一种含溴无机盐和有机酸（盐）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含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统及应用方法，属于废水处理技术领域。包括气相含溴废水处理系统、液相含溴废水处理系统、其它废水处理系统。所述气相含溴废水处理系统包括预处理单元、浓缩淡化单元、大分子有机物分离单元、除碳单元、溴提纯单元。所述液相含溴废水处理系统包括预处理单元、大分子有机物分离单元Ⅰ、浓缩淡化单元、大分子有机物分离单元Ⅱ、除碳单元、溴提纯单元。所述其它废水处理系统包括生化单元、预处理单元、提盐单元、浓缩淡化单元、废水处理单元。本发明专利技术所述系统既可以将废水中的资源提取出来，又可以将废水处理后回用。又可以将废水处理后回用。

【技术实现步骤摘要】
一种含溴无机盐和有机酸(盐)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，具体涉及一种含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统及应用方法。

技术介绍

[0002]有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。最常见的有机物酸是羧酸，其酸性源于羧基(
‑
COOH)。磺酸(
‑
SO3H)、亚磺酸(RSOOH)、硫羧酸(RCOSH)等也属于有机酸。在日化废水中含有的有机酸，一般是甲酸、乙酸等小分子有机酸、长碳链脂肪酸、柠檬酸、草酸、芳香族羧酸以及二元酸等。
[0003]一般有机酸废水不会单纯只含有有机酸，水中还存在其它无机盐。通过相关的水处理技术可以将水中的有机酸和无机盐分开，便可将水中高价值的无机盐提取出来。小分子有机酸例如甲酸、乙酸沸点低分别是100.6℃和117.9℃，通过蒸发、蒸馏等升温手段可以从溶液中分离。大分子有机酸如对苯二甲酸(TA)、对甲基苯甲酸(PT酸)和苯甲酸(BA)这些有机酸在水溶液中溶解度很低，通过调节废水pH值即可与溶液分离，水中残存的大分子有机物、有机酸也可通过物料分离装置分离。
[0004]在PTA行业中生产产生的废水主要分为气相的碱液吸收废水、液相的高浓度有机酸废水以及产品、设备冲洗产生的废水这里称其为其它废水。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。PTA生产过程中会使用上无机溴化物，因此PTA生产过程中的气相废水及液相废水中会含有较高浓度的溴离子。而用于冲洗产品的精制水及冲洗设备的间断废水含溴较少。
[0005]气相废水主要以甲酸钠、乙酸钠、溴化钠、碳酸钠、碳酸氢钠为主并含有少量的氧化剂、芳香族有机物。液相废水主要以乙酸钠、芳香族有机物、溴化钠、碳酸氢钠为主。其它废水主要含芳香盐等大分子有机物及甲酸钠、乙酸钠等小分子有机物，以及以自来水制纯水产生的浓水，包括氯离子、钙镁离子等无机盐。
[0006]目前，处理此类有机酸废水的工艺主要有物理化学方法、生化处理法、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价值物质，造成了资源的浪费。采用物理化学方法将废水中的有机酸、钴锰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。
[0007]如何合理的设计出既可以将废水中的资源提取出来同时又可以将废水处理后回用的完美工艺是目前一个重要的研究方向。

