KR101297816B1 - Apparatus for Reuse of Wastewater from Terephthalic Acid Manufacture Process and Method for Treating Terephthalic Acid Wastewater Using The Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치 및 그 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테레프탈산 제조공정에서 발생되는 폐수를 생물학적 처리 없이 안정적으로 생산공정의 용수로 재이용이 가능하고, 유지관리가 간단하며, 폐수에 함유된 테레프탈산, 촉매 등을 재활용할 수 있어 생산 수율의 향상과 폐수처리의 부하의 감소가 가능한 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치 및 이를 이용하는 테레프탈산 제조공정 폐수의 처리방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치는 테레프탈산 제조공정에서 발생되는 폐수를 생물학적 처리 없이 안정적으로 생산공정의 용수로 재이용이 가능하고, 유지관리가 간단하며, 폐수에 함유된 테레프탈산, 촉매 등을 재활용할 수 있어 생산 수율의 향상과 폐수처리의 부하의 감소가 가능함으로써 자원회수, 환경보호 및 재활용에 대한 경제적 효과가 있다. The present invention relates to an apparatus for recycling wastewater of a terephthalic acid manufacturing process and a method of treating the wastewater, and more particularly, it is possible to reuse wastewater generated in a terephthalic acid manufacturing process as water for a production process stably without biological treatment, and easy to maintain, The present invention relates to a terephthalic acid production process wastewater recycling apparatus and a method for treating terephthalic acid production process wastewater using the same, which are capable of recycling terephthalic acid, catalysts, and the like contained in the wastewater, thereby improving production yield and reducing the load of the wastewater treatment.
The device for recycling terephthalic acid manufacturing process wastewater according to the present invention is capable of stably recycling wastewater generated in terephthalic acid manufacturing process without using biological treatment as water for production process, simple maintenance, and recycling terephthalic acid, catalyst, etc. contained in wastewater. It can improve the production yield and reduce the load of waste water treatment, which has economic effect on resource recovery, environmental protection and recycling.
Description
본 발명은 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치 및 그 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테레프탈산 제조공정에서 발생되는 폐수를 생물학적 처리 없이 안정적으로 생산공정의 용수로 재이용이 가능하고, 유지관리가 간단하며, 폐수에 함유된 테레프탈산, 촉매 등을 재활용할 수 있어 생산 수율의 향상과 폐수처리의 부하의 감소가 가능한 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치 및 이를 이용하는 테레프탈산 제조공정 폐수의 처리방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for recycling wastewater of a terephthalic acid manufacturing process and a method of treating the wastewater, and more particularly, it is possible to reuse wastewater generated in a terephthalic acid manufacturing process as water for a production process stably without biological treatment, and easy to maintain, The present invention relates to a terephthalic acid production process wastewater recycling apparatus and a method for treating terephthalic acid production process wastewater using the same, which are capable of recycling terephthalic acid, catalysts, and the like contained in the wastewater, thereby improving production yield and reducing the load of the wastewater treatment.
세계 인구의 꾸준한 증가와 생활수준의 향상에 따라 PET, 폴리에스터 등 각종 고분자 수지의 수요가 급속히 신장하고, 따라서 고분자 수지의 원료인 테레프탈산(terephthalic acid; PTA) 등의 생산량 또한 비약적으로 증대하고 있다. 상기 테레프탈산 등을 생산하는 공장의 공정에서 다량의 폐수가 발생한다. As the world's population continues to grow and the standard of living improves, the demand for various polymer resins, such as PET and polyester, is rapidly increasing, and the production of terephthalic acid (PTA), which is a raw material of polymer resins, is also rapidly increasing. A large amount of wastewater is generated in a process of a factory for producing terephthalic acid and the like.
상기 테레프탈산 제조공정의 폐수에는 소량의 벤조산(benzoic acid; BA), 파라톨루익산(para-toluic acid; TA) 등의 방향족산(2000~4000ppm)과 코발트, 망간, 브롬 등의 산화반응 촉매(30~50ppm)가 포함되어 있으며 대부분은 물이다. 산화반응촉매는 회수하여 방향족산 산화반응 공정에 재사용할 수 있으며, 방향족산은 회수하여 방향족산 제조 공정에 재사용하거나 폴리올 수지 등의 생산 공정에 사용할 수 있다. 또한 상기 테레프탈산 공정의 폐수는 방향족산과 촉매를 분리하고 정화한 다음, 방향족산 정제공정에 재활용함으로서 막대한 경제적 효과와 동시에 폐수처리의 부하를 감소시켜 환경측면에서도 우수한 효과를 볼 수 있다Wastewater of the terephthalic acid manufacturing process includes a small amount of benzoic acid (BA), para-toluic acid (TA), and aromatic acids (2000 to 4000 ppm) such as cobalt, manganese, and bromide oxidation catalysts (30). ~ 50ppm), most of which are water. The oxidation catalyst may be recovered and reused in the aromatic acid oxidation process, and the aromatic acid may be recovered and reused in the aromatic acid manufacturing process or used in a production process such as polyol resin. In addition, the wastewater of the terephthalic acid process is separated and purified from the aromatic acid and the catalyst, and then recycled to the aromatic acid purification process, and the environmental effect can be seen in terms of enormous economic effect and at the same time reduce the load of wastewater treatment.
기존 테레프탈산 폐수의 재이용 장치는 주로 유기물을 생물학적 처리공정을 거친 후 역삼투막과 그 전처리 공정으로 구성되어 생물학적 처리공정으로 인한 역삼투막의 오염과 생물학적 처리공정을 이용함으로써 재이용을 위한 2 단계의 처리공정이 필요하며, 생물학적 처리공정의 경우 주위환경이나 상황에 따라 그 처리수질이 변화하여 안정적인 역삼투막 공정에 악영향을 나타낸다. The existing recycling equipment of terephthalic acid wastewater mainly consists of reverse osmosis membrane and its pretreatment process through organic treatment of organic matter. In case of biological treatment process, the treatment water quality is changed according to the surrounding environment or situation, which adversely affects the stable reverse osmosis membrane process.
이에, 딕커슨(Dickerson) 등은 미국특허 제4,540,493호에서 세척수를 모래필터에 통과시켜 테레프탈산 고체를 분리하는 단계, 여과물을 양이온 교환수지에 통과시켜 금속 촉매를 분리하는 단계, 상기 양이온 교환수지 통과물을 다시 음이온 교환수지에 통과시켜 용해된 유기물을 분리하는 단계 및 상기 음이온 교환수지 통과물을 다시 양이온 교환수지와 음이온 교환수지가 혼재된 혼합베드(Mixed-bed)에 통과시켜 최종 처리를 하는 단계를 포함하는 테레프탈산 폐수의 처리방법을 개시하고 있다.Accordingly, Dickerson et al., US Pat. No. 4,540,493, passing the wash water through a sand filter to separate terephthalic acid solids, passing the filtrate through a cation exchange resin to separate a metal catalyst, and passing the cation exchange resin. Passing water through an anion exchange resin to separate dissolved organic matter and passing the anion exchange resin pass through a mixed bed containing a mixture of a cation exchange resin and an anion exchange resin for final treatment. Disclosed is a method for treating terephthalic acid wastewater comprising a.
그러나, 이 방법은 모래필터를 이용함으로써 유기물 및 탁도 성분의 제거 효과가 낮아 SDI(slit density index)를 5 이하로 유지하기 어려우며, 후단에 바로 이온수지만을 사용함으로써 용해된 유기물이 이온교환수지 표면에 침전되어 수지 활성도를 저하시키고, 정제된 물은 나트륨 이온(Na+), 유기물 및 초산 등이 오염되어 있어 PTA 정제공정에 활용할 수 없다는 단점이 있다.However, this method is difficult to maintain the SDI (slit density index) of 5 or less due to the low removal effect of organic matter and turbidity by using sand filter, and dissolved organic matter on the surface of ion exchange resin by using only ion resin at the back stage Precipitates reduce resin activity, and purified water is contaminated with sodium ions (Na + ), organics, and acetic acid, and thus cannot be used for PTA purification.
또한, 한국등록특허 제0715024호는 고체유기물을 분리하는 여과 단계, 여과되지 않은 미세 유기물을 수산화나트륨으로 용해시키는 단계, 양이온교환수지를 이용하여 촉매를 분리하는 단계 및 분리된 촉매를 가성소다로 침전 회수하는 단계를 포함하는 방법을 제시하고 있다. In addition, Korean Patent No. 0715024 discloses a filtration step for separating solid organics, dissolving unfiltered fine organics with sodium hydroxide, separating a catalyst using a cation exchange resin, and precipitating the separated catalyst with caustic soda. A method is provided that includes recovering.
그러나, 상기 방법 역시 촉매만을 회수하는 공정으로 폐수 중에 포함된 수십 ppm만의 촉매만을 회수하고 나머지 성분은 폐수 공정을 이용하여 처리해야 한다는 단점이 있고 이온교환수지를 재생하는 과정에서 오히려 폐수의 양은 증가하며, 잔존하는 다량의 나트륨 이온(Na+)을 제거하는 단계가 없이 이온교환수지로 촉매를 흡/탈착시킴으로써 잔존하는 다량의 나트륨 이온(Na+)이 이온교환수지의 성능을 저하시키는 문제점이 있다However, the method also has a disadvantage in that only catalysts are recovered to recover only a few tens of ppm contained in the wastewater, and the remaining components have to be treated using a wastewater process. , a problem that a large amount of sodium ions (Na +) degrade the performance of the ion exchange resin remaining by intake / remove the catalyst by an ion exchange resin without the step of removing a large amount of sodium ions (Na +) for the remaining
이에, 본 발명자들은 상기 종래기술의 문제점을 해결하고자 예의 노력한 결과, 테레프탈산 제조공정의 폐수 중에 함유된 입자성 물질을 제거하는 금속 마이크로필터부, 폐수의 pH를 조절하는 pH 조정조, 유기물질, 이온성 물질, 색도 유발 물질등 수중에 용해된 거의 모든 불순물을 제거하기 위한 역삼투막부 및 미처리된 나트륨 이온과 유기물질을 제거하는 이온교환부를 포함하는 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치를 사용할 경우, 고농도의 테레프탈산 폐수를 생물학적 처리 없이 안정적으로 생산공정의 용수로 재이용이 가능하고, 유지관리가 간단하며, 폐수에 함유된 테레프탈산, 촉매 등을 재활용할 수 있어 생산 수율의 향상과 폐수처리의 부하 감소가 가능하다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
Accordingly, the present inventors have made efforts to solve the problems of the prior art, as a result of the metal micro-filter unit for removing particulate matter contained in the wastewater of the terephthalic acid manufacturing process, pH adjusting tank for adjusting the pH of the wastewater, organic materials, ionic Terephthalic acid wastewater with a high concentration of terephthalic acid wastewater when using a recycling device of terephthalic acid manufacturing process including a reverse osmosis membrane portion for removing almost all impurities dissolved in water such as substances and chromatic substances and an ion exchange portion for removing untreated sodium ions and organic substances. It can be stably reused as water in the production process without biological treatment, simple maintenance and recycling of terephthalic acid, catalyst, etc. contained in the wastewater can improve the production yield and reduce the load of the wastewater treatment. The present invention has been completed.
본 발명의 목적은 테레프탈산 제조공정에서 발생되는 폐수를 생물학적 처리 없이 안정적으로 생산공정의 용수로 재이용이 가능하고, 유지관리가 간단하며, 폐수에 함유된 테레프탈산, 촉매 등을 재활용할 수 있어 생산 수율의 향상과 폐수처리의 부하의 감소가 가능한 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치 및 이를 이용하는 테레프탈산 제조공정 폐수의 처리방법을 제공하는데 있다.
It is an object of the present invention that the wastewater generated in the terephthalic acid manufacturing process can be reused as the water of the production process stably without biological treatment, the maintenance is simple, and can recycle the terephthalic acid, catalyst, etc. contained in the wastewater to improve the production yield The present invention provides a device for recycling terephthalic acid manufacturing process wastewater and a method of treating terephthalic acid manufacturing process wastewater using the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 테레프탈산 제조공정 폐수의 입자성 유기물질 및 촉매물질을 분리제거하기 위해 역세가능한 금속 마이크로필터가 구비되고, 상기 역세가능한 금속 마이크로필터로부터 분리된 입자성 유기물질 및 촉매물질을 테레프탈산 제조공정으로 이송시키며 입자상 물질이 제거된 여과수를 생산하여 이송시키는 금속 마이크로필터부; 상기 금속 마이크로필터부에서 여과된 폐수의 pH를 조절하기 위해 염기성 약품이 첨가되는 pH 조정조; 상기 pH 조정조에서 처리된 폐수에 잔존하는 유기물질, 촉매물질, 이온물질 및 색도유발 물질을 제거하기 위해 역삼투막이 구비되는 역삼투막부; 및 상기 역삼투막부에서 여과된 폐수에 잔존하는 나트륨 이온을 제거하기 위해 양이온 교환수지탑이 구비되거나, 나트륨 이온 및 유기물을 제거하기 위해 이온교환막 전기탈염장치가 구비된 이온교환부를 포함하는, 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치를 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention is provided with a backwashable metal microfilter to separate and remove the particulate organic material and catalyst material of the terephthalic acid manufacturing process wastewater, the particulate organic material separated from the backwashable metal microfilter A metal micro filter unit transferring the material and the catalyst material to a terephthalic acid manufacturing process and producing and transporting filtered water from which particulate matter is removed; A pH adjusting tank to which basic chemicals are added to adjust the pH of the wastewater filtered by the metal microfilter unit; A reverse osmosis membrane unit provided with a reverse osmosis membrane to remove organic substances, catalyst substances, ionic substances, and chromaticity-inducing substances remaining in the wastewater treated in the pH adjustment tank; And a cation exchange resin tower to remove sodium ions remaining in the wastewater filtered in the reverse osmosis membrane unit, or an ion exchange unit equipped with an ion exchange membrane electrodesalting unit to remove sodium ions and organic matter. Provide a device for recycling wastewater.
