CN103755081A - 一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法,包括如下步骤:镁盐吸附预处理,无机膜错流超微滤处理,浓缩液酸析和对苯二甲酸半框压滤回收处理。针对传统碱减量废水处理工艺流程长、费用高等不足而提出的一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法。该方法利用碱减量废水的含碱量高,添加镁盐能生成带正电荷的氢氧化镁沉淀,该沉淀能强烈吸附废水中带负电荷的对苯二甲酸根,达到回收对苯二甲酸的目的;另一方面是根据氢氧化镁絮体颗粒小、较难沉淀的情况,采用无机膜进行过滤,过滤液清澈透明,浊度在2NTU以内,并含有大量碱液,可以回用到碱减量环节,实现碱液和水的回收。

Description

一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种废水资源化回收的方法,具体涉及一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法。
技术背景
[0002] 碱减量废水是在涤纶仿真丝碱减量工序中产生的一种染整前处理废水。在高浓度碱液中,特别是在高温条件下涤纶纤维分子发生水解产生的对苯二甲酸的钠盐和乙二醇及部分低聚物。在碱减量工艺中有3.5~30%的涤纶进入水中,涤纶水解后COD(C0D&)发生量为1.09kgC0D/kg,其中对苯二甲酸含量高达75%以上,同时碱减量废水中含有大量未利用的碱液,具有污染物浓度高、温度高、PH值高、难降解、难分离、污染大的特点。
[0003]目前,针对碱减量废水一般的处理方法是:先物化预处理(酸析)去除对苯二甲酸盐,然后再与其他印染废水混合,经过传统的厌氧-好氧-混凝沉淀等工艺使得出水达标排放。常规处理由于碱减量废水含有大量未利用的碱液,需要消耗大量酸来中和,造成酸碱资源浪费,同时使废水含盐量大增,为后续生化处理造成压力;常规处理处理流程长,费用高,存在资源浪费和能源损失。
发明内容
[0004] 本发明所 要解决的技术问题是针对现有技术中两点不足:一是工艺流程长,需要经过一系列的物化预处理、生化处理以及物化后处理等工艺;二是处理费用高,去除废水中对苯二甲酸,需要大量的无机酸来调节PH值,并且各种工艺的集成,使得废水处理成本高。本发明提供一种简单而又实用的碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法。
[0005] 具体实施步骤如下:
[0006] (I)镁盐吸附预处理
[0007] 将碱减量车间排出的废水进入混合池中进行镁盐吸附预处理。添加镁盐到混合池中,并机械搅拌致使充分混合。镁盐与含碱量高的废水短时间内产生带有极强正电荷的氢氧化镁,极易吸附废水中带负电荷的对苯二甲酸等阴离子污染物,从而达到对苯二甲酸的富集。
[0008] (2)无机膜错流过滤处理
[0009] 将混合池中经镁盐吸附预处理的碱减量废水直接进入无机膜错流过滤系统进行分离。无机膜错流过滤系统由给料泵、循环泵、管路和膜组件以及配套阀门、流量计、压力表、温度计和控制系统构成,其中循环泵、管路和膜组件形成循环回路;镁盐吸附预处理的碱减量废水通过过滤孔径的无机膜分离后,过滤清液被二次回用到涤纶仿真丝碱减量工序中;通过调节阀门开度使浓缩液浓缩倍数达到数倍到数十倍。
[0010] (3)浓缩液的收集和对苯二甲酸的回收
[0011] 富集对苯二甲酸的氢氧化镁浓液进入收集池,添加无机酸调节浓液pH值至3-4,使得对苯二甲酸结晶析出,然后排入板框压滤机内过滤和脱水,形成粗对苯二甲酸,可外售进一步精制PTA。通过氢氧化镁的强效吸附和无机膜的快速分离,浓液体积已经远小于原来碱减量废水的体积,酸析中使用的无机酸的量大大减小。
[0012] 作为优选,一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法,所述的步骤(1)中的镁盐是硫酸镁或氯化镁。
[0013] 作为优选,一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法,所述的步骤(1)中的镁盐浓度200~20000mg/L。
[0014] 作为优选,一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法,所述的步骤(2)中无机膜元件包括陶瓷膜、碳化硅膜、不锈钢膜和无机复合膜,有效过滤孔径在0.01 u m_5 u m0
[0015] 作为优选,一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法,所述的步骤(2)中过滤清液是有效截留污染物后并含有一定碱度的清洁水,浊度在2NTU以内,可二次回用到涤纶仿真丝碱减量工序中。
[0016] 有益效果:本发明一方面是利用碱减量废水的含碱量高,添加镁盐能生成带正电荷的氢氧化镁沉淀,该沉淀能强烈吸附废水中带负电荷的对苯二甲酸根,达到回收对苯二甲酸的目的;另一方面是根据氢氧化镁絮体颗粒小、较难沉淀的情况,采用无机膜进行过滤,过滤液清澈透明,浊度在2NTU以内,并含有大量碱液,可以回用到碱减量环节,实现碱液和水的回收。本发明可达到对苯二甲酸、碱液和水的有效回收,并显著降低后续废水处理压力,是一种新型清洁生产技术。
附图说明
[0017] 图1是本发明的一个优选实施例的流程图具体实施方式:
[0018] 下面结合实施例进一步`说明本发明,但并不是本发明内容范围的任何限制。
[0019] 实施例1
[0020] 浙江某企业碱减量车间直接排放的碱减量废水,水样指标为:黑色浑浊,NaOH含量2.5%,55浓度为68911^/1,0)0&为109741^/1。碱减量车间排放的废水先进入混合池中,添加浓度为1500mg/L的MgSO4,并机械搅拌充分混合;然后经无机膜错流过滤系统分离,选用0.08微米碳化硅膜,运行参数为跨膜压差0.25MPa,膜面流速控制2m/s ;过滤清液指标为pH值>14,无色透明,浊度为0.5NTU, CODcr为775mg/L。浓缩液经酸析和板框压滤后,得到含固率50%的粗产品,其有效基含量为88%。
[0021] 实施例2
[0022] 浙江某企业碱减量车间直接排放的碱减量废水,水样指标为pH值14,棕黑色浑浊,SS浓度为310mg/L,CODcr为8875mg/L。碱减量车间排放的废水先进入混合池中,添加浓度为1200mg/L的MgSO4,并机械搅拌充分混合;然后经无机膜错流过滤系统分离,选用0.2微米陶瓷膜,运行参数为跨膜压差0.25MPa,膜面流速控制2m/s ;过滤清液指标为pH值13.6,无色透明,浊度为0.6NTU, CODcr为803mg/L。浓缩液经酸析和板框压滤后,得到含固率50%的粗品对苯二甲酸,其有效基含量为90%。

