申请日2012.12.26
公开(公告)日2014.07.02
IPC分类号C02F9/14; C02F1/52; C02F103/36; C02F1/44; C02F1/469; C02F1/56
摘要
本发明公开了一种精对苯二甲酸生产废水中水回用处理工艺，包括步骤：将PTA生产废水经除TA、悬浮物和胶体处理后进行厌氧处理，再经氧化沟和MBR膜处理，再经二级反渗透处理，最后经电除盐处理;该除TA、悬浮物和胶体处理为混凝沉淀反应;该厌氧处理为通过内循环厌氧反应器处理;该氧化沟为卡鲁塞尔氧化沟或奥贝尔氧化沟;该MBR膜选自聚乙烯、聚醚砜和聚偏氟乙烯中的任一种;该反渗透的反渗透膜选自醋酸纤维膜或聚酰胺复合膜。本发明的处理工艺流程简便，建设运行成本低，管理简单，能实现出水达到《工业锅炉水质》GB1576-2008中的锅炉补水标准，极大减少了TPA生产厂清水的使用量和废水的排放量，具有极好的应用前景。
权利要求书
1.一种精对苯二甲酸生产废水中水回用处理工艺，其包括如下步骤： 将精对苯二甲酸生产废水经除对苯二甲酸、悬浮物和胶体处理后进行厌氧处 理，然后经氧化沟和MBR膜处理，再经二级反渗透处理，最后经电除盐处 理后作为锅炉补水;所述的除对苯二甲酸、悬浮物和胶体处理为混凝沉淀反 应;所述的厌氧处理为通过内循环厌氧反应器处理;所述的氧化沟为卡鲁塞 尔氧化沟或奥贝尔氧化沟;所述的MBR膜选自聚乙烯、聚醚砜和聚偏氟乙 烯中的任一种;所述反渗透所使用的反渗透膜选自醋酸纤维膜或聚酰胺复合 膜。
2.如权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水中水回用处理工艺，其 特征在于，所述的精对苯二甲酸生产废水中，COD为6500mg/L～9000mg/L， BOD为2500mg/L～3500mg/L，SS为1500mg/L～2500mg/L，电导为 4000μs/cm～5000μs/cm。
3.如权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水中水回用处理工艺，其 特征在于，所述的混凝沉淀反应使用的混凝剂为聚合氯化铝和/或聚合硫酸铝 铁;所述的混凝沉淀反应使用的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺;所述的聚合氯 化铝和/或聚合硫酸铝铁的投加量为50mg/L～150mg/L;所述的阴离子聚丙 烯酰胺的投加量为1mg/L～3mg/L;所述的混凝沉淀反应的时间为10min～ 20min;所述混凝沉淀反应的初沉处理的沉淀时间为1h～1.5h;所述初沉处 理的初沉池的表面负荷为1m3/m2·h～2m3/m2·h。
4.如权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水 中水回用处理工艺，其 特征在于，所述的内循环厌氧反应器的膨胀颗粒污泥床的处理温度为35℃～ 39℃;所述的内循环厌氧反应器处理的停留时间为4h～8h;所述的内循环厌 氧反应器处理的液体表面上升流速为8m/h～11m/h;所述的内循环厌氧反应 器处理的容积负荷为20kg COD/m3·d～35kgCOD/m3·d。
5.如权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水中水回用处理工艺，其 特征在于，所述的氧化沟处理的水力停留时间为24h～30h;所述的氧化沟处 理的池中液体流速为0.3m/s～0.4m/s;所述的氧化沟处理的有机负荷为 0.05kg BOD5/(kgMLSS·d)～0.15kgBOD5/(kgMLSS·d);所述的氧化沟处理的活 性污泥浓度为3300mg/L～4500mg/L;所述的氧化沟处理的污泥龄为20d～ 30d。
6.如权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水中水回用处理工艺，其 特征在于，所述的MBR膜元件结构为外压式;所述的MBR膜截留精度为 0.1μm;所述的MBR膜产水前真空度为0.02MPa～0.025MPa;所述的MBR 膜的膜通量为10L/h·m2～20L/h·m2。
7.如权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水中水回用处理工艺，其 特征在于，所述的反渗透膜元件结构为外压式;所述的反渗透膜的截留精度 为0.0001μm;所述的反渗透膜的操作压力为0.6MPa～0.9MPa;所述的反渗 透膜的孔径为0.0001μm～0.001μm;所述的反渗透膜的通量为280L/h～ 700L/h;所述的反渗透膜的工作温度为10℃～55℃。
