本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域,具體涉及一種處理生產(chǎn)廢水的方法,特別是處理聚酯生產(chǎn)中產(chǎn)生的高濃度廢水的方法。
背景技術(shù):
聚酯材料,即聚對(duì)苯二甲酸乙二酯,是一種性能優(yōu)異、用途廣泛的工程塑料。其擁有優(yōu)異的力學(xué)性能,耐低溫、耐高溫性能,能夠阻氣、阻水、阻油及阻異味,并且屬于無(wú)毒無(wú)味的安全材料,可直接用于食品包裝?,F(xiàn)今,國(guó)內(nèi)企業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)合成聚酯的主要方法,是以對(duì)苯二甲酸和乙二醇為原料的酯化法,以對(duì)苯二甲酸與乙二醇酯化先合成對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯,然后再進(jìn)行縮聚反應(yīng)。該合成工藝所產(chǎn)生的有機(jī)廢水,其污染物以對(duì)苯二甲酸、乙二醇和其他雜質(zhì)(為少量的乙酸、乙醛)為主。由于廢水中對(duì)微生物生長(zhǎng)有利的氮、磷含量較低,并且含有抑制微生物生長(zhǎng)的有機(jī)物,導(dǎo)致了聚酯廢水的可生化性較差。
目前,工業(yè)化可行的聚酯廢水處理方法,以預(yù)處理-生化或直接生化法為主。預(yù)處理-生化法主要包括氣提-厭氧酸化-好氧氧化-活性炭塔吸附和凝聚-過濾-蒸餾-生物接觸氧化工藝,而直接生化法以氧化溝-厭氧-生物接觸氧化工藝為主。然而,由于醛類的存在,直接導(dǎo)致了微生物生長(zhǎng)活性受到抑制,從而使得生化法的處理效果降低、處理時(shí)間延長(zhǎng)、能源消耗增大。同時(shí),生化處理會(huì)使得廢水中高附加值有機(jī)物,如對(duì)苯二甲酸無(wú)法被有效回收利用,造成了資源浪費(fèi)。上述問題導(dǎo)致有聚酯廢水的環(huán)保處理成本較高、循環(huán)效益較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,本發(fā)明提供一種可再生靶向吸附處理聚酯廢水的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種可再生靶向吸附處理聚酯廢水的清潔生產(chǎn)工藝,其特征在于,包括以下步驟:
(1)靶向固定床吸附
將采用對(duì)苯二甲酸、乙二醇合成聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的工藝中,從濃縮結(jié)晶得到的結(jié)晶母液,經(jīng)過靶向固定床吸附裝置進(jìn)行吸附,液相中的對(duì)苯二甲酸和少量的乙酸、乙醛吸附到該裝置中的樹脂上,流下含有乙二醇的過流液,經(jīng)普通生化處理后排放;
(2)層析解吸
采用醇溶液對(duì)已吸附飽和的靶向固定床吸附裝置進(jìn)行層析和解吸,得到層析液和解吸液;
(3)蒸餾
將步驟(2)得到的層析液和解吸液分別采用普通蒸餾塔進(jìn)行蒸餾,得到氣相和釜?dú)堃海瑲庀嘟?jīng)冷凝后得到醇,回到步驟(2)中循環(huán)使用;
(4)蒸發(fā)結(jié)晶
層析液蒸餾后的釜?dú)堃?,冷卻結(jié)晶,得到對(duì)苯二甲酸;
解吸液經(jīng)蒸餾后得到的釜?dú)堃?,冷卻結(jié)晶,得到高燃燒值的有機(jī)廢物,焚燒處理后排放。
所述步驟(1)中靶向固定床的進(jìn)料方式分為底部進(jìn)料或頂部進(jìn)料;靶向固定床吸附速度為0.5~1bv/h,吸附溫度20~35℃。
所述步驟(2)中樹脂被污染時(shí)采用堿溶液或堿和次氯酸鈉的混合溶液對(duì)靶向固定床吸附裝置進(jìn)行強(qiáng)制再生,流下的廢水經(jīng)生化處理后,達(dá)標(biāo)排放;或用酸溶液對(duì)靶向固定床吸附裝置進(jìn)行強(qiáng)制再生,流下的廢水經(jīng)生化處理后,達(dá)標(biāo)排放。
所述步驟(2)中解吸速度為0.4-0.6bv/h,解吸溫度為20-55℃。
所述步驟(2)中層析時(shí)采用的醇為甲醇或乙醇中的一種,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%~60%;解吸時(shí)采用的醇為甲醇或乙醇中的一種,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%~100%;所述堿溶液中的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~2%;所述次氯酸鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%~1%。所述酸溶液中的酸為鹽酸、硝酸、硫酸中的一種,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~2%。
所述靶向固定床吸附裝置由若干組,每組規(guī)格相同的樹脂柱組成,其中樹脂柱中的大孔樹脂是在大孔吸附樹脂作為基材上進(jìn)行涂層修飾而成,不同的修飾涂層,可對(duì)不同的有機(jī)物進(jìn)行定向吸附。