Claims (5)

1.本发明一方面是利用碱减量废水的含碱量高,添加镁盐能生成带正电荷的氢氧化镁沉淀,该沉淀能强烈吸附废水中带负电荷的对苯二甲酸根,达到回收对苯二甲酸的目的•’另一方面是根据氢氧化镁絮体颗粒小、较难沉淀的情况,采用无机膜进行过滤,过滤液清澈透明,浊度在2NTU以内,并含有大量碱液,可以回用到碱减量环节,实现碱液和水的回收。本发明可达到对苯二甲酸、碱液和水的有效回收,并显著降低后续废水处理压力,是一种新型清洁生产技术。 具体实施步骤如下: (1)镁盐吸附预处理 将碱减量车间排出的废水进入混合池中进行镁盐吸附预处理。添加镁盐到混合池中,并机械搅拌致使充分混合。镁盐与含碱量高的废水短时间内产生带有极强正电荷的氢氧化镁,极易吸附废水中带负电荷的对苯二甲酸等阴离子污染物,从而达到对苯二甲酸的富集。 (2)无机膜错流过滤处理 将混合池中经镁盐吸附预处理的碱减量废水直接进入无机膜错流过滤系统进行分离。无机膜错流过滤系统由给料泵、循环泵、管路和膜组件以及配套阀门、流量计、压力表、温度计和控制系统构成,其中循环泵、管路和膜组件形成循环回路;镁盐吸附预处理的碱减量废水通过过滤孔径的无机膜分离后,过滤清液被二次回用到涤纶仿真丝碱减量工序中;通过调整阀门开度使浓缩液浓缩倍数达到数倍到数十倍。 (3)浓缩液的收集和对苯二甲酸的回收 富集对苯二甲酸的氢氧 化镁浓液进入收集池,添加无机酸调节浓液PH值至3-4,使得对苯二甲酸结晶析出,然后排入板框压滤机内过滤和脱水,形成粗对苯二甲酸,可外售进一步精制PTA。通过氢氧化镁的强效吸附和无机膜的快速分离,浓液体积已经远小于原来碱减量废水的体积,酸析中使用的无机酸的量大大减小。
2.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法,其特征在于:镁盐是硫酸镁或氯化镁。
3.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法,其特征在于:镁盐浓度200~20000mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法,其特征在于:无机膜元件包括陶瓷膜、碳化硅膜、不锈钢膜和无机复合膜,有效过滤孔径在0.01 u m_5 u m0
5.根据权利要求1所述的一种碱减量废水资源化回收对苯二甲酸和碱的方法,其特征在于:过滤清液是有效截留污染物后并含有一定碱度的清洁水,浊度在2NTU以内,可二次回用到涤纶仿真丝碱减量工序中。
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