[發明專利]氫氧化鎂在中和PTA廢水中的應用

在審

• 申請號: 201680077051.1
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN109071284A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 馬木圖·查德納尼
• 申請（專利權）人: BP北美公司
• 主分類號: C02F1/66
• 分類號: C02F1/66;C02F3/28;C02F3/30;C02F101/30;C01F5/14
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 金海霞;楊青

本發明提供了用于中和包含對苯二甲酸的廢水的方法和設備。這樣的方法和設備使用氫氧化鎂來中和厭氧反應器上游的廢水。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年12月31日提交的美國臨時申請號62/273,507的優先權，所述美國臨時申請在此出于所有目的通過引用以其整體并入本文。

技術領域

本發明涉及用于中和含有對苯二甲酸的廢水的方法和設備，特別是包括使用氫氧化鎂來中和廢水。

背景技術

對二甲苯被用于制造純化的對苯二甲酸(“PTA”)。對二甲苯在催化劑和乙酸溶劑的存在下被氧化以制造對苯二甲酸粗品。對苯二甲酸粗品然后被氫化以制造PTA。美國專利號5,723,656中一般地描述了這兩個反應。通常，通過將包含有機物質(對苯二甲酸、乙酸、對甲基苯甲酸)的廢水與稀釋的氫氧化鈉溶液混合來中和所述廢水。混合/中和發生在厭氧反應器的上游，以確保廢水處于適當的pH，以便將對苯二酸和其它有機物質降解成甲烷、二氧化碳和水。

然而，如果使用過多的氫氧化鈉，則進入厭氧反應器的廢水的pH將過高，這會導致厭氧生物質中的活性損失，并因此導致廢水中有機化合物降解的損失。厭氧反應器效率的再生可以花費數月，并且可能必須替換生物質顆粒。

發明內容

本發明允許更好地控制廢水的pH，并由此保存厭氧生物質中的活性。

在一個方面，本發明提供了一種用于處理包含對苯二甲酸的廢水的方法。該方法包括將氫氧化鎂與包含對苯二甲酸的廢水在混合容器中混合以產生中和的廢水流出物，并在厭氧反應器中從中和的廢水流出物中除去有機物質。

另一方面，本發明提供了一種用于處理包含對苯二甲酸的廢水的設備。該設備包括含有對苯二甲酸的廢水源、氫氧化鎂源、與廢水源和氫氧化鎂源流體連通的混合容器、以及與混合區流體連通的厭氧反應器，所述混合容器適用于將廢水和氫氧化鎂混合以形成中和的廢水流出物，所述厭氧反應器包括適用于從中和的廢水流出物中除去有機物質的顆粒。

附圖說明

圖1是使用氫氧化鎂來中和包含對苯二甲酸的廢水的設備；和

圖2是使用氫氧化鎂來中和包含對苯二甲酸的廢水的設備的可選實施方案。

具體實施方式

氫氧化鎂是比氫氧化鈉弱得多的堿。因此，使用氫氧化鎂取代氫氧化鈉作為pH控制劑，使在pH控制劑不慎過量的情況下的pH峰值最小化。與導致高達14.0的pH的高劑量的氫氧化鈉相比，在包含對苯二甲酸的廢水中的高劑量氫氧化鎂導致最高9.0的pH。另外，當使用氫氧化鎂時，在UASB反應器中的生物質活性和降解對苯二甲酸的能力的再生要快得多。例如，當使用氫氧化鎂時，在約三周中發生再生，相比較而言，當使用氫氧化鈉時，在六至七周中發生再生(附帶降解對甲基苯甲酸能力的永久損失)。氫氧化鎂作為厭氧和好氧系統的營養素，導致澄清池中更稠密的污泥(反應時間延長有助于晶體生長)、更干凈的排出的水、和更容易脫水以便處理的污泥。此外，因為氫氧化鎂比氫氧化鈉多約37％的氫氧根，所以需要較少的氫氧化鎂來中和給定量的對苯二甲酸。按照DOT標準，氫氧化鎂也是無害的。而且，與氫氧化鈉不同，氫氧化鎂是無腐蝕性的，從而導致閥門、管道、泵和儲罐的維護維修成本的降低。

然而，氫氧化鎂需要比氫氧化鈉更長的時間來中和對苯二甲酸。因此，需要單獨的混合容器以允許約20分鐘的駐留時間。此外，因為氫氧化鎂是漿料，所以混合容器需要攪拌器。