8.如权利要求1所述的精对苯二甲酸生产废水中水回用处理工艺，其 特征在于，所述电除盐的pH适应范围为5.5～9.5;所述电除盐的最大适应 电压为400V;所述电除盐的最大适应电流为5.2A;所述电除盐的适应温度 为10～39℃;所述电除盐的产水流量为2.8m3/h～3.5m3/h;所述电除盐的进 水压力为5.4bar～6.5bar;所述电除盐的回收率为86%～95%。
说明书
精对苯二甲酸生产废水中水回用处理工艺
技术领域
本发明涉及精对苯二甲酸(PTA)生产废水中水回用处理工艺。
背景技术
水资源的短缺早已引起了国际社会的关注，目前全世界有100多个国家 缺水，其中包括中国。我国的水资源总量可观，居世界第4位，但人均水资 源却排在世界第109位。
在我国，单位精对苯二甲酸(PTA)生产废水排放量大，污染物种类多， 污染浓度高，一般COD(化学需氧量)为6000mg/L～10000mg/L，BOD(生 化耗氧量)为2000mg/L～4000mg/L，SS(水中悬浮物)为1500mg/L～ 2500mg/L，电导为2500μs/cm～5500μs/cm，污染物结构复杂，是处理难度较 大的废水。精对苯二甲酸(PTA)生产废水排放量大以及污染如此严重，对 我国人民生活与生态环境造成了严重的影响。
现有技术中，针对精对苯二甲酸(PTA)生产废水的处理方法很多，主 要包括物理法、化学法、生物法和物理化学法。其中，生物法如活性污泥法 或生物膜法因其运行稳定且投资省、处理费用低通常作为精对苯二甲酸 (PTA)生产废水处理的主体工艺，但是由于单一生物法有其局限性，特别 是对于结构复杂、污染物浓度较高、可生化性较低的废水，还需要结合两种 不同生物工艺。一般而言，目前使用初沉+厌氧+好氧+砂滤作为精对苯二甲 酸(PTA)生产废水中水回用处理工艺，处理后的出水水质情况一般为：COD 为80mg/L～150mg/L，BOD为20mg/L～40mg/L，SS为5mg/L～15mg/L， 电导2500μs/cm～5500μs/cm。但是，按上述方法处理后的废水仍然较难达到 国家《污水综合排放标准》(GB8978-2002)的相应规定。废水排放量大的精 对苯二甲酸(PTA)生产造成了水资源的巨大浪费，该现状亟待解决。若能 对精对苯二甲酸(PTA)生产废水开发中水回用，进一步节约水资源，则具 有重大的经济效益和环境效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术处理精对苯二甲酸 (PTA)生产废水存在处理后废水难以达到排放标准，更无法实现中水回用 的缺陷，而提供一种有效处理精对苯二甲酸(PTA)生产废水并实现中水回 用的处理工艺。
本发明提供的技术方案之一是：一种精对苯二甲酸(PTA)生产废水中 水回用处理工艺，其包括如下步骤：将精对苯二甲酸(PTA)生产废水经除 对苯二甲酸(TA)、悬浮物和胶体处理后进行厌氧处理，然后经氧化沟和膜 生物反应器(MBR膜)处理，再经二级反渗透处理，最后经电除盐(EDI) 处理后作为锅炉补水。
本发明中，所述的精对苯二甲酸(PTA)生产废水为本领域常规所述的 精对苯二甲酸(PTA)生产废水，一般而言，所述的精对苯二甲酸(PTA) 生产废水中，COD为6500mg/L～9000mg/L，BOD为2500mg/L～3500mg/L， SS为1500mg/L～2500mg/L，电导为4000μs/cm～5000μs/cm。
本发明中，所述的除对苯二甲酸、悬浮物和胶体处理为本领域常规的处 理方式，较佳地为混凝沉淀反应。
所述的混凝沉淀反应使用的混凝剂为本领域常规的混凝剂，优选聚合氯 化铝和/或聚合硫酸铝铁;所述的混凝沉淀反应使用的絮凝剂为本领域常规， 优选聚丙烯酰胺，更优选阴离子聚丙烯酰胺。
所述的聚合氯化铝和/或聚合硫酸铝铁的投加量优选为50mg/L～ 150mg/L，更优选为80mg/L～120mg/L。
所述的阴离子聚丙烯酰胺的投加量优选为1mg/L～3mg/L，更优选为 2mg/L～2.5mg/L。
所述的混凝沉淀反应的时间优选为10min～20min，更优选为15min～ 20min。
所述混凝沉淀反应的初沉处理的沉淀时间优选为1h～1.5h，更优选为 1.2h～1.5h。
所述初沉处理的初沉池的表面负荷优选为1m3/m2·h～2m3/m2·h，更优选 为1.2m3/m2·h～1.8m3/m2·h。