技术实现思路

[0008]未解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统及应用方法，所述系统可分为气相含溴废水处理系统、液相含溴废水处理系统、
其它废水处理系统三种废水处理系统。
[0009]一种含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统，包括气相含溴废水处理系统、液相含溴废水处理系统、其它废水处理系统；
[0010]所述气相含溴废水处理系统包括依次连接的气相含溴废水、二价及二价以上金属离子去除装置、除氧化剂装置、浓缩淡化装置Ⅰ、结晶离心装置Ⅰ、物料分离装置Ⅰ、除碳单元、蒸发装置和收集装置；
[0011]所述液相含溴废水处理系统包括依次连接的液相含溴废水、过滤装置Ⅰ、物料分离装置Ⅱ、浓缩淡化装置Ⅱ，所述浓缩淡化装置Ⅱ浓水端与结晶离心装置Ⅰ进水口连接；
[0012]所述其它废水处理系统包括依次连接的其它废水、厌氧装置、好氧装置、过滤装置Ⅱ、浓缩淡化装置Ⅲ，所述浓缩淡化装置Ⅲ产水端连接浓缩淡化装置Ⅳ，所述浓缩淡化装置Ⅲ浓水端连接结晶离心装置Ⅱ，所述浓缩淡化装置Ⅳ浓水端连接浓缩淡化装置Ⅲ进水口；所述结晶离心装置Ⅱ产水端依次连接物料分离装置Ⅲ、除硝酸盐装置、除氨氮装置、除磷装置、除重金属装置、外排单元。
[0013]进一步地，所述浓缩淡化装置Ⅰ和浓缩淡化装置Ⅱ均为：产水端产水回用，浓水端与结晶离心装置Ⅰ的进水口连接；浓缩淡化装置Ⅳ的产水端产水回用，浓水端与浓缩淡化装置Ⅲ的进水口连接；所述浓缩淡化装置Ⅲ的产水口还与物料分离装置Ⅲ的进料口连接；所述物料分离装置Ⅰ、物料分离装置Ⅱ和物料分离装置Ⅲ的浓水端均与厌氧装置连接，物料分离装置Ⅰ的产水端与除碳单元连接，物料分离装置Ⅱ的产水端与浓缩淡化装置Ⅱ的进水口连接，物料分离装置Ⅲ的产水端与除硝酸盐装置连接；所述除碳单元产生的废水通过管道与厌氧装置连接，产水端与蒸发装置连接；所述蒸发装置的冷凝水通过管道与厌氧装置连接，蒸发后的溴化钠收集到收集装置；所述气相含溴废水与二价及二价以上金属离子去除装置之间设有过滤装置；所述厌氧装置进水处还设有高级氧化装置。
[0014]进一步地，所述收集装置与氢溴酸制备装置连接，所述氢溴酸制备装置包括双极膜或酸化装置。
[0015]进一步地，所述除碳单元包括：酸化装置+吸附装置、酸化装置+蒸发装置、酸化装置+吸附装置+蒸发装置、酸化装置+精馏装置、酸化装置+二价金属离子携带分离装置、酸化装置+特种分离膜装置、酸化装置+萃取装置、酸化装置+吹脱装置+蒸发装置。
[0016]进一步地，所述酸化装置的入水口或出水口处设有除氧化剂装置。
[0017]进一步地，在浓缩淡化装置Ⅰ和浓缩淡化装置II之前可以设置溴离子富集装置，所述溴离子富集装置采用碱性阴离子交换树脂；其具体实施方式为：废水通过溴离子富集装置选择性将水中溴离子吸附，吸附出水可直接进入其它废水处理系统，或进入浓缩淡化装置浓缩后提取类倍半碱。
[0018]溴离子富集装置吸附饱和后可采用脱附剂再生，再生产生的脱附液为高浓度的含溴无机废水，此废水可经过酸化装置、蒸发装置处理后可得到高浓度的溴化钠溶液(固体)或氢溴酸；
[0019]优选地，所述酸化装置酸化后采用氯气置换、硫酸蒸馏的方法提取溴素或氢溴酸；所诉脱附液包括但不限于如氢氧化钠的碱性化合物及产生碱性物质的装置。
[0020]所述氯气置换法为：首先加入酸将废水调至酸性，然后通入氯气蒸馏得到溴素。流出液(气)采用二氧化硫吸收，再次精馏得到高纯度的氢溴酸溶液。吸收液产生的硫酸可用
于前面废水的酸化。
[0021]所述硫酸蒸馏法为：首先加入硫酸将水酸化，然后蒸馏可得到溴素。流出液(气)采用二氧化硫吸收，再次精馏得到高纯度的氢溴酸溶液。吸收液产生的硫酸可用于前面废水的酸化。
[0022]进一步地，所述蒸发装置的冷凝水通过管道与厌氧装置连接，蒸发母液通过管道与中和装置的一端连接，中和装置的另一端与物料分离装置Ⅳ连接，物料分离装置Ⅳ的产水口与溴化钠溶液收集装置连接，物料分离装置Ⅳ的浓水口与厌氧装置连接。