본 발명은 또한, (a) 테레프탈산 제조공정 폐수를 역세 가능한 금속 마이크로필터로 여과시켜 상기 폐수에 존재하는 입자성 유기물질 및 촉매물질을 분리회수한 다음, 상기 분리회수된 입자성 유기물질 및 촉매물질을 테레프탈산 제조공정으로 이송시키며 여과수를 생산하여 이송시키는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 제거되지 않은 유기물질을 이온화시키고, 폐수의 pH를 조절하기 위해 폐수에 염기성 약품을 첨가시키는 단계; (c) 상기 (b) 단계를 거친 폐수에 잔존하는 유기물질, 촉매물질, 이온물질 및 색도유발 물질을 역삼투막을 이용하여 제거하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계를 거친 폐수에 잔존하는 나트륨 이온을 양이온 교환수지탑으로 제거시키거나, 나트륨 이온 및 유기물질을 이온교환막 전기탈염장치로 제거시켜 최종 처리수를 수득하고, 상기 최종 처리수를 테레프탈산 제조공정 용수로 재이용하는 단계를 포함하는, 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 방법을 제공한다.
The present invention also (a) terephthalic acid manufacturing wastewater is filtered through a backwashable metal microfilter to separate and recover the particulate organic matter and catalyst material present in the wastewater, and then the separated particulate organic matter and catalyst material Transferring to a terephthalic acid manufacturing process to produce and transport the filtered water; (b) ionizing the organic material not removed in step (a) and adding basic chemicals to the wastewater to adjust the pH of the wastewater; (c) removing the organic material, the catalytic material, the ionic material and the chromaticity-inducing material remaining in the wastewater which passed through the step (b) using a reverse osmosis membrane; And (d) removing the sodium ions remaining in the wastewater that passed through the step (c) with a cation exchange resin tower, or removing the sodium ions and organic materials with an ion exchange membrane electrodesalting device to obtain a final treated water, and finally Provided is a method for recycling terephthalic acid production wastewater, comprising the step of recycling the treated water to terephthalic acid production process water.
본 발명에 따른 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치는 테레프탈산 제조공정에서 발생되는 폐수를 생물학적 처리 없이 안정적으로 생산공정의 용수로 재이용이 가능하고, 유지관리가 간단하며, 폐수에 함유된 테레프탈산, 촉매 등을 재활용할 수 있어 생산 수율의 향상과 폐수처리의 부하의 감소가 가능함으로써 자원회수, 환경보호 및 재활용에 대한 경제적 효과가 있다.
The device for recycling terephthalic acid manufacturing process wastewater according to the present invention is capable of stably recycling wastewater generated in terephthalic acid manufacturing process without using biological treatment as water for production process, simple maintenance, and recycling terephthalic acid, catalyst, etc. contained in wastewater. It can improve the production yield and reduce the load of waste water treatment, which has economic effect on resource recovery, environmental protection and recycling.
도 1은 본 발명에 따른 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치를 개략적으로 도시한 공정도이다.1 is a process diagram schematically showing an apparatus for recycling terephthalic acid production process wastewater according to the present invention.
본 발명은 일 관점에서, 테레프탈산 제조공정 폐수의 입자성 유기물질 및 촉매물질을 분리제거하기 위해 역세가능한 금속 마이크로필터가 구비되고, 상기 역세가능한 금속 마이크로필터로부터 분리된 입자성 유기물질 및 촉매물질을 테레프탈산 제조공정으로 이송시키며 입자상 물질이 제거된 여과수를 생산하여 이송시키는 금속 마이크로필터부; 상기 금속 마이크로필터부에서 여과된 폐수의 pH를 조절하기 위해 염기성 약품이 첨가되는 pH 조정조; 상기 pH 조정조에서 처리된 폐수에 잔존하는 유기물질, 촉매물질, 이온물질 및 색도유발 물질을 제거하기 위해 역삼투막이 구비되는 역삼투막부; 및 상기 역삼투막부에서 여과된 폐수에 잔존하는 나트륨 이온을 제거하기 위해 양이온 교환수지탑이 구비되거나, 나트륨 이온 및 유기물을 제거하기 위해 이온교환막 전기탈염장치가 구비된 이온교환부를 포함하는, 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치에 관한 것이다.In one aspect, the present invention is provided with a backwashable metal microfilter for separating and removing particulate organic material and catalyst material from a wastewater of terephthalic acid manufacturing process, and the particulate organic material and catalyst material separated from the backwashable metal microfilter are separated. A metal micro filter unit for transporting to a terephthalic acid manufacturing process and producing and transporting filtered water from which particulate matter is removed; A pH adjusting tank to which basic chemicals are added to adjust the pH of the wastewater filtered by the metal microfilter unit; A reverse osmosis membrane unit provided with a reverse osmosis membrane to remove organic substances, catalyst substances, ionic substances, and chromaticity-inducing substances remaining in the wastewater treated in the pH adjustment tank; And a cation exchange resin tower to remove sodium ions remaining in the wastewater filtered in the reverse osmosis membrane unit, or an ion exchange unit equipped with an ion exchange membrane electrodesalting unit to remove sodium ions and organic matter. The present invention relates to a wastewater recycling apparatus.
구체적으로 본 발명의 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치는 도 1에 나타난 바와 같이, 마이크로필터부(1), pH 조정조(5), 역삼투막부(10) 및 이온교환부(15)를 포함한다.Specifically, the apparatus for recycling terephthalic acid manufacturing process wastewater of the present invention includes a micro filter unit 1, a
상기 마이크로필터부(1)는 테레프탈산 제조공정에서 발생하는 폐수를 냉각시키는 과정에서 물질들의 과포화 현상으로 생성되는 테레프탈산, 벤조산, 파라 톨루익산 등의 입자성 유기물질과 망간, 크롬, 코발트 등의 입자성 촉매물질을 역세가능한 금속 마이크로필터(1)를 이용하여 물리적으로 분리 제거한 다음, 상기 공기와 물을 분사시키는 역세척 과정에 의해 입자성 유기물질과 촉매물질은 테레프탈산 제조공정으로 이송시키고, 나머지 여과액은 후술되는 pH 조정조(5)로 유입시킨다. 이때, 테레프탈산 제조공정으로 이송시킨 입자성 유기물질과 촉매물질은 산화공정을 통해 다시 테레프탈산으로 전환시키거나, 탈수공정을 통해 고형화시킨 다음, 연료로 재활용할 수 있다.The micro-filter unit 1 is a particulate organic material such as terephthalic acid, benzoic acid, para toluic acid and particulates such as manganese, chromium, cobalt, etc. generated by supersaturation of materials in the process of cooling the wastewater generated in the terephthalic acid manufacturing process. The catalyst material is physically separated and removed by using a backwashable metal micro filter (1), and then the particulate organic material and the catalyst material are transferred to a terephthalic acid manufacturing process by a backwashing process in which the air and water are sprayed, and the remaining filtrate is filtered. Flows into the
상기 역세가능한 금속 마이크로필터(1)는 역세 가능하도록 소결 금속형태 또는 그물망 형태의 스테인레스 스틸의 재질로 이루어지고, 기공 직경이 1 ~ 10㎛인 것으로, 기공 직경이 10㎛를 초과하는 금속 마이크로필터를 사용할 경우, 기공 크기가 너무 커서 고상의 여과물 중 일부가 여과되지 않고 액상의 여과액과 함께 다음 단계로 진입할 수 있으며, 기공 크기가 1㎛ 미만인 금속 마이크로필터를 사용할 경우에는 고상의 여과물이 기공을 막아 금속 마이크로필터가 쉽게 막히거나 여과시간이 길어져 공정의 효율성을 떨어뜨릴 수 있다.The backwashable metal microfilter 1 is made of a stainless steel material of sintered metal form or mesh form to be backwashable, having a pore diameter of 1 to 10 μm, and having a pore diameter of more than 10 μm. When used, the pore size is so large that some of the solid filtrate may not be filtered and enter the next step with the liquid filtrate. When using a metal microfilter with a pore size of less than 1 μm, the solid filtrate may Blocking the pores can easily clog the metal microfilter or lengthen the filtration time and reduce the efficiency of the process.
