隨著滌綸仿真絲綢的普及,堿減量工藝被廣泛應(yīng)用。從滌綸織物上溶解剝離的聚酯組分絕大部分為對(duì)苯二甲酸(TA)的鈉鹽和乙二醇(EG),少量為不同聚合度的低聚物進(jìn)入水中,形成堿減量廢水。對(duì)苯二甲酸(TA)不溶于水,能溶解在堿溶液中,加酸又沉淀析出。
堿減量廢水的CODcr每升高達(dá)數(shù)萬(wàn)毫克,且廢水中對(duì)苯二甲酸濃度高、pH值高、生物處理困難,對(duì)環(huán)境有危害。目前我國(guó)年產(chǎn)聚酯1303萬(wàn)t左右。其中大約20%進(jìn)行堿減量加工,如果按減量率15%計(jì)算,每年將有幾萬(wàn)噸的對(duì)苯二甲酸鹽水解而溶于廢水中。另外,對(duì)苯二甲酸作為一種用途廣泛的工業(yè)原料,年產(chǎn)45萬(wàn)t的對(duì)苯二甲酸裝置,每月將產(chǎn)生廢料30~50t,其中對(duì)苯二甲酸含量為70%~80%,若以廢水廢料的形式排除,將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源來(lái)浪費(fèi)。近年來(lái),我國(guó)對(duì)苯二甲酸的自給率僅47%,大部分依靠進(jìn)口,且自給率逐年下降,因此研究回收堿減量廢水中的對(duì)苯二甲酸有著廣闊的前景和意義。
目前一般的堿減量廢水處理方法有物化法和物化生化聯(lián)合處理法,物化析出的泥漿狀對(duì)苯二甲酸作為廢料,或掩埋、或焚燒、或排放至大海,由于對(duì)苯二甲酸在大自然中很難降解,因此會(huì)造成二次污染。國(guó)外有從廢聚酯,如廢磁帶、食品包裝盒、飲料瓶等中回收對(duì)苯二甲酸的研究。近幾年人們也提出了許多從堿減量廢水中回收對(duì)苯二甲酸的方案,
主要集中在日本、韓國(guó)和美國(guó)。其主要方法有:
(a)直接向廢水中投加酸中和得到對(duì)苯二甲酸;
(b)通過(guò)離子交換膜或采用超濾膜,先過(guò)濾去除堿減量廢水雜質(zhì),再用酸中和;(c)高溫高壓下用酸中和;(d)分兩步加酸中和回收對(duì)苯二甲酸。
國(guó)外從堿減量廢水中回收對(duì)苯二甲酸(TA)的方案有許多優(yōu)點(diǎn),但也有不足之處。國(guó)外回收TA的情況與國(guó)內(nèi)有什么不同。
專(zhuān)家丙:某公司從事超細(xì)纖維非織造布的生產(chǎn),并制成高檔聚氨酯合成革。
(1)濃堿減量廢水為生產(chǎn)工藝前段堿液池排放的廢水,NaOH含量可達(dá)到1%~2%,CODcr濃度可達(dá)到(5~8)×104mg/L,由于水中對(duì)苯二甲酸含量高,有較大的回收價(jià)值,為提高回收的TA純度,工藝采用多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行預(yù)處理,去除水中雜質(zhì),再進(jìn)行后續(xù)酸析處理。
采用硫酸對(duì)堿減量廢水進(jìn)行酸析回收TA,控制pH值為3.5,TA析出量和硫酸投加量達(dá)到最佳平衡點(diǎn);酸析時(shí)間20 min,水中大量TA析出,進(jìn)入濃縮池進(jìn)行濃縮處理。濃縮液用防腐聚丙烯廂式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水,回收TA。廢水處理后CODcr去除率大于65%,BOD5/COD
cr提升到0.3以上。濃縮澄清液和濾液排進(jìn)集水池進(jìn)行再處理。
(2)稀堿減量廢水pH值為13~14,CODcr濃度約為(2~4)×104mg/L,主要為生產(chǎn)工藝后段清洗水。從單位成本考慮,系統(tǒng)設(shè)計(jì)稀堿減量廢水用于脫硫除塵,調(diào)節(jié)脫硫水回流量,控制pH值在6.5以上,防止TA析出,脫硫效率可達(dá)到95%以上,使煙氣SO2達(dá)標(biāo)排放。廢水脫硫、沉淀后,澄清液按濃堿減量方法回收TA。
(3)設(shè)計(jì)預(yù)期處理效果見(jiàn)表1所示。
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工藝回收的TA含量可達(dá)到95%以上,可作為較初級(jí)的化工原料應(yīng)用,為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
染整廢水中的PVA及TA是CODcr提供的重點(diǎn),回收PVA及TA是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的體現(xiàn),是節(jié)能減排工作的重點(diǎn)。
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