[0023]进一步地，所述除碳单元包括依次连接的酸化装置和吸附装置，将浓缩淡化装置Ⅰ设于酸化装置和吸附装置之间，去掉结晶离心装置Ⅰ；所述浓缩淡化装置Ⅰ的产水端产水回用，所述浓缩淡化装置Ⅰ的浓水端与吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统，其特征在于，包括气相含溴废水处理系统、液相含溴废水处理系统、其它废水处理系统；所述气相含溴废水处理系统包括依次连接的气相含溴废水(1)、二价及二价以上金属离子去除装置(4)、除氧化剂装置(5)、浓缩淡化装置Ⅰ(6)、结晶离心装置Ⅰ(7)、物料分离装置Ⅰ(8)、除碳单元、蒸发装置(11)和收集装置；所述液相含溴废水处理系统包括依次连接的液相含溴废水(2)、过滤装置Ⅰ(12)、物料分离装置Ⅱ(13)、浓缩淡化装置Ⅱ(14)，所述浓缩淡化装置Ⅱ(14)浓水端与结晶离心装置Ⅰ(7)进水口连接；所述其它废水处理系统包括依次连接的其它废水(3)、厌氧装置(15)、好氧装置(16)、过滤装置Ⅱ(17)、浓缩淡化装置Ⅲ(18)，所述浓缩淡化装置Ⅲ(18)产水端连接浓缩淡化装置Ⅳ(19)，所述浓缩淡化装置Ⅲ(18)浓水端连接结晶离心装置Ⅱ(20)，所述浓缩淡化装置Ⅳ(19)浓水端连接浓缩淡化装置Ⅲ(18)进水口；所述结晶离心装置Ⅱ(20)产水端依次连接物料分离装置Ⅲ(21)、除硝酸盐装置(22)、除氨氮装置(23)、除磷装置(24)、除重金属装置(25)、外排单元。2.根据权利要求1所述的含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统，其特征在于，所述浓缩淡化装置Ⅰ(6)和浓缩淡化装置Ⅱ(14)均为：产水端产水回用，浓水端与结晶离心装置Ⅰ(7)的进水口连接；浓缩淡化装置Ⅳ(19)的产水端产水回用，浓水端与浓缩淡化装置Ⅲ(18)的进水口连接；所述浓缩淡化装置Ⅲ(18)的产水口还与物料分离装置Ⅲ(21)的进料口连接；所述物料分离装置Ⅰ(8)、物料分离装置Ⅱ(13)和物料分离装置Ⅲ(21)的浓水端均与厌氧装置(15)连接，物料分离装置Ⅰ(8)的产水端与除碳单元连接，物料分离装置Ⅱ(13)的产水端与浓缩淡化装置Ⅱ(14)的进水口连接，物料分离装置Ⅲ(21)的产水端与除硝酸盐装置(22)连接；所述除碳单元产生的废水通过管道与厌氧装置(15)连接，产水端与蒸发装置(11)连接；所述蒸发装置(11)的冷凝水通过管道与厌氧装置(15)连接，蒸发后的溴化钠收集到收集装置；所述气相含溴废水(1)与二价及二价以上金属离子去除装置(4)之间设有过滤装置；所述厌氧装置(15)进水处还设有高级氧化装置。3.根据权利要求2所述的含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统，其特征在于，所述收集装置与氢溴酸制备装置连接，所述氢溴酸制备装置包括双极膜或酸化装置。4.根据权利要求1所述的含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统，其特征在于，所述除碳单元包括：酸化装置+吸附装置、酸化装置+蒸发装置、酸化装置+吸附装置+蒸发装置、酸化装置+精馏装置、酸化装置+二价金属离子携带分离装置、酸化装置+特种分离膜装置、酸化装置+萃取装置、酸化装置+吹脱装置+蒸发装置。5.根据权利要求4所述的含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统，其特征在于，所述酸化装置的入水口或出水口处设有除氧化剂装置；优选地，在浓缩淡化装置Ⅰ(6)和浓缩淡化装置II(14)之前可以设置溴离子富集装置，所述溴离子富集装置采用碱性阴离子交换树脂；溴离子富集装置吸附饱和后可采用脱附剂再生，再生产生的脱附液为高浓度的含溴无机废水，此废水可经过酸化装置(9)、蒸发装置(11)处理后可得到高浓度的溴化钠溶液(固体)或氢溴酸；优选地，所述酸化装置(9)酸化后采用氯气置换、硫酸蒸馏的方法提取溴素或氢溴酸；所诉脱附液包括但不限于如氢氧化钠的碱性化合物及产生碱性物质的装置。6.根据权利要求1～5中任一项所述的含溴无机盐和有机酸(盐)废水处理系统，其特征
在于，所述蒸发装置(11)的冷凝水通过管道与厌氧装置(15)连接，蒸发母液通过管道与中和装置(26)的一端连接，中和装置(26)的另一端与物料分离装置Ⅳ(27)连接，物料分离装置Ⅳ(27)的产水口与溴化钠溶液收集装置连接，物料分离装置Ⅳ(27)的浓水口与厌氧装置(15)连接。7.根据权利要求1～4中任一项所...

【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：