또한, 상기 역세가능한 금속 마이크로필터(1)는 운전 중 금속 마이크로필터의 기공이 오염물질에 의해 막혀 금속 마이크로필터의 운전 차압이 상승할 경우, 공기와 물을 분사시켜 역세척시키고, 상기 역세척 후에도 금속 마이크로필터의 차압이 떨어지지 않는 경우에는 유기물질의 경우 수산화나트륨 용액을 이용하여 세정하며, 금속이온으로 필터의 폐색이 발생된 경우에는 황산, 염산 등의 산성 용액에 의해 세정 후 사용하여 금속 마이크로필터의 연속적인 운전이 가능하도록 하며 약품 세정 공정의 폐수는 분리하여 폐수처리 한다.In addition, the backwashable metal microfilter 1 may be backwashed by spraying air and water when the pores of the metal microfilter are clogged by contaminants during operation to increase the operating differential pressure of the metal microfilter, even after the backwashing. If the differential pressure of the metal microfilter does not drop, the organic material is washed with sodium hydroxide solution. If the filter is blocked with metal ions, the metal microfilter is washed with acidic solution such as sulfuric acid and hydrochloric acid. Continuous operation of the chemical is possible and the wastewater from chemical cleaning process is separated and treated with wastewater.
본 발명에 따른 pH 조정조(5)는 마이크로필터부(1)로부터 테레프탈산 제조공정에서 발생하는 폐수 중 입자성 유기물질 및 촉매물질이 제거된 폐수(여과액)를 유입시키고, 상기 유입된 폐수에 수산화나트륨을 투입 교반하여 잔존하는 유기물을 분해시키고, 상기 폐수의 pH(potential of hydrogen; 수소이온농도)를 4.5 ~ 7로 유지시킨다. The pH adjusting
상기 마이크로필터부(1)로부터 입자성 유기물질 및 촉매물질이 제거된 폐수는 금속 마이크로필터에서 분리되지 않은 테레프탈산, 벤조산, 파라 톨루익산, 브로민화 수소 등의 미세 유기물질이 다량으로 존재하게 된다. 이러한 상태에서 후술되는 역삼투막부(10)에 유입되면, 역삼투막부에 구비된 역삼투막의 농축부분에는 미세 유기물질의 농축으로 입자성 물질로 석출되고, 상기 석출된 입자성 물질은 역삼투막의 물의 흐름의 통로를 폐색시켜 역삼투막의 사용이 불가능해지며, 또한 강한 산화력을 가지는 브로민화 수소(HBr)가 역삼투막 표면을 산화시켜 제거효율이 급격하게 낮아지므로 역삼투막에 의한 분리정제공정에 적용이 불가능하다. In the wastewater from which the particulate organic material and the catalyst material are removed from the micro filter unit 1, fine organic materials such as terephthalic acid, benzoic acid, paratoluic acid, and hydrogen bromide, which are not separated from the metal microfilter, are present in a large amount. When introduced into the reverse osmosis membrane portion 10 described in this state, the concentrated portion of the reverse osmosis membrane provided in the reverse osmosis membrane portion is precipitated as a particulate material by the concentration of the fine organic material, the precipitated particulate material is a passage of the flow of water of the reverse osmosis membrane It is impossible to use the reverse osmosis membrane by blocking the hydrogen, and also because hydrogen bromide (HBr) having a strong oxidizing power oxidizes the surface of the reverse osmosis membrane, the removal efficiency is rapidly lowered, and thus it is not applicable to the separation and purification process by the reverse osmosis membrane.
따라서, 본 발명은 역삼투막부(10)에 유입시키기 전에 pH 조정조(5)에서 폐수에 염기성 약품을 투입시켜 폐수에 잔존하는 테레프탈산, 벤조산, 파라 톨루익산, 브로민화 수소 등의 미세 유기물질을 이온화시켜 용해도를 높이고, 입자성 물질로 석출되는 방지하며, 강한 산화력을 가지는 브로민화 수소(HBr)를 브롬이온(Br-)으로 전환시켜 산화력을 제거한다. 상기 염기성 약품은 수산화나트륨, 수산화 칼륨, 탄산나트륨, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되고, 바람직하게는 수산화나트륨을 사용할 수 있다. Therefore, in the present invention, the basic chemicals are introduced into the wastewater in the pH adjusting
이때 과다한 염기성 약품을 사용하게 되면, 폐수에 용해되어 있는 촉매 이온이 염을 이루어 침전될 수 있으므로 폐수의 pH가 7을 초과하지 않도록 염기성 약품을 pH 조정조(5)에 첨가시키고, 염기성 약품을 소량 사용하게 되면, 폐수에 잔존하는 유기물질을 효과적으로 이온화할 수 없어 pH가 4.5 미만으로 되지 않도록 조절하여 염기성 약품을 첨가시킨다.At this time, if an excessive amount of basic chemicals is used, the catalyst ions dissolved in the wastewater may precipitate as salts, so that the basic chemicals are added to the pH adjusting
또한, 본 발명은 pH 조정조(5) 후단에 기공의 직경이 1 ~ 5㎛인 카트리지 마이크로필터(cartridge filter)가 구비된 2차 마이크로필터부(7)를 추가로 설치하여 pH 조정조(5)에 잔존하는 입자성 물질을 제거시켜 폐수의 처리효율을 높이고, 장치의 이상 발생시 후단의 역삼투막을 보호하여 안정성을 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention is further installed in the
다음으로, pH 조정조(5) 또는 2차 마이크로필터부 (7)를 통과한 처리수는 역삼투막부(10)로 유입시킨다. 상기 역삼투막부(10)는 역삼투막이 구비되어 폐수에 잔존하는 테레프탈산, 벤조산, 파라 톨루익산 등의 유기물질, 코발트, 망간 등의 촉매물질, 브롬 등의 음이온 물질, 색도 유발물질, pH 조절에 사용된 나트륨 이온 등의 물질들을 분리하여 농축시킨 다음, 상기 분리 농축된 농축수는 폐수처리장으로 유입시키고, 역삼투막으로부터 여과된 처리수는 후술되는 이온교환부(15)로 유입된다. Next, the treated water passing through the pH adjusting
상기 역삼투막은 폴리아미드 역삼투 복합막, 셀룰로즈 아세테이트 등의 역삼투막일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 장기간 사용된 역삼투막부(10)의 역삼투막은 역삼투막의 재생을 위해 수산화나트륨, 염산, 구연산 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것으로 세정하여 역삼투막을 재생하여 연속적으로 사용할 수 있다The reverse osmosis membrane may be a reverse osmosis membrane such as a polyamide reverse osmosis composite membrane and cellulose acetate, but is not limited thereto. In this case, the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane portion 10 used for a long time may be selected from the group consisting of sodium hydroxide, hydrochloric acid, citric acid, and mixtures thereof for regeneration of the reverse osmosis membrane.