所述大孔吸附樹脂基材可為h-103型、xad-1型、xad-7型、hp-20型、cad-30型、cad-40型、cad-45型、cad-47型、ht-pa、ht-pb、ht-b、ht-312型、ht-1600型中的一種。
所述靶向固定床吸附裝置設(shè)有兩套,一套運(yùn)行時(shí),另一套進(jìn)行再生。
可再生靶向吸附技術(shù)(rta,renewabletargetedadsorption),即通過高效吸附劑進(jìn)行選擇性定向吸附,脫除高濃度廢水中的有機(jī)物,并實(shí)現(xiàn)廢水的脫色、除味、降cod;對(duì)于吸附飽和的高效吸附劑,可以通過層析、解吸、強(qiáng)制再生工藝對(duì)其進(jìn)行再生,達(dá)到循環(huán)使用的目的;針對(duì)層析、解析后得到的濃縮有機(jī)物,可以通過分離、提純工藝,實(shí)現(xiàn)廢水中有機(jī)物的循環(huán)再利用。
本發(fā)明將可再生靶向吸附技術(shù)應(yīng)用于處理聚酯廢水,具體是指在聚酯廢棄母液結(jié)晶裝置后增加靶向固定床吸附裝置,通過靶向固定床吸附裝置進(jìn)行吸附,得到含有乙二醇過流液,經(jīng)簡(jiǎn)單生化處理后排放;再通過層析、解吸工藝,得到有機(jī)物層析液、解吸液。吸吸附劑層析后,蒸餾脫溶媒回用,釜?dú)堃旱玫礁呒兌葘?duì)苯二甲酸,母液回用;吸附劑解析后,蒸餾脫溶媒回用,釜?dú)堃旱玫揭宜?、乙醛混合物,可?jīng)焚燒處理后排放。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
rta靶向固定床吸附裝置的定向吸附,以分離循環(huán)為核心,經(jīng)層析、解吸、蒸餾等工藝,從聚酯廢水中回收到純凈對(duì)苯二甲酸,實(shí)現(xiàn)了資源化循環(huán)利用;使原本難以生化處理的聚酯廢水易于生化處理,降低了污染,有效節(jié)約了聚酯廢水的處理成本,產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益,并實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn);同時(shí),層析、解吸液經(jīng)蒸餾冷凝后,得到的層析、解析劑可以循環(huán)利用;因脫附不完全而被污染的樹脂可以進(jìn)行強(qiáng)制脫附再生,解決了一般吸附樹脂脫附不凈的問題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖詳細(xì)說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不局限于具體實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種可再生靶向吸附處理聚酯廢水的清潔生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:
(1)將采用對(duì)苯二甲酸和乙二醇合成聚酯的生產(chǎn)工藝中排出廢液,送入可再生靶向吸附固定床裝置進(jìn)行靶向吸附;
(2)將經(jīng)可再生靶向吸附固定床裝置吸附后流下的過流液收集送入普通生化池進(jìn)行簡(jiǎn)單處理,達(dá)標(biāo)后排放;
(3)將已吸附飽和對(duì)苯二甲酸和乙酸、乙醛的可再生靶向固定床吸附裝置,采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%~60%的乙醇進(jìn)行層析,得到層析液送入蒸餾塔內(nèi),蒸餾結(jié)晶后得到對(duì)苯二甲酸成品,氣相經(jīng)冷凝后得到乙醇,返回可再生靶向固定床吸附裝置層析回用;
(4)將經(jīng)層析后的可再生靶向固定床吸附裝置,采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%~60%的乙醇進(jìn)行解吸,得到解吸液送入蒸餾塔內(nèi),蒸餾后得到乙酸、乙醛混合物,氣相經(jīng)冷凝后得到乙醇,返回可再生靶向固定床吸附裝置解吸回用;
(5)適當(dāng)時(shí)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.2%的氫氧化鈉溶液對(duì)乙醇再生后的可再生靶向吸附裝置進(jìn)行強(qiáng)制再生,流下廢水經(jīng)生化處理后,達(dá)標(biāo)排放。
本實(shí)施例中,蒸餾塔與可再生靶向固定床吸附裝置串聯(lián)使用。
本實(shí)施例中,可再生靶向固定床吸附裝置設(shè)有兩套,一套運(yùn)行時(shí)另一套進(jìn)行再生。
本實(shí)施例中,可再生靶向固定床吸附裝置是由2個(gè)同一規(guī)格的樹脂柱組成,樹脂柱中填料基材為cad-30型大孔吸附樹脂。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中所述的一種可再生靶向吸附處理聚酯廢水的清潔生產(chǎn)工藝的各步驟均與實(shí)施例1中相同,不同點(diǎn)為:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%的硝酸溶液對(duì)乙醇再生后的可再生靶向吸附裝置進(jìn)行強(qiáng)制再生。
實(shí)施例3
一種可再生靶向吸附處理聚酯廢水的清潔生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:
(1)將采用對(duì)苯二甲酸和乙二醇合成聚酯的生產(chǎn)工藝中排出廢液,送入可再生靶向吸附固定床裝置進(jìn)行靶向吸附;
(2)將經(jīng)可再生靶向吸附固定床裝置吸附后流下的過流液收集送入普通生化池進(jìn)行簡(jiǎn)單處理,達(dá)標(biāo)后排放;
(3)將已吸附飽和對(duì)苯二甲酸和乙酸、乙醛的可再生靶向固定床吸附裝置,采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%~60%的甲醇進(jìn)行層析,得到層析液送入蒸餾塔內(nèi),蒸餾結(jié)晶后得到氯硝醇成品,氣相經(jīng)冷凝后得到甲醇,返回可再生靶向固定床吸附裝置層析回用;
(4)將經(jīng)層析后的可再生靶向固定床吸附裝置,采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%~100%的甲醇進(jìn)行解吸,得到解吸液送入蒸餾塔內(nèi),蒸餾后得到乙酸、乙醛混合物,氣相經(jīng)冷凝后得到甲醇,返回可再生靶向固定床吸附裝置解吸回用;
(5)適當(dāng)時(shí)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%的氫氧化鈉溶液對(duì)甲醇再生后的可再生靶向吸附裝置進(jìn)行強(qiáng)制再生,流下廢水經(jīng)生化處理后,達(dá)標(biāo)排放。
本實(shí)施例中,蒸餾塔與可再生靶向固定床吸附裝置串聯(lián)使用。
本實(shí)施例中,可再生靶向固定床吸附裝置設(shè)有兩套,一套運(yùn)行時(shí)另一套進(jìn)行再生。
本實(shí)施例中,可再生靶向固定床吸附裝置是由2個(gè)同一規(guī)格的樹脂柱組成,樹脂柱中填料基材為cad-40型大孔吸附樹脂。
實(shí)施例4
本實(shí)施例中所述的一種可再生靶向吸附處理聚酯廢水的清潔生產(chǎn)工藝的各步驟均與實(shí)施例3中相同,不同點(diǎn)為:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.8%的硫酸溶液對(duì)甲醇再生后的可再生靶向吸附裝置進(jìn)行強(qiáng)制再生。
實(shí)施例5
本實(shí)施例中將一種可再生靶向吸附處理聚酯廢水的清潔生產(chǎn)工藝應(yīng)用于氯硝醇廢棄結(jié)晶母液的清潔生產(chǎn)中,包括以下步驟:
(1)將采用對(duì)苯二甲酸和乙二醇合成聚酯的生產(chǎn)工藝中排出廢液,送入可再生靶向吸附固定床裝置進(jìn)行靶向吸附;
(2)將經(jīng)可再生靶向吸附固定床裝置吸附后流下的過流液收集送入普通生化池進(jìn)行簡(jiǎn)單處理,達(dá)標(biāo)后排放;
(3)將已吸附飽和對(duì)苯二甲酸和乙酸、乙醛的可再生靶向固定床吸附裝置,采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%~60%的甲醇進(jìn)行層析,得到層析液送入蒸餾塔內(nèi),蒸餾結(jié)晶后得到氯硝醇成品,氣相經(jīng)冷凝后得到甲醇,返回可再生靶向固定床吸附裝置層析回用;
(4)將經(jīng)層析后的可再生靶向固定床吸附裝置,采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%~100%的甲醇進(jìn)行解吸,得到解吸液送入蒸餾塔內(nèi),蒸餾后得到乙酸、乙醛混合物,氣相經(jīng)冷凝后得到甲醇,返回可再生靶向固定床吸附裝置解吸回用;
(5)適當(dāng)時(shí)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.4%的氫氧化鉀溶液對(duì)甲醇再生后的可再生靶向吸附裝置進(jìn)行強(qiáng)制再生,流下廢水經(jīng)生化處理后,達(dá)標(biāo)排放。
本實(shí)施例中,蒸餾塔與可再生靶向固定床吸附裝置串聯(lián)使用。
本實(shí)施例中,可再生靶向固定床吸附裝置設(shè)有兩套,一套運(yùn)行時(shí)另一套進(jìn)行再生。
本實(shí)施例中,可再生靶向固定床吸附裝置是由2個(gè)同一規(guī)格的樹脂柱組成,樹脂柱中填料基材為cad-47型大孔吸附樹脂。
實(shí)施例6
本實(shí)施例中所述的一種可再生靶向吸附處理聚酯廢水的清潔生產(chǎn)工藝的各步驟均與實(shí)施例5中相同,不同點(diǎn)為:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.6%的硝酸溶液對(duì)甲醇再生后的可再生靶向吸附裝置進(jìn)行強(qiáng)制再生。