本发明中，所述的厌氧处理为本领域的常规厌氧处理方式，较佳的为通 过内循环厌氧反应器(IC)处理;其中，所述的内循环厌氧反应器的膨胀颗 粒污泥床的处理温度优选为35℃～39℃，更优选为35℃～37℃。
所述的内循环厌氧反应器处理的停留时间优选为4h～8h，更优选为6h～ 8h。
所述的内循环厌氧反应器处理的液体表面上升流速优选为8m/h～ 11m/h，更优选为8m/h～10m/h。
所述的内循环厌氧反应器处理的容积负荷优选为20kg COD/m3·d～ 35kgCOD/m3·d，更优选为20kg COD/m3·d～30kgCOD/m3·d。
本发明中，所述的氧化沟为本领域常规的氧化沟，较佳的为卡鲁塞尔氧 化沟或奥贝尔氧化沟。
所述的氧化沟处理的水力停留时间优选为24h～30h，更优选为24h～ 28h。
所述的氧化沟处理的池中液体流速优选为0.3m/s～0.4m/s，更优选为 0.3m/s～0.3m/s。
所述的氧化沟处理的有机负荷优选为0.05kg BOD5/(kgMLSS·d)～ 0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)，更优选为0.1kg BOD5/(kgMLSS·d)～ 0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)。
所述的氧化沟处理的活性污泥浓度优选为3300mg/L～4500mg/L，更优 选为3300mg/L～3500mg/L。
所述的氧化沟处理的污泥龄优选为20d～30d，更优选为25d～30d。
本发明中，所述的MBR膜为本领域常规的MBR膜，较佳地选自聚乙 烯(PE)、聚醚砜(PESF)和聚偏氟乙烯(PVDF)中的任一种，优选聚偏 氟乙烯。
所述的MBR膜元件结构优选为外压式。
所述的MBR膜截留精度优选为0.1μm。
所述的MBR膜产水前真空度优选为0.02MPa～0.025MPa，更优选为 0.022MPa～0.025MPa。
所述的MBR膜的膜通量优选为10L/h·m2～20L/h·m2，更优选为10 L/h·m2～15L/h·m2。
本发明中，所述的反渗透为本领域的常规的反渗透处理方式，所述反渗 透所使用的反渗透膜为本领域的常规材质，较佳地选自醋酸纤维膜或聚酰胺 复合膜，优选聚酰胺复合膜。
本发明中，所述的二级反渗透优选为串连安装的二级反渗透装置;所述 反渗透的反渗透膜的元件结构优选为外压式。
所述的反渗透膜的截留精度优选为0.0001μm。
所述的反渗透膜的操作压力优选为0.6MPa～0.9MPa，更优选为0.6 MPa～0.8MPa。
所述的反渗透膜的孔径优选为0.0001μm～0.001μm，更优选为 0.0001μm。
所述的反渗透膜的通量优选为280L/h～700L/h，更优选为280L/h～ 500L/h。
所述的反渗透膜的工作温度优选为10℃～55℃，更优选为25℃～45℃。
本发明中，所述的电除盐(EDI)为本领域的常规的电除盐(EDI)处 理方式，其具有阴阳离子去除功能。
所述电除盐的PH适应范围优选为5.5～9.5，更优选为5～8。
所述电除盐的最大适应电压优选为400V，更优选为380V。
所述电除盐的最大适应电流优选为5.2A，更优选为5A。
所述电除盐的适应温度优选为10～39℃，更优选为25～38℃。
所述电除盐的产水流量优选为2.8m3/h～3.5m3/h，更优选为2.8m3/h～ 3.0m3/h。
所述电除盐的进水压力优选为5.4bar～6.5bar，更优选为5.5bar～6bar。
所述电除盐的回收率优选为86%～95%，更优选88%～92%。
本发明中，所述的精对苯二甲酸(PTA)生产废水中水回用处理工艺特 别适用于作为本发明所述的精对苯二甲酸(PTA)生产废水中水回用处理， 同时也适用于与精对苯二甲酸(PTA)生产废水成分类似的废水的处理。
本发明所用试剂和原料除特殊说明外均市售可得。
本发明中，在符合本领域常识的基础上，上述的各技术特征优选条件可 以任意组合得到较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明的精对苯二甲酸(PTA)生产废水 中水回用处理工艺流程简便，建设运行成本较低，管理简单，能有效处理精 对苯二甲酸(PTA)生产废水，并实现出水达到《工业锅炉水质》GB1576-2008 中的锅炉补水标准：浊度(FTU)≤2.0、硬度≤5.0×10-3mmol/L、油≤2.0mg/l、 电导率(25℃)≤80.0μs/cm，极大地减少了精对苯二甲酸(PTA)生产厂清 水的使用量和废水的排放量，易于推广应用，具有极好的应用前景。