본 발명에 따른 역삼투막부(10)는 막의 파울링(fouling) 현상을 방지하기 위하여 막을 역세할 수 있는 장치, 막을 세척하는 장치 및 파울링 영향을 최소화하기 위해 산기관 또는 블로워를 추가로 구비할 수 있다.The reverse osmosis membrane part 10 according to the present invention may further include an apparatus capable of backwashing the membrane to prevent fouling of the membrane, an apparatus for cleaning the membrane, and an diffuser or blower to minimize the fouling effect. have.
또한, 본 발명에 따른 역삼투막부(10)는 유기물질, 촉매물질, 이온물질 및 색도 유발물질의 제거율을 높이고, 장치의 안정성을 위하여 후단에 2차 역삼투막(미도시)을 추가로 포함할 수 있고, 중간수조(11)를 추가로 구비하여 후술되는 이온교환부(15)의 연속운전시 변동요인을 축소하고, 유입량 등을 조절할 수 있다.In addition, the reverse osmosis membrane unit 10 according to the present invention may further include a secondary reverse osmosis membrane (not shown) at the rear end to increase the removal rate of the organic material, the catalytic material, the ionic material and the color causing material and increase the stability of the device. In addition, the intermediate tank 11 may be further provided to reduce variation factors during continuous operation of the ion exchange unit 15 to be described later, and to adjust the inflow amount and the like.
본 발명에 있어서, 폐수의 이송수단은 통상적으로 폐수를 이송시킬 수 있는 수단이면 제한 없이 가능하고, 바람직하게는 펌프를 사용하여 폐수를 이송시킨다.In the present invention, the conveying means of the wastewater is usually possible without limitation as long as it is a means capable of conveying the wastewater, and preferably, the wastewater is transferred using a pump.
전술된 바와 같이, 역삼투막부(10)에서 처리된 폐수(여과액)는 양이온 교환수지탑 또는 이온교환막 전기탈염장치가 장착된 이온교환부(15)에서 폐수에 잔존하는 나트륨 이온, 유기물질 등을 제거한다. 이때, 역삼투막부(10)에서 처리된 폐수(여과액)의 수질이 나트륨 이온을 제외한 모든 조건이 만족하는 경우에는 양이온 교환수지탑만을 이용하여 나트륨 이온을 수소이온과 교환반응에 의하여 나트륨 이온을 제거한다. 상기 양이온 교환수지탑은 폴리스티렌 계열의 재질을 가지며 수소 이온으로 치환된 강산성 양이온 교환수지를 이용하며 이온 교환 성능을 유지하기 위하여 염산이나 황산을 이용하여 재생을 실시한다.As described above, the wastewater (filtrate) treated in the reverse osmosis membrane portion 10 is used to remove sodium ions, organic substances, etc. remaining in the wastewater in the ion exchange portion 15 equipped with a cation exchange resin tower or an ion exchange membrane electrodesalting device. Remove At this time, when the water quality of the wastewater (filtrate) treated in the reverse osmosis membrane part 10 satisfies all conditions except sodium ions, the sodium ions are removed by hydrogen ion exchange with hydrogen ions using only a cation exchange resin tower. do. The cation exchange resin tower has a polystyrene-based material, uses a strong acid cation exchange resin substituted with hydrogen ions, and regenerates with hydrochloric acid or sulfuric acid to maintain ion exchange performance.
한편, 역삼투막부(10)에서 처리된 폐수(여과액) 수질이 나트륨 이온뿐만 아니라, 유기물질의 제거가 필요할 경우에는 양이온 교환막, 음이온 교환막, 혼합이온교환수지 등이 구비된 전기탈염장치(electro deionization, EDI)를 사용하여 전기적 힘에 의해 이온교환수지의 재생 및 통수 수중의 이온 불순물을 연속적으로 제거시켜 나트륨 이온뿐만 아니라, 유기물질도 제거할 수 있으며, pH가 중성에 가까운 최종 처리수를 생산할 수 있다.On the other hand, when the water quality of the wastewater (filtrate) treated by the reverse osmosis membrane part 10 needs to remove not only sodium ions but also organic substances, an electrodeionization apparatus equipped with a cation exchange membrane, an anion exchange membrane, a mixed ion exchange resin, and the like (electro deionization) , EDI) can be used to regenerate ion exchange resins and remove ionic impurities in the water by electric force to remove not only sodium ions but also organic substances, and to produce final treated water with a pH close to neutral. have.
상기 최종 처리수는 COD가 20ppm 이하, pH가 6.5 ~ 7.5, TA가 10mg/L이하, BA가 5mg/L 이하, 색도 1 이하로, 테레프탈산 제조공정에 사용할 수 있는 공업용수이다.The final treated water is industrial water that can be used in the terephthalic acid production process with a COD of 20 ppm or less, pH of 6.5 to 7.5, TA of 10 mg / L or less, BA of 5 mg / L or less, and chromaticity of 1 or less.
본 발명에 따른 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치는 물리화학적 폐수 처리기술을 바람직하게 순차적으로 연결하여 기존 생물처리 공정보다 안정적인 폐수처리가 가능하고 유지관리가 간단하며, 유지관리비용이 저렴할 뿐만 아니라, 테레프탈산, 금속 촉매 및 물을 재활용할 수 있다.
Terephthalic acid manufacturing process wastewater recycling apparatus according to the present invention is preferably connected to the physicochemical wastewater treatment technology in order to enable a stable wastewater treatment and simple maintenance, lower maintenance costs, terephthalic acid than conventional biological treatment process , Metal catalysts and water can be recycled.
