[發明專利]一種組合絮凝劑預處理堿性PTA廢水的方法

有效

• 申請號: 201010278932.4
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN101941769A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 張躍;嚴生虎;劉建武;沈介發;錢杰
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種堿性PTA廢水預處理方法，尤其涉及一種組合絮凝劑預處理高濃度PTA廢水的方法。

背景技術

PTA(精對苯二甲酸)是一種重要的化工生產原料，廣泛應用于合成樹脂、滌綸纖維等輕紡領域。國內外PTA生產裝置均采用對二甲苯氧化工藝，生產過程中產生了大量高濃度有機廢水，廢水組成復雜。該廢水除了含有較易降解的鏈狀化合物之外，如：醋酸、苯甲酸、醋酸酯、揮發酸等，還含有大量的對廢水COD貢獻較大的難生化降解的苯環狀化合物。如：對苯二甲酸(PTA或TA)、甲苯、對二甲苯、鄰苯二甲酸等，且水質復雜而多變，大大增加了治理的難度。

而對于在TA生產過程中產生堿性的TA廢水(主要是TA鈉鹽)，總的COD值可達到幾十萬。經酸化后析出的細顆粒的TA，粒徑5um居多，難以沉淀分離，若直接進入后續生化又難以被好氧微生物降解，進一步增加了廢水的處理難度。但由于受市場需求的影響，PTA生產規模不斷擴大，因而PTA生產廢水的治理工作也日趨緊迫。

目前，PTA廢水的處理方法有物理法、化學法和生物法三類。處理PTA廢水的物理法主要為顆粒沉降法，即通過物理沉降作用使析出的TA固體顆粒從廢水主體相中分離出來，該法已在PTA廢水實際處理裝置中廣泛應用。化學法在PTA廢水處理中的應用尚在試驗研究中，研究的重點集中在化學氧化法對污染物的降解處理，其中的高級氧化工藝被普遍視為具有良好發展前景的新技術。生物法是通過微生物的代謝作用降解有機污染物，具體又分為厭氧法(A)和好氧法(O)兩類，該法已在PTA廢水實際處理裝置中廣泛應用，是目前國內外PTA廢水處理的主流技術。物理沉降法的特點是COD處理效率高、運行成本低、操作彈性差；化學氧化法的特點是COD處理效率高、操作彈性好、運行成本較高；生物降解法的特點是運行成本低、COD處理效率較低、操作彈性較差。

對PTA廢水的處理，國內外現有工藝均為物理法和生物法相結合的流程，主干流程為：酸析→沉降→厭氧/好氧生物組合工藝處理，最終實現廢水的達標排放。但在實際處理裝置中，由于物理沉降法和生物降解法在處理效率和操作彈性方面特性迥異，當廢水水質出現強沖擊性波動時，沉降法在COD處理效率方面的優勢常常喪失殆盡。這一現狀決定了物理-生物法聯合裝置在PTA廢水處理過程中表現為預處理工序在操作彈性上嚴重的瓶頸效應。

物理法是高濃度PTA廢水預處理過程中的首選方法。物理法通過對廢水的溫度、pH等物理參數的調節，在特定的沉降預處理設施中按照固液分離的動力學要求，控制廢水的流速(停留時間)等流體力學參數，使TA污染物以固體形態從水相中高濃度地分離，具有極高的COD去除效率，良好的操作穩定性和可重現性(廢水處于完全相同的狀態下)。與化學法和生物法處理技術相比，特別是對于高濃度的PTA廢水，物理法可以回收大量的有機物，減少后續單元的操作負荷。即提高了廢水的處理效率，又帶來了經濟效益。

CN?1289725A用絡合萃取預處理PTA廢水。在常溫下，選擇磷酸三丁脂、三烷基氧膦、三烷基胺作為萃取劑，對廢水進行多級逆流萃取，使其中苯甲酸和醋酸等主要成分富集在溶劑相，處理后廢水COD_Cr值降至原來的1/6，各項指標滿足生化處理工藝或其它二次末端處理方法的要求。該技術是一種預處理技術，能將COD值降的較低，但其操作繁瑣且回收萃取劑時能耗較高，限制了其工業化。

CN1792843A采用一種微電解預處理PTA廢水的方法。在PTA廢水中加入預處理的鐵屑和炭，反應一段時間后調節pH值，過濾去除沉淀物。該專利制備預處理鐵屑較繁瑣，且鐵屑的投加量很大，處理成本較高，且處理后沉淀物含有鐵離子，影響回收產品的色度。

CN1033176A提出一種用鐵鹽預沉工業水中對苯二甲酸的方法，用硫酸鐵或三氯化鐵使對苯二甲酸成為對苯二甲酸鐵鹽沉淀，加入聚丙烯酰胺是提高沉淀度，過濾去除沉淀。該專利加入的絮凝劑的量較大，成本較高。同樣因鐵鹽的加入給處理水中帶入了至少5毫克/升的鐵離子，影響了回收產品的色度。

CN1702046A、CN1597570A等專利多不同程度的提到了利用菌種的新陳代謝作用去除廢水中的有機污染物，即通過培養和馴化，不斷提高菌種的分解能力，提高污泥的負荷率。這些方法在一定程度上能夠有效的處理PTA廢水。但由于PTA變化波動較大，存在維護困難，能耗高和剩余污泥量大等缺點，限制了其在PTA廢水處理中的應用。

發明內容