碱减量废水中对苯二甲酸的回收及资源化利用.docVIP

碱减量废水中对苯二甲酸的回收及资源化利用 聚醋(聚对苯二甲酸乙二酷,pet )纤维, 即涤纶纤维是合成纤维中最大的一个品种, 占合成纤维总量的60 % 以上。改善涤纶性能, 提高其织物产品质量, 进一步开发新产品, 扩大应用范围, 已成为纺织行业的一项重要任务。碱减量(Al ka liW e ig ht一re d u e tio n )是纺织印染企业对涤纶织物在前处理过程以碱液在高温下对涤纶大分子醋键水解、腐蚀, 促使纤维组织松弛, 减轻织物重量, 从而使织物具有真丝感的一种新工艺。碱减量工艺的发展, 使涤纶丝织物风格逼近真丝绸, 涤纶仿丝绸随着纺纤、染整技术不断改进, 市场占有量大增,涤纶仿真丝绸风靡全球。但碱减量工艺的广泛应用, 产生了大量的有机废碱液, 其特征污染物对苯二甲酸(T e r e p h th alie A e idT A )浓度高, 与传统的印染废水有很大不同, 难以达标处理, 污染环境。如采取措施从废液中回收T A, 作为碱减量废水的预处理技术, 可大幅度降低污染负荷(COD ), 然后用生化法进行综合处理达到排放标准[ ‘〕。我省是涤纶织物制造大省, 约有碱减量废水70 0 万t /a , 每年可回收T A 3 万t 以上, 全国可回收量则更大, 是一份宝贵的资源。目前仅有部分企业实施回收工艺。已实施回收工艺的企业, 也面临要解决降低回收成本, 提高T A 的回收率和T A 的品质, 使其具有资源化利用价值的课题。本文根据国内该类装置运行实践和初步研究结果, 综合国内外文献, 就碱减量废水中对苯二甲酸回收处理应关注的主要问题, 应解决的几个技术环节, 以及适应市场的资源化利用的途径作出评述和建议1 碱减量废水的处理碱减量废水产生于碱减量工艺。涤纶纤维低温下, 在稀N a 〔)H 溶液中无明显化学作用, 而在高浓度N aO H 溶液和较高温度下,PE T 与NaO H起水解反应生成对苯二甲酸钠(T A 一N A )和乙二醇(E G ), 使PE T 失重减量, 水解减量一般在3.5 % 一3 0 %, 即有35 % 一3 0 % 的PE T 存在于碱水中, 从涤纶织物上溶解剥离的PE T 成分进人水中, 绝大部分以T A 一N A 和E G 的物态存在于废水中, 少量以不同聚合度的低聚物进入废水中,造成废水的T A 浓度高, CO D 高, p H 高。一般每万米涤纶绸减量后排出30 一50 t 废水, CO D 质量浓度可达数万mg 几, pH 甚至大于14, 加上前处 理、印花、染色、染后整理废水, 形成混合的碱减量染整废水。虽然碱减量废水的水量, 只占染整混合废水的百分之几到百分之十几, 但所排放的T A 一项污染物就占总CO D 的40 % 一78 %, 这部分废水己成为目前纺织印染行业环保治理的难点和重点。尤其是间歇式碱减量多缸连用后排放的废水, 有机物浓度极高、碱度大、可生化性差, 水量虽然不大, 排入废水处理站会使运行良好的印染废水生化处理系统遭到破坏。因此, 碱减量废水应单独预处理后再合并处理, 或是将混合的废水先经酸析预处理, 去除T A , 再进行生化处理, 即采用物化一生化联合处理工艺, 是治理碱减量染整废水的途径〔2 一4 〕。 1.1 碱减量废水的物化处理 (1) 混凝沉淀法: 向废水中投加混凝剂, 能形 成沉淀性能、脱水性能良好的絮体, 并能吸附其它有机物。如用硫酸铁或三氯化铁调节声= 2 一5,再加人聚丙烯酞胺, 形成较大絮团, 易于沉淀、过滤、脱水, 提高T A 的去除率和回收率。采用此法可使(刀D 值从几克每升降至5 0 m g 几厂rA 含量从2 0 0 0 一3 0 0 0 m g /L 降至5 0 m g /L 。 (2) 碱析法: 将碱减量废水pH 调到10 左右,向废水中投加Ca CI : , 生成对苯二甲酸钙, 以沉淀 形式析出。控制投加的Ca CI : 的摩尔量为废水中T A 摩尔量的1.5 倍以上, 在室温沉淀l h , T A 的去除率可达90 % 以上。 (3) 酸析法: 是目前较常用的去除和回收T A的方法, 一般是在废水中加入硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、醋酸等中的一种, 最常用的是硫酸, 加人硫酸调节废水p H = 2 一4,T A 析出去除率可达90 % 以上, COD 去除率达80 % 以上。 1.2 碱减量废水的生化处理 (1) 厌氧生化处理: 采用U A S1 3 (上流厌氧生物污泥床)、A 阴(回流厌氧生物滤床)、A H R (复合厌氧反应器)等形式,T A 最终可以被厌氧微生物降解。厌氧处理去除率比较低, 一般为40 % 左右, 而且启动时间较长。但T A 经厌氧处理后化学结构发生了改变, 能改善其生物可降解性, 为好 氧处理创造了条件,