본 발명은 다른 관점에서, (a) 테레프탈산 제조공정 폐수를 역세가능한 금속 마이크로필터로 여과시켜 상기 폐수에 존재하는 입자성 유기물질 및 촉매물질을 분리회수한 다음, 상기 분리회수된 입자성 유기물질 및 촉매물질을 테레프탈산 제조공정으로 이송시키며 입자상 물질이 제거된 여과수를 생산하여 이송시키는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 제거되지 않은 유기물질을 이온화시키고, 폐수의 pH를 조절하기 위해 폐수에 염기성 약품을 첨가시키는 단계; (c) 상기 (b) 단계를 거친 폐수에 잔존하는 유기물질, 촉매물질, 이온물질 및 색도유발 물질을 역삼투막을 이용하여 제거하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계를 거친 폐수에 잔존하는 나트륨 이온을 양이온 교환수지탑으로 제거시키거나, 나트륨 이온 및 유기물을 전기탈염장치로 제거시켜 최종 처리수를 수득하고, 상기 최종 처리수를 테레프탈산 제조공정 용수로 재이용하는 단계를 포함하는, 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 방법에 관한 것이다.According to another aspect of the present invention, (a) terephthalic acid manufacturing wastewater is filtered through a backwashable metal microfilter to separate and recover the particulate organic material and catalyst material present in the wastewater, and then the separated and recovered particulate organic material and Transferring the catalyst material to a terephthalic acid production process to produce and transport the filtered water from which particulate matter is removed; (b) ionizing the organic material not removed in step (a) and adding basic chemicals to the wastewater to adjust the pH of the wastewater; (c) removing the organic material, the catalytic material, the ionic material and the chromaticity-inducing material remaining in the wastewater which passed through the step (b) using a reverse osmosis membrane; And (d) removing the sodium ions remaining in the wastewater passed through the step (c) with a cation exchange resin tower, or removing the sodium ions and organics with an electrodesalting device to obtain a final treated water, and the final treated water. The present invention relates to a method for recycling terephthalic acid production process wastewater, comprising the step of recycling it into terephthalic acid production process water.
본 발명의 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 방법은 여과조의 역세가능한 금속 마이크로필터를 이용하여 입자성 유기물질 및 촉매물질을 분리한 다음, 상기 분리된 유기물질 및 촉매물질은 공기와 물에 의한 역세척 공정을 테레프탈산 제조공정으로 이송시켜 재활용한다. Terephthalic acid production process waste water recycling method of the present invention is to separate the particulate organic material and catalyst material using a backwashable metal microfilter of the filter tank, the separated organic material and catalyst material is backwashed by air and water Is recycled to the terephthalic acid manufacturing process.
이와 같이 입자성 유기물질 및 촉매물질이 제거된 여과액은 염기성 약품을 첨가시켜 폐수의 pH를 4.5~7로 조절하고, 잔존하는 유기물질을 이온화시켜 용해도를 높임으로써 역삼투막의 이용시 폐수에 존재하는 유기산의 농축으로 인한 입자성 물질의 석출현상을 막아 역삼투막의 운전이 가능하게 하고, 그와 동시에 강한 산화력을 가지는 브로민화 수소(HBr)를 브롬이온(Br-)으로 전환시켜 산화력을 제거하여 역삼투막의 표면의 산화를 방지한다.As such, the filtrate from which the particulate organic material and the catalyst material are removed is added with basic chemicals to adjust the pH of the wastewater to 4.5-7, and the remaining organic material is ionized to increase the solubility, thereby increasing the solubility. prevent the precipitation phenomena of the particulate material due to the concentration, and enables the operation of the reverse osmosis membrane of the hydrogen bromide (HBr) having strong oxidizing power at the same time, bromine ion (Br -) and it was converted to remove the oxidizing surface of the reverse osmosis membrane, To prevent oxidation.
상기 역삼투막을 통하여 폐수에 잔존하는 테레프탈산, 벤조산, 파라 톨루익산 등의 유기물질, 코발트, 망간 등의 촉매물질; 브롬 등의 음이온 물질; 색도 유발물질; pH 조절에 사용된 나트륨 이온 등의 물질들을 분리회수 농축하여 폐수처리장으로 유입시키고, 상기 물질들이 제거된 처리수는 후술되는 이온교환부(15)로 유입시킨다. Organic substances such as terephthalic acid, benzoic acid and paratoluic acid remaining in the wastewater through the reverse osmosis membrane, catalyst materials such as cobalt and manganese; Anionic materials such as bromine; Chromatographic agents; Substances such as sodium ions used for pH adjustment are concentrated and separated into the wastewater treatment plant, and the treated water from which the substances are removed is introduced into the ion exchange unit 15 to be described later.
이온교환부(15)로 유입된 처리수는 양이온 교환수지탑 또는 전기탈염장치를 이용하여 잔존하는 나트륨 이온 및/또는 유기물을 제거시킴으로써 테레프탈산 제조공정에 이용할 수 있는 고순도의 용수를 제공한다. 이때, 역삼투막에서 처리된 폐수(여과액)의 수질이 나트륨 이온을 제외한 모든 조건이 만족하는 경우에는 양이온 교환수지탑만을 이용하여 나트륨 이온을 제거하고, 역삼투막에서 처리된 폐수(여과액) 수질이 나트륨 이온뿐만 아니라, 유기물질의 제거가 필요할 경우에는 양이온 교환막, 음이온 교환막, 혼합이온교환수지를 사용하는 전기탈염장치(electro deionization, EDI)를 사용하여 나트륨 이온 및 유기물질을 제거한다.The treated water introduced into the ion exchange unit 15 provides high purity water that can be used in the terephthalic acid manufacturing process by removing residual sodium ions and / or organic matter using a cation exchange resin tower or an electrodesulfurization device. At this time, when the water quality of the wastewater (filtrate) treated by the reverse osmosis membrane satisfies all conditions except sodium ions, the sodium ion is removed using only a cation exchange resin tower, and the wastewater (filtrate) water treated by the reverse osmosis membrane is sodium When not only ions but also organic substances need to be removed, sodium ions and organic substances are removed using an electro deionization (EDI) using a cation exchange membrane, an anion exchange membrane, and a mixed ion exchange resin.
본 발명에 따른 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 방법은 역세 가능한 금속 마이크로 필터 및 역삼투막을 사용하여 입자성 물질을 회수하고, 이를 테레프탈산 제조공정에 재사용함으로써 생산 수율 향상과 폐수 처리 부하를 감소시킬 수 있으며, 강한 산화력과 포화된 유기산을 가진 테레프탈산 제조공정 폐수에 pH를 조절하여 용해도를 높이고 산화력을 제거함으로써 분리공정의 처리효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 생물학적 처리 없이 물리화학적 처리만으로 폐수를 처리시킴으로써 처리시간 단축과 공정의 제어가 용이하고, 재활용 공정의 자동화 및 무인운전이 용이한 장점이 있다.
The method for recycling terephthalic acid manufacturing wastewater according to the present invention can recover the particulate matter by using a backwashable metal micro filter and a reverse osmosis membrane, and reuse it in the terephthalic acid manufacturing process to improve production yield and reduce wastewater treatment load. By adjusting the pH of the wastewater of terephthalic acid manufacturing process with oxidizing power and saturated organic acid, it improves the solubility and removes the oxidizing power. And easy to control the process, there is an advantage of easy automation and unmanned operation of the recycling process.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.
실시예Example 1: 테레프탈산 제조공정 폐수의 재이용 장치의 처리효율 측정 1: Measurement of Treatment Efficiency of Recycling Equipment for Wastewater from Terephthalic Acid Manufacturing Process
1-1: 1-1: 역세Backwash 가능 금속 마이크로 필터의 처리효율 Processing efficiency of metal micro filter
처리원수는 여천 S사 석유화학 테레프탈산 제조공정 폐수를 사용하였고, 역세가능한 마이크로 필터는 250cm2 스테인레스 스틸 재질의 필터로 필터의 기공 직경별로 처리수의 입자성 물질의 농도, 투과 flux 및 역세 폐액의 고형물 농도를 측정하였다. 이때, 필터에 공급되는 압력은 3.5kgf/cm2의 범위에서 실시하였으며, 처리원수의 입자성 물질의 농도는 80~100mg/L이고, 필터의 입구와 출구의 차압은 1.5kg/cm2까지 여과를 실시하였다. 또한, 처리원수는 8시간 동안 3000ℓ/hr로 공급하였고, 역세는 압축공기와 물을 이용하여 5분시간 동안 3000ℓ/hr로 공급하여 수행하였다.The raw water used was Yeocheon S's petrochemical terephthalic acid manufacturing process wastewater, and the backwashable micro filter was 250cm 2. Stainless steel filter was used to measure the concentration of particulate matter in the treated water, permeate flux and solids concentration of the backwashing waste by the pore diameter of the filter. At this time, the pressure supplied to the filter was carried out in the range of 3.5kgf / cm 2 , the concentration of particulate matter in the treated raw water is 80 ~ 100mg / L, the pressure difference between the inlet and outlet of the filter is filtered to 1.5kg / cm 2 Was carried out. In addition, the raw water was supplied at 3000 L / hr for 8 hours, backwashing was performed by supplying at 3000 L / hr for 5 minutes using compressed air and water.
그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이, 기공 지름이 1~10㎛인 금속 마이크로 필터는 입자성 물질의 제거율이 약 98% 정도인 것으로 나타났고, 역세 폐수의 경우에는 9~16wt%의 입자성 물질 농도를 보여 테레프탈산 등의 입자성 물질의 회수도 비교적 높은 것으로 나타남에 따라 입자성 물질을 다시 테레프탈산 제조공정으로 이송시켜 테레프탈산 생산 효율을 증대시킬 수 있음을 알 수 있었다.
As a result, as shown in Table 1, the metal micro filter having a pore diameter of 1 to 10 μm showed a removal rate of about 98% of the particulate matter, and 9 to 16 wt% of the particulate matter in the backwash wastewater. As the concentration shows a high recovery of particulate matter such as terephthalic acid, it can be seen that the particulate matter can be transferred back to the terephthalic acid manufacturing process to increase the efficiency of terephthalic acid production.
1-2: 1-2: pHpH 조정조와With adjustment tank 역삼투막의 처리효율 Treatment efficiency of reverse osmosis membrane
pH 조정조에서 pH를 조절한 유입수(pH: 4.5, 6.0 및 7.0)에 따라 후단의 역삼투막조에서 처리수의 수질 및 농축수의 포화정도를 측정하기 위해 실시예 1-1에서 사용된 금속 마이크로필터(기공 지름: 5㎛), 처리원수 및 운전조건으로 수행하였으며, 역삼투막(R/O)은 99.5%의 염배제율을 가진 폴리아미드 재질의 역삼투막을 사용하였고, 역삼투막의 입구압력은 3.5 kgf/cm2로 수행하였다.The metal microfilter used in Example 1-1 to measure the water quality of the treated water and the saturation degree of the concentrated water in the reverse osmosis membrane tank of the rear stage according to the pH adjusted influent (pH: 4.5, 6.0 and 7.0) Pore diameter: 5㎛), treated water and operating conditions, reverse osmosis membrane (R / O) was used as the reverse osmosis membrane made of polyamide having a salt rejection rate of 99.5%, the inlet pressure of the reverse osmosis membrane was 3.5 kgf / cm 2 Was carried out.
그 결과, 표 2 내지 표 4에 나타난 바와 같이, 폐수의 pH 범위가 4.5~7인 경우에서 유기산의 석출 없이 역삼투막의 적용이 가능함을 알 수 있었고, 처리수의 수질은 나트륨 이온을 제외하고는 테레프탈산 제조공정에 이용할 수 있는 정도인 것으로 나타났다.
As a result, as shown in Table 2 to Table 4, it can be seen that the reverse osmosis membrane can be applied without the precipitation of organic acid in the case where the pH range of the waste water is 4.5-7, the water quality of the treated water except for the terephthalic acid It was found to be available to the manufacturing process.
Organic acid saturation of primary R / O concentrated water = 95%
Organic acid saturation in primary R / O concentrated water = 80%
Organic Acid Saturation in Primary R / O Concentrated Water = 70%
1-3: 1-3: pHpH 조정조와With adjustment tank 역삼투막의 처리효율 Treatment efficiency of reverse osmosis membrane
실시예 1-2에서 처리된 유입수를 양이온 교환수지탑 또는 이온교환막 전기탈염화장치를 사용하여 처리효율을 측정하였다. 이때, 양이온 교환수지탑은 염산으로 재생된 강산성 이온교환 수지를 이용하였고, 이온교환막 전기탈염화장치(EDI)는 G(US, MK-3)사의 제품을 이용하였다.Inflow water treated in Example 1-2 was measured using a cation exchange resin tower or an ion exchange membrane electrodesalination apparatus. At this time, the cation exchange resin tower used a strongly acidic ion exchange resin regenerated with hydrochloric acid, and the ion exchange membrane electrodesalting apparatus (EDI) used a product of G (US, MK-3).
그 결과, 표 5에 나타난 바와 같이, 양이온 교환수지탑과 이온교환막 전기탈염화장치를 사용한 경우 모두 테레프탈산 제조공정의 용수로 사용할 수 있음을 알 수 있었고, 특히 이온교환막 전기탈염화장치를 사용한 경우에는 고순도의 용수가 요구되는 공정에도 이용가능함을 알 수 있었다.
As a result, as shown in Table 5, it can be seen that both the cation exchange resin tower and the ion exchange membrane electrodesalination unit can be used as the water of the terephthalic acid manufacturing process, especially in the case of using the ion exchange membrane electrodesalination unit It can be seen that the water can also be used in the process required.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다.
As described above in detail specific parts of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that these specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. will be.
