一种回收PTA母固废水中重金属离子的方法技术

本发明专利技术公开了一种回收PTA母固废水中重金属离子的方法，所述方法按照以下步骤进行：(1)对PTA母固废水进行预处理；(2)利利用吸附剂对经预处理的废水进行吸附；(3)利用解吸剂对吸附完成的吸附剂进行解吸；(4)利用沉淀剂沉淀解吸完成后解吸剂中的重金属离子；(5)对步骤(4)中生成的固体化合物进行分离。本发明专利技术提供的回收PTA母固废水中重金属离子的方法，在使母固废水中重金属含量达到排放标准的前提下，对重金属进行回收，提高了整个PTA生产过程的经济效益，同时，本发明专利技术提供的方法重金属离子的回收率高，排放产物对环境的污染更小。

A method of recovering heavy metal ions from PTA mother solid waste water

【技术实现步骤摘要】
一种回收PTA母固废水中重金属离子的方法
本专利技术涉及PTA废水处理领域，特别是一种回收PTA母固废水中重金属离子的方法。
技术介绍
在PTA(精对苯二甲酸)的生产过程中，钴、锰等重金属离子通常作为催化剂使用。由于生产工艺的局限性，因此在PTA母固废水中会还有一定量的钴、锰等重金属离子。含有重金属离子的废水不经处理进行排放不仅会造成极大的污染，同时也使对资源极大的浪费。因鉴于此，特提出此专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种回收PTA母固废水中重金属离子特别是钴、锰离子的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种回收PTA母固废水中重金属离子的方法，所述方法按照以下步骤进行：(1)对PTA母固废水进行预处理；(2)利用吸附剂对经预处理的废水进行吸附；(3)利用解吸剂对吸附完成的吸附剂进行解吸；(4)利用沉淀剂沉淀解吸完成后解吸剂中的重金属离子；(5)对步骤(4)中生成的固体化合物进行分离。优选地，所述步骤(1)中的对PTA母固废水的预处理方式为过滤。优选地，步骤(2)中对经预处理的废水的吸附处理采用离子交换剂进行。优选地，所述离子交换剂为离子交换树脂。优选地，所述离子交换树脂为D011型大孔吸附树脂。优选地，步骤(3)中解吸所用的解吸剂为氢卤酸。优选地，所述解吸剂的用量为吸附剂体积的4～8倍。优选地，步骤(4)中所用的沉淀剂为碳酸盐、草酸或草酸盐。优选地，在步骤(3)解吸完成后还包括水洗步骤，所述水洗用水的温度不高于吸附剂的耐受温度。优选地，所述水洗用水的用量为吸附剂体积的4～8倍。本专利技术提供的回收PTA母固废水中重金属离子的方法，具有如下有益效果:在使母固废水中重金属含量达到排放标准的前提下，对重金属进行回收，提高了整个PTA生产过程的经济效益，同时，本专利技术提供的方法重金属离子的回收率高，排放产物对环境的污染更小。附图说明图1为本专利技术使用例标定时取样分析得到的钴锰回收率曲线。图2为本专利技术使用例采用草酸替代碳酸钠作为沉淀剂时标定时取样分析得到的钴锰回收率曲线。具体实施方式本专利技术提供了一种回收PTA母固废水中重金属离子的方法。所述方法按照以下步骤依次进行：(1)对PTA母固废水进行预处理在进行吸附步骤之前，需先对需要处理的PTA母固废水进行预处理。在本专利技术中，所述预处理为对PTA母固废水进行过滤，以除去其中的大颗粒固体杂质。PTA母固废水中过量的固体杂质会对后续的吸附步骤的效果产生一定的不利影响，同时会影响吸附剂的使用寿命。进一步的，由于吸附剂有最大的耐受温度，因此在废水温度过高时，在预处理步骤中，还需对PTA母固废水进行降温处理，防止过热的废水进入后续流程对吸附剂造成损害。(2)利用吸附剂对经预处理的废水进行吸附对经预处理的废水利用吸附剂进行吸附。通常的，所述吸附剂设于吸附罐内的床层上。废水通入流速由使用的吸附剂的工作流速确定。吸附剂达到饱和的时间则由吸附剂厂家会提供吸附剂的工作容量、测定得到的废水中所含重金属的分子量，重金属含量等参数通过计算获得。经吸附处理后的废水通入储罐内，直接排放或者返回PTA生产过程中进行再利用。当达到计算的吸附剂饱和的时间后，停止通入废水，向吸附罐内通入一定压力的气体，以排出其中残留的废水，防止对后续步骤造成不利影响。通入的气体为不与废水产生反应和不引起吸附剂效率降低或失效的气体，如氮气或压缩空气。本专利技术中所述的吸附剂为离子交换剂，优选为离子交换树脂。本专利技术实施例中采用的是D011型大孔吸附树脂。但是应当注意的是，本专利技术对采用的吸附剂的具体类型不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的吸附剂类型。(3)利用解吸剂对吸附完成的吸附剂进行解吸本步骤中所用的解吸剂为氢卤酸，优选为盐酸或氢溴酸，因为盐酸和氢溴酸可在PTA生产的过程中获得，有利于降低整个工艺的成本。所述解吸剂的温度在不高于吸附剂的耐受温度的条件下尽可能的高，有利于提高解吸的效果。通入解吸剂的流速通常由吸附剂的说明书确定，在说明书中未作说明的前提下可按照吸附剂体积的2～4倍每小时确定。