本文關(guān)鍵詞：PTA精制廢水資源化處理工藝技術(shù)應(yīng)用研究

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【摘要】：精對苯二甲酸(PTA)是重要的化工產(chǎn)品和化纖原料,我國是化纖生產(chǎn)大國,僅PTA的生產(chǎn)原料對苯二甲酸(TA)的產(chǎn)量就約占世界總產(chǎn)量的30%,PTA生產(chǎn)廢水已經(jīng)成為水環(huán)境的重要污染源之一。PTA生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水多數(shù)用生化法處理后直接排放,對于廢水中的TA固體顆粒、金屬催化劑以及水的回用處理工藝少見報(bào)道。本文采用兩級膜分離和離子交換組合工藝對PTA廢水進(jìn)行資源化處理,采用不銹鋼超濾系統(tǒng)回收廢水中的TA固體顆粒、離子交換系統(tǒng)回收金屬催化劑、以及采用反滲透系統(tǒng)進(jìn)行水的凈化回用。本文選用寬通道、Ti02涂層的不銹鋼超濾膜回收PTA廢水中的有機(jī)固體顆粒,通過小試和中試研究,考察了膜材料、膜孔徑、壓力、溫度、濃縮倍數(shù)等因素對錯(cuò)流過濾過程的影響,以及膜的清洗運(yùn)行方式,確定了合適的工藝操作參數(shù),并進(jìn)行了工程方案的設(shè)計(jì)。為回收PTA廢水中催化劑Co和Mn離子,本文研究了離子交換法選擇性回收催化劑的性能。通過靜態(tài)離子交換試驗(yàn),篩選出了針對Co、 Mn、Fe、Ni具有強(qiáng)選擇性分離性能的樹脂C,并篩選出最佳的樹脂再生藥劑和再生方法。通過連續(xù)離子交換中試研究,確定了合適的工藝操作參數(shù),驗(yàn)證了連續(xù)離交工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性和樹脂再生方法的可靠性,打通了連續(xù)離子交換樹脂回收Co、Mn的處理工藝,回收提濃后Co的濃度可達(dá)到10000mg/L以上。對于PTA離交產(chǎn)水進(jìn)行了反滲透試驗(yàn),確定了膜系統(tǒng)的工藝參數(shù)和膜的清洗方法,反滲透膜的產(chǎn)水可滿足PTA生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)。本文采用兩級膜+離子交換組合工藝對PTA廢水資源化處理研究,確定了合適的工藝操作條件,并進(jìn)行了工程放大設(shè)計(jì),同時(shí)對其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性作出評價(jià)。研究結(jié)果表明,該資源化組合工藝對TA固體顆粒的回收率達(dá)到99%以上,對Co催化劑的回收率大于90%,水的系統(tǒng)回收率大于75%,而且經(jīng)濟(jì)上合理,適于進(jìn)行推廣應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：PTA廢水 膜分離 離子交換 資源化 回用
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X783.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-23
• 1.1 PTA精制廢水處理的研究背景11-13
• 1.1.1 PTA生產(chǎn)工藝11-13
• 1.1.2 PTA精制廢水的特點(diǎn)13
• 1.2 PTA精制廢水常規(guī)處理方法及研究進(jìn)展13-16
• 1.2.1 物理化學(xué)法13-15
• 1.2.2 物理分離法15
• 1.2.3 生化處理法15-16
• 1.3 PTA精制廢水資源化處理工藝介紹16-21
• