[发明专利]使用离子交换树脂用于处理源自纯化的对苯二甲酸生产的废水的方法

说明书

一种用于从纯化的对苯二甲酸生产废水中回收水的方法，包括：生产包含纯化的对苯二甲酸原料和含有杂质的废水的纯化的对苯二甲酸；从含有杂质的废水中分离纯化的对苯二甲酸原料；将废水转移至罐；用碱溶液调节废水的pH；调节废水的温度；将废水传送至塔中；使废水与离子交换树脂接触以除去杂质；以及回收排除杂质的水。

背景技术

在用于生产纯化的对苯二甲酸(PTA)的工艺中，可能使用大量的水，特别是在对苯二甲酸产品的纯化期间作为溶剂或洗涤液。水中杂质的积累致使水在不经处理的情况下不能再用于工艺。例如，对甲基苯甲酸由于其低溶解度和所获得的沉积物的粘性而可能是麻烦的杂质。由于杂质控制的原因，PTA生产过程中使用的部分水必须作为废水弃除。

在商业PTA生产工艺中，每生产一吨PTA会产生约3至4立方米的废水，而废水的化学需氧量(COD)为约10,000毫克/升(mg/L)(ppm)。COD分析能够用于间接测量水中有机化合物或组分的含量，并且因此间接测量关于有机杂质的水质。全球制造商每年生产数十万公吨的PTA。随着时间的推移，与这些生产率相关的废水在资源和经济前景两方面都会造成相当大的损失。

通过使用非离子聚苯乙烯树脂，能够在PTA生产工艺中从水溶液中有效和选择性地提取宽范围的结构多样的芳香族二羧酸。

当对含有对苯二甲酸的废水进行厌氧处理时，硫酸自由基会添加到废水中而进行厌氧处理，从而使得废水总计具有5至200mg/L的硫酸根离子浓度。向含有对苯二甲酸的废水中加入给定量的硫酸自由基进行厌氧处理，能够改善通过厌氧处理的对苯二甲酸分解的效率。优选加入硫酸自由基使得其含量为废水中含有的对苯二甲酸的10质量％或更高。

废水也能够通过三级活性污泥工艺进行处理，这种工艺能够实现有机杂质的高去除百分比，例如，大于或等于90％。尽管这种方法已经证明能够具有高处理负荷和无需中和的酸性流出物处理，但这种工艺存在许多缺点。三级活性污泥工艺的缺点包括占地面积大(例如，大的生物反应器)、水力停留时间长(例如，几天)、空气注入(能量)要求高、污泥膨胀的风险、以及无水氨和磷酸的消耗高。后者必须加入到PTA工艺流出物中，因为这在氮和磷中作为用于生物质的宏量营养素，同化了废水中有机杂质中含有的碳值。

因此，随着PTA需求增加和PTA产量增加的前景，仍需要在其生产中使用更经济的废水处理技术。

发明内容

在各个实施方式中，本文公开了用于处理来自纯化的对苯二甲酸生产的废水的方法。

一种用于从纯化的对苯二甲酸生产废水中回收水的方法包括：生产包含纯化的对苯二甲酸原料和含有杂质的废水的纯化的对苯二甲酸；从含有杂质的废水中分离纯化的对苯二甲酸原料；将废水转移到罐中；用碱溶液调节废水的pH；调节废水的温度；将废水传送到塔；使废水与离子交换树脂接触以除去杂质；以及回收排除杂质的水。

一种用于从纯化的对苯二甲酸生产废水中回收水的方法包括：生产包含纯化的对苯二甲酸原料和含有杂质的废水的纯化的对苯二甲酸；从含有杂质的废水中分离出纯化的对苯二甲酸原料；将废水转移到罐中；用碱溶液将废水的pH调节到5至9；将废水的温度调节到25至50℃；将废水传送到塔中；使废水与离子交换树脂接触以除去杂质；以及回收排除杂质的水。

一种用于从纯化的对苯二甲酸生产废水中回收水的方法包括：生产包含纯化的对苯二甲酸原料和含有杂质的废水的纯化的对苯二甲酸，该杂质选自对甲基苯甲酸、偏苯三酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、乙酸或包含前述中的至少一种的组合；从含有杂质的废水中分离出纯化的对苯二甲酸原料；将废水转移到罐中；将废水的pH调节到5至9；将废水温度调节到25℃至50℃；将废水传送到塔中；使废水与离子交换树脂接触以除去杂质；回收排除杂质的水，其中与未使用离子交换树脂处理的废水相比，排除杂质的水含有减少了至少99％的酸性杂质；用稀氢氧化钠再生离子交换树脂；其中方法在0.1兆帕斯卡至0.3兆帕斯卡的压力下进行。

下面更具体地描述了这些和其他特征和特性。