1: 마이크로필터부 5: pH 조정조
7: 2차 마이크로필터부 10: 역삼투막부
11: 중간수조 15: 이온교환부1: Micro filter part 5: pH adjustment tank
7: secondary microfilter unit 10: reverse osmosis membrane unit
11: intermediate bath 15: ion exchange unit
Claims (13)
테레프탈산 제조공정 폐수의 입자성 유기물질 및 촉매물질을 분리제거하기 위해 역세가능한 기공 직경이 1 ~ 10㎛인 금속 마이크로필터가 구비되고, 상기 역세가능한 금속 마이크로필터로부터 분리된 입자성 유기물질 및 촉매물질을 공기와 물을 분사시키는 역세척 과정에 의해 테레프탈산 제조공정으로 이송시키며 입자상 물질이 제거된 여과수를 생산하여 이송시키는 마이크로필터부;
상기 마이크로필터부에서 여과된 폐수의 pH를 4.5 ~ 7로 조절함으로써 미세 유기물질을 이온화시키기 위해 염기성 약품이 첨가되는 pH 조정조;
상기 pH 조정조에서 처리된 폐수에 잔존하는 유기물질, 촉매물질, 이온물질 및 색도유발 물질을 제거하기 위해 역삼투막이 구비되는 역삼투막부; 및
상기 역삼투막부에서 여과된 폐수에 잔존하는 나트륨 이온을 제거하기 위해 양이온 교환수지탑이 구비되거나, 나트륨 이온 및 유기물을 제거하기 위해 이온교환막 전기탈염장치가 구비된 이온교환부.
Apparatus for recycling terephthalic acid production wastewater, including:
Terephthalic acid manufacturing process A metal microfilter having a backwashable pore diameter of 1 to 10 μm is provided for separating and removing particulate organic material and catalyst material from wastewater, and the particulate organic material and catalyst material separated from the backwashable metal microfilter. A micro-filter unit for transporting to a terephthalic acid manufacturing process by a back washing process injecting air and water to produce and transport filtered water from which particulate matter is removed;
A pH adjusting tank to which basic chemicals are added to ionize fine organic materials by adjusting the pH of the wastewater filtered by the microfilter unit to 4.5 to 7;
A reverse osmosis membrane unit provided with a reverse osmosis membrane to remove organic substances, catalyst substances, ionic substances, and chromaticity-inducing substances remaining in the wastewater treated in the pH adjustment tank; And
An ion exchange unit is provided with a cation exchange resin tower to remove the sodium ions remaining in the wastewater filtered in the reverse osmosis membrane unit, or an ion exchange membrane electrodesalting apparatus to remove sodium ions and organic matter.
2. The apparatus of claim 1, wherein the basic drug is selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, and mixtures thereof.
The apparatus of claim 1, wherein the reverse osmosis membrane unit further includes a secondary reverse osmosis membrane unit at a rear end thereof.
The method of claim 1, wherein the metal microfilter is backwashed using compressed air and backwash water, terephthalic acid production, characterized in that the drug cleaning using a material selected from the group consisting of sodium hydroxide solution, sulfuric acid solution and hydrochloric acid solution. Apparatus for recycling process wastewater.
The apparatus of claim 1, wherein the reverse osmosis membrane is cleaned using a material selected from the group consisting of sodium hydroxide, hydrochloric acid, citric acid, and mixtures thereof.
(a) 테레프탈산 제조공정 폐수를 기공 직경이 1 ~ 10㎛인 역세가능한 금속 마이크로필터로 여과시켜 상기 폐수에 존재하는 입자성 유기물질 및 촉매물질을 분리회수한 다음, 상기 분리회수된 입자성 유기물질 및 촉매물질을 공기와 물을 분사시키는 역세척 과정에 의해 테레프탈산 제조공정으로 이송시키며 입자상 물질이 제거된 여과수를 생산하여 이송시키는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 제거되지 않은 유기물질을 이온화시키고, 폐수의 pH를 pH 4.5 ~ 7로 조절함으로써 미세 유기물질을 이온화시키기 위해 폐수에 염기성 약품을 첨가시키는 단계;
(c) 상기 (b) 단계를 거친 폐수에 잔존하는 유기물질, 촉매물질, 이온물질 및 색도유발 물질을 역삼투막을 이용하여 제거하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계를 거친 폐수에 잔존하는 나트륨 이온을 양이온 교환수지탑으로 제거시키거나, 나트륨 이온 및 유기물질을 이온교환막 전기탈염장치로 제거시켜 최종 처리수를 수득하고, 상기 최종 처리수를 테레프탈산 제조공정 용수로 재이용하는 단계.
Re-use of terephthalic acid manufacturing process wastewater, comprising the following steps:
(a) terephthalic acid manufacturing wastewater is filtered through a backwashable metal microfilter having a pore diameter of 1 to 10 μm to separate and recover the particulate organic material and catalyst material present in the wastewater, and then the separated and recovered particulate organic material. And transferring the catalyst material to the terephthalic acid manufacturing process by a backwashing process injecting air and water, and producing and transporting filtered water from which particulate matter is removed.
(b) adding basic chemicals to the wastewater to ionize the organic material not removed in step (a) and to ionize the fine organic material by adjusting the pH of the wastewater to pH 4.5-7;
(c) removing the organic material, the catalytic material, the ionic material and the chromaticity-inducing material remaining in the wastewater which passed through the step (b) using a reverse osmosis membrane; And
(d) removing the sodium ions remaining in the wastewater passed through step (c) with a cation exchange resin tower, or removing the sodium ions and organic materials with an ion exchange membrane electrodesalting device to obtain a final treated water, and the final treatment Re-use of water into terephthalic acid manufacturing process water.
The method of claim 8, wherein the reverse osmosis membrane is further provided with a secondary reverse osmosis membrane at a rear end of the reverse osmosis membrane.
The method of claim 8, wherein the basic drug is selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, and mixtures thereof.
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3374318B1 (en) * | 2015-11-13 | 2021-01-20 | SABIC Global Technologies B.V. | Process using ion exchange resins for the treatment of wastewater emanating from purified terephthalic acid production |
CN105502769B (en) * | 2015-12-29 | 2018-05-08 | 河北诚信九天医药化工有限公司 | A kind of method of esterified acid waste water in recycling treatment cyan-acetic ester production |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR950002644Y1 (en) * | 1992-02-14 | 1995-04-12 | 지은상 | Heavy metal eliminating apparatus |
EP1224026A1 (en) * | 1999-08-17 | 2002-07-24 | Mobile Process Technology, Co. | Process for the purification of wash water from the production of aromatic acids |
JP2007268352A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Water treatment method and water treatment apparatus |
KR100882230B1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-02-09 | 새한인텍 (주) | Disposal apparatus of livestock wastewater and disposal method thereof |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR950002644Y1 (en) * | 1992-02-14 | 1995-04-12 | 지은상 | Heavy metal eliminating apparatus |
EP1224026A1 (en) * | 1999-08-17 | 2002-07-24 | Mobile Process Technology, Co. | Process for the purification of wash water from the production of aromatic acids |
JP2007268352A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Water treatment method and water treatment apparatus |
KR100882230B1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-02-09 | 새한인텍 (주) | Disposal apparatus of livestock wastewater and disposal method thereof |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210001225A (en) * | 2019-06-27 | 2021-01-06 | 차재호 | System for recycling exhaust gas in process of making purified terephthalic acid and method for recycling exhaust gas by using the same |
KR102251959B1 (en) * | 2019-06-27 | 2021-05-14 | 차재호 | System for recycling exhaust gas in process of making purified terephthalic acid and method for recycling exhaust gas by using the same |
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