接至乙酸钠收集罐(19)；所述溴化钠收集罐(20)还与溴素提取装置(21)连接。3.根据权利要求2所述的一种PTA废水处理系统，其特征在于，所述溴化钠提纯单元(33)包括纳滤装置、萃取装置、离子交换装置中的一种。4.根据权利要求1所述的一种PTA废水处理系统，其特征在于，所述萃取反应器(5)有机相出液口与生产PTA的氧化单元(29)连接，萃取反应器(5)水相出口与过滤装置I(6)相连；萃取反应器(5)有机相出液口中液体包括对苯二甲酸、对甲基苯甲酸和苯甲酸，所使用的萃取剂包括对二甲苯或醋酸正丙酯。5.根据权利要求1所述的一种PTA废水处理系统，其特征在于，所述电渗析装置II(22)的进水口还设有离子交换单元(32)，离子交换单元(32)与氧化尾气碱液洗涤废水池(3)之间的管路上还设有除氧化剂单元，除氧化剂单元，是为了去除水中的氧化剂防止膜氧化，离子交换单元(32)和电渗析装置II(22)之间的管路上还依次设有除氧化剂单元和氢氧化钠投加装置(31)；氢氧化钠投加装置(31)将电渗析装置II(22)出水的浓水pH值调节至9.5
‑
10之间；电渗析装置II(22)与结晶釜II(26)之间的管路上还设有蒸发装置II(30)，过滤装置II(23)与蒸发装置II(30)之间的管路上还连有二氧化碳投加装置或氢氧化钠投加装置。6.根据权利要求1所述的一种PTA废水处理系统，其特征在于，所述离心机II(27)出液
口连接至...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩国美，毛治强，孙杰，
申请(专利权)人：大连波美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：