專利名稱：一種對精對苯二甲酸廢水進行回用的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程及工業(yè)廢水處理技術領域，涉及一種對精對苯二甲酸 生產(chǎn)廢水進行回用處理使之達到零排放的方法。
背景技術：
隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展與人口的急劇增加,水資源短缺和水環(huán)境惡化現(xiàn)象嚴重 制約了我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展。為了解決水資源日益緊張的問題，人們在尋找新 水源的同時，已把廢水回用作為實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
PTA(精對苯二甲酸)是生產(chǎn)合成樹脂、滌綸纖維等產(chǎn)品的重要原料，近年來 由于國內PET等行業(yè)對PTA需求的迅速增加，國內PTA的產(chǎn)量也在逐年增加。 2006年底，國內的生產(chǎn)能力達到約565萬噸/年，由于PTA生產(chǎn)裝置均采用對二 甲苯氧化工藝，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量高濃度有機廢水，平均約為2.6噸/噸PTA 產(chǎn)品，總計每年生產(chǎn)PTA所產(chǎn)生的廢水就有約1500萬噸，如果可以對此廢水進 行循環(huán)利用，不但可以減少廢水排放引起的環(huán)境污染，而且可以在一定程度上緩 解水資源緊缺的狀況。
目前國內還沒有對PTA廢水進行回用的具體報道，對PTA廢水的處理僅僅 停留在國家二級排放標準上。據(jù)報道對工業(yè)廢水進行深度處理及回用的方法主要 有化學法、物理法、生物法三大類。其中化學法研究較多的主要是光化學氧化、 臭氧氧化、電化學氧化等，這幾種方法運行成本都較高，而且適用于小股廢水， 實際生產(chǎn)中尚沒有針對大水量的應用。物理法包括活性炭吸附、樹脂吸附、膜分 離等?；钚蕴课椒ù嬖陲柡椭芷诙獭⒃偕щy，且再生后其吸附能力亦有不同 程度的下降的缺點；膜分離法有投資高、壽命短且對水質要求高，易于堵塞、難 清洗等問題。生物法一般指與物理法聯(lián)用的生物活性炭技術，其是將微生物膜掛 在活性炭孔道表面，雖然可以解決活性炭再生的問題，但是成本高，水質要求穩(wěn) 定，操作要求苛刻，很難應用于大水量的處理。
3專利CN101234814A釆用生物法和膜法相結合的方式對印花廢水進行回用 處理，雖然出水能夠達到回用水的要求,但是此種方法僅僅適用于小水量的廢水， 而且存在易受水質波動影響和占地面積大的缺點。專利CN101224357A和專利 CN101224930A都是采用膜法處理印染廢水，但是均存在膜容易堵塞，清洗困難 的缺點。專利CN1982223A采用活性炭吸附催化對合成革廢水進行回用處理， 此方法存在，活性炭孔道易于堵塞，催化劑再生困難的問題，
高級氧化工藝是目前研究較為廣泛的工業(yè)有機廢水處理技術，其特點是通過 反應產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基，通過自由基反應有效的降解有機物，甚至 把有機物氧化為二氧化碳和水。并且高級氧化工藝具有處理時間相對較短，反應 過程易于控制，對有機物和色度的降解比較徹底，操作簡單和成本較低的優(yōu)點。
目前高級氧化工藝在廢水處理中的優(yōu)勢越來越明顯，其中專利CN1927745A 利用二氧化氯高級氧化工藝處理PTA廢水，利用較小的占地面積和運行費用把 廢水COD處理到420mg/L以下，達到生化處理要求。專利CN200710027102.2 中的芬頓氧化法可以應用到多種有機廢水的處理。專利CN200710010253.7采用 臭氧氧化法處理含酚廢水，處理后酚的去處率可以達到99%以上。
本發(fā)明針對現(xiàn)有工業(yè)廢水回用存在的問題，采用物理-化學(絮凝沉降-高級 氧化)聯(lián)用的技術對達到二級排放標準的PTA廢水進行深度處理，使其達到工 業(yè)回用水的要求，真正做到了循環(huán)利用水資源，而且本發(fā)明的處理方法具有成本 低，操作簡單，占地面積小等優(yōu)點。

發(fā)明內容
本發(fā)明在現(xiàn)有廢水回用技術基礎之上，采用絮凝沉降與高級氧化相結合的方 法對達到二級排放標準的PTA廢水進行深度處理，經(jīng)過處理廢水化學需氧量 (COD)降到10mg/L左右，生化需氧量(BOD5) 8mg/L以下，色度IO倍以下， pH在6.5 7.5之間。水質可以達到PTA生產(chǎn)車間的用水要求，對產(chǎn)品質量沒有 影響，實現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用。