通入解吸剂的总流量通常由吸附剂的说明书确定，在说明书中未作说明的前提下可按照吸附剂体积的4～8倍确定。在解吸完成后，通入气体一定压力的气体，以排出其中残留的解吸剂。通入的气体同样为不与废水产生反应和不引起吸附剂效率降低或失效的气体，如氮气或压缩空气。之后，对吸附罐内解吸完成的吸附剂进行水洗，以便吸附剂循环使用。通入水洗用水的流速通常由吸附剂的说明书确定，在说明书中未作说明的前提下可按照吸附剂体积的2～8倍每小时确定。通入水洗用水的总流量通常由吸附剂的说明书确定，在说明书中未作说明的前提下可按照吸附剂体积的4～8倍确定。所述水洗用水的温度不高于吸附剂的耐受温度，优选为与通入废水的温度相同，以便于进行再次的吸附作业。(4)利用沉淀剂沉淀解吸完成后解吸剂中的重金属离子解吸完成后的解吸剂中含有解吸出的重金属离子，因此选择向其中添加沉淀剂的方式，将重金属离子转化为固体化合物沉淀。本专利技术中，沉淀剂选择为碳酸盐、草酸或草酸盐。所述沉淀剂的用量根据金属离子的总量，使用同等摩尔量的1.2～2倍剂量，以达到完全沉淀的目的。(5)对步骤(4)中生成的固体化合物进行分离。该步骤分离产物即为重金属化合物，分离的固体产物可以集中进行处理或回收至PTA生产工艺中作为催化剂再次利用，提高了整体PTA生产的经济效益。分离过程可以采用沉淀的方式也可以采用过滤的方式。下面结合具体使用例对本专利技术提供的技术方案进行说明：将40℃的废水(含钴锰的PTA母固废水)在过滤后以180t/h的流量通过直径3.4米的离子吸附罐，水原料中的钴锰离子被吸附，留在吸附罐中。其中，吸附罐中装有20t吸附剂，所用吸附剂为D011型大孔吸附树脂。在吸附运行150小时后，停止废水进料，完成吸附。向吸附罐内通入压缩空气，将罐中残留的废水压出。以60t/h的流量向吸附罐中通入质量浓度5％的常温盐酸对吸附剂进行解吸，盐酸用量为吸附剂体积的4倍，解吸后形成氯化钴锰溶液。解吸结束后，向离子吸附罐中通入压缩空气，将罐中残留的解吸剂压出。以160t/h的流量向吸附罐中通入40℃的冲洗水，置换罐中残留的解吸剂，冲洗水用量为吸附剂体积的6倍。将氯化钴锰溶液与质量浓度为20％的碳酸钠溶液混合，将混合溶液通入沉淀罐中静置2小时，使罐内液固分层。将沉淀罐内上层液体通过罐体侧壁的管口放出。以40t/h的流量向沉淀罐中通入常温除盐水对沉淀固体进行洗涤并在洗涤水出口取样检测，直至出口水中氯离子含量达到工厂使用标准。图1为上述使用例标定时取样分析得到的钴锰回收率曲线，由此可见，钴、锰离子的回收率可达到99％以上。图2为上述使用例用草酸代替碳酸钠作为沉淀剂得到的钴锰回收率曲线，由此可见，钴、锰离子的回收率可达到99％以上。综上所述，本专利技术提供的回收PTA母固废水中重金属离子的方法，在使母固废水中重金属含量达到排放标准的前提下，对重金属进行回收，提高了整个PTA生产过程的经济效益，同时，本专利技术提供的方法重金属离子的回收率高，排放产物对环境的污染更小。本文中应用了具体个例对专利技术构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的核心思想。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离该专利技术构思的前提下，所做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收PTA母固废水中重金属离子的方法，其特征在于，所述方法按照以下步骤进行：(1)对PTA母固废水进行预处理；(2)利用吸附剂对经预处理的废水进行吸附；(3)利用解吸剂对吸附完成的吸附剂进行解吸；(4)利用沉淀剂沉淀解吸完成后解吸剂中的重金属离子；(5)对步骤(4)中生成的固体化合物进行分离。

【技术特征摘要】
1.一种回收PTA母固废水中重金属离子的方法，其特征在于，所述方法按照以下步骤进行：(1)对PTA母固废水进行预处理；(2)利用吸附剂对经预处理的废水进行吸附；(3)利用解吸剂对吸附完成的吸附剂进行解吸；(4)利用沉淀剂沉淀解吸完成后解吸剂中的重金属离子；(5)对步骤(4)中生成的固体化合物进行分离。2.根据权利要求1所述的回收PTA母固废水中重金属离子的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的对PTA母固废水的预处理方式为过滤。3.根据权利要求1所述的回收PTA母固废水中重金属离子的方法，其特征在于，步骤(2)中对经预处理的废水的吸附处理采用离子交换剂进行。4.根据权利要求3所述的回收PTA母固废水中重金属离子的方法，其特征在于，所述离子交换剂为离子交换树脂。5.根据权利要求4所述的回收PTA...

【专利技术属性】
技术研发人员：于春健，王新剑，赵春弟，张忠文，崔凯，徐超，刘霁斌，杨鹏，于国健，
申请(专利权)人：大连凯信石化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21