具體步驟如下
1、首先將廢水泵入預處理池中并按照廢水體積的0.5%~1%，加入質量濃度 為1%0~1.5%。聚丙烯酰胺絮凝劑，充分混合進行絮凝處理，絮凝時間為60 90min。由于本發(fā)明處理的廢水直接來自生物處理池，含有大量得活性污泥等懸浮固體， 此步驟主要目的就是除去這些固體物質，并且初步的降低廢水的色度，使水質變 的澄清和方便后續(xù)處理。
2、 對經(jīng)過絮凝處理的廢水進入過濾處理，實現(xiàn)固液分離。
3、 用計量泵把經(jīng)過固液分離的廢水打入化學反應池中，加入主氧化劑雙氧 水和輔助氧化劑混合均勻進行催化氧化處理，在反應過程中通過風機向反應池中 鼓入空氣，進行曝氣處理。曝氣時間為90 120min，優(yōu)選時間為100 110min。 曝氣不但可以增加氧化深度而且可以起到攪拌、混合反應液的作用。對經(jīng)過曝氣 處理的廢水進行靜置處理，時間為8 10h，優(yōu)選時間為8.5 9.5h。其中主氧化 劑雙氧水濃度為15%~40%,優(yōu)選濃度為20%~30%，雙氧水投加量為廢水質量的 1% 1.5%，優(yōu)選范圍1.2% 1.3%。輔助氧化劑氯酸鈉和過硫酸鉀均采用工業(yè) 級，投加量分別為廢水質量的0.1%~0.2%和0.1%。~0.2%。。
其中反應的主要過程是水中氧化劑與輔助氧化劑由于協(xié)同作用產(chǎn)生了大量 具有強氧化性的羥基自由基，對水中的有機物進行降解，使之最終轉化為二氧化 碳和水，從而達到預期效果。
對廢水進行靜置處理可以使沒有完全反應的雙氧水分解，避免對測定及車間 使用產(chǎn)生影響。對處理過的廢水進行取樣測定，結果表明經(jīng)過處理的廢水可以達 到車間回用水的要求。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1、 本發(fā)明采用絮凝沉降與高級氧化法相結合的工藝對PTA廢水進行深度處 理，經(jīng)過處理的廢水符合車間回用水的要求，達到了預期的效果。
2、 該工藝與現(xiàn)有的廢水回用方法比較具有操作簡單、反應條件溫和，處理 效果穩(wěn)定，處理水量大、運行費用低等優(yōu)點。
3、 經(jīng)過本發(fā)明深度處理的PTA廢水化學需氧量(COD)降到10mg/L左右， 生化需氧量(BODs) 8mg/L以下，色度10倍以下，pH在6.5 7.5之間。可以 直接用于車間用7K,真正實現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，符合國家節(jié)能減排的大方針。
本發(fā)明針對我國水資源緊缺的狀況以簡單的設備、方便的操作方法、價格低 廉的藥劑對PTA廢水進行深度處理，使其達到了車間用水的要求。最大限度的 利用了水資源，在一定程度上緩解了水資源短缺的情況。


圖1PTA廢水回用處理流程圖
具體實施例方式
下面的實施實例將對本發(fā)明予以進一步說明，但并不限制本發(fā)明。 實施例1
稱量lOOOmL需要處理的廢水投入容器中，加入配制好的濃度為1%。的聚丙 烯酰胺溶液5mL絮凝沉降60min，然后進行過濾。向經(jīng)過過濾除去固體物質的 廢水中加入濃度為15%的雙氧水10g，工業(yè)級氯酸鈉lg，工業(yè)級過硫酸鉀O.lg 攪拌混合均勻，反應過程中通過風機向廢水中鼓入空氣，曝氣時間為90min。廢 水在反應池中的停留時間為8h。處理后的廢水COD下降至10mg/L， BODs達到 8mg/L，色度可以降到10倍左右，符合車間回用水的要求。
實施例2
在與實施例1相同的裝置中，稱量lOOOmL需要處理的廢水投入容器中，加 入配制好的濃度為1.2%。的聚丙烯酰胺溶液6mL絮凝沉降65min，然后進行過濾。 向經(jīng)過過濾除去固體物質的廢水中加入濃度為20%的雙氧水llg，工業(yè)級氯酸鈉 1.2g，工業(yè)級過硫酸鉀0.12g攪拌混合均勻，反應過程中通過風機向廢水中鼓入 空氣，曝氣時間為100min。廢水在反應池中的停留時間為8.5h。處理后的廢水 COD下降至9mg/L， BOD5下降至8mg/L以下色度10倍左右，符合車間回用水 的要求。
實施例3
在與實施例l相同的裝置中，稱量1000mL需要處理的廢水投入容器中，加 入配制好的濃度為1.4%。的聚丙烯酰胺溶液7mL絮凝沉降70min,然后進行過濾。 向經(jīng)過過濾除去固體物質的廢水中加入濃度為25%的雙氧水12g，工業(yè)級氯酸鈉 1.4g，工業(yè)級過硫酸鉀0.14g攪拌混合均勻，反應過程中通過風機向廢水中鼓入 空氣，曝氣時間為105min。廢水在反應池中的停留時間為9h。處理后的廢水COD 下降至9mg/L以下，BODs可以達到7.5mg/L，色度可以達到10倍以下，符合車 間回用水的要求。
實施例4
在與實施例1相同的裝置中，稱量1000mL需要處理的廢水投入容器中，加入配制好的濃度為1.696。的聚丙烯酰胺溶液8mL絮凝沉降75min，然后進行過濾。 向經(jīng)過過濾除去固體物質的廢水中加入濃度為30%的雙氧水13g，工業(yè)級氯酸鈉 1.6g，工業(yè)級過硫酸鉀0.16g攪拌混合均勻，反應過程中通過風機向廢水中鼓入 空氣，曝氣時間為110min。廢水在反應池中的停留時間為9.2h。處理后的廢水 COD下降至8mg/L， BODs下降至7mg/L以下，色度可以達到8倍左右，符合車 間回用水的要求。 實施例5
稱量1000mL需要處理的廢水投入容器中，加入配制好的濃度為1.8%。的聚 丙烯酰胺溶液9mL絮凝沉降80min，然后進行過濾。向經(jīng)過過濾除去固體物質 的廢水中加入濃度為35%的雙氧水14g，工業(yè)級氯酸鈉1.8g，工業(yè)級過硫酸鉀 0.18g攪拌混合均勻，反應過程中通過風機向廢水中鼓入空氣，曝氣時間為 115min。廢水在反應池中的停留時間為9.5h。處理后的廢水COD為8mg/L以下， BOD5達到7.5mg/L左右，色度8倍左右，符合車間回用水的要求。
實施例6
稱量1000mL需要處理的廢水投入容器中，加入配制好的濃度為2%。的聚丙 烯酰胺溶液10mL絮凝沉降卯min，然后進行過濾。向經(jīng)過過濾除去固體物質的 廢水中加入濃度為40%的雙氧水15g，工業(yè)級氯酸鈉2g,工業(yè)級過硫酸鉀0.2g 攪拌混合均勻，反應過程中通過風機向廢水中鼓入空氣，曝氣時間為120min。 廢水在反應池中的停留時間為104h。處理后的廢水COD下降至8mg/L以下， BODs可以下降至8mg/L，色度可以降到8.5倍左右，符合車間回用水的要求。
本發(fā)明通過調節(jié)絮凝劑、氧化劑、引發(fā)劑的投加量和反應時間等對廢水COD 和色度的影響，優(yōu)化了反應的條件。以低廉的價格、方便的操作把PTA廢水處 理到工業(yè)用水的標準，節(jié)約了水資源，填補了國內對PTA廢水回用的空白。
權利要求
1. 一種對精對苯二甲酸廢水進行回用的方法，其特征是首先將廢水泵入預處理池中并按照廢水體積的0.5％～1％，加入質量濃度為1‰～1.5‰聚丙烯酰胺絮凝劑，把經(jīng)過絮凝沉降、過濾后的廢水投入容器中，按一定的比例向其中投入主氧化劑雙氧水和輔助氧化劑，然后攪拌混合均勻，并且在反應過程中向反應池中鼓入空氣，進行曝氣處理，曝氣時間為90～120min，對經(jīng)過曝氣處理的廢水進行靜置處理，時間為8～10h；其中主氧化劑雙氧水濃度為15％～40％，雙氧水投加量為廢水質量的1％～1.5％；輔助氧化劑氯酸鈉和過硫酸鉀均采用工業(yè)級，投加量分別為廢水質量的0.1％～0.2％和0.1‰～0.2‰；得到達到工業(yè)回用水的要求的經(jīng)過處理廢水。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種對精對苯二甲酸廢水進行回用的方法，其特 征是所述的主氧化劑雙氧水濃度為20%~30%。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種對精對苯二甲酸廢水進行回用的方法，其特 征是所述的雙氧水投加量為廢水質量的1.2% 1.3%。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種對精對苯二甲酸廢水進行回用的方法，其特 征是所述的曝氣時間為100 110min。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種對精對苯二甲酸廢水進行回用的方法，其特 征是所述的對經(jīng)過曝氣處理的廢水進行靜置處理，時間為8.5 9.5h。
全文摘要
精對苯二甲酸(PTA)廢水回用處理方法，屬于環(huán)境工程及工業(yè)廢水處理技術領域。具體方法為采用質量濃度為1‰～2‰的聚丙烯酰胺溶液對PTA廢水進行絮凝沉降預處理，投加量為廢水體積的0.5％～1％。經(jīng)過預處理的廢水通入氧化池中進行高級氧化降解反應，反應過程中通過風機向反應池中鼓入空氣，經(jīng)過處理的廢水可以直接用于車間生產(chǎn)。其中主氧化劑雙氧水濃度在20％～30％；輔助氧化劑氯酸鈉和過硫酸鉀均為工業(yè)級，投加量分別為廢水質量的0.1％～0.2％和0.1‰～0.2‰。本發(fā)明方法與現(xiàn)有的廢水回用工藝相比具有投資少、操作簡單易行，處理效率高等優(yōu)點。采用本發(fā)明方法實現(xiàn)了PTA廢水的回用，在一定程度上緩解了水資源緊張的壓力，符合國家節(jié)能減排的大方針。
文檔編號C02F103/36GK101428944SQ200810243708
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權日2008年12月12日
發(fā)明者嚴生虎, 劉建武, 躍 張, 沈介發(fā), 黃曉蕾 申請人:江蘇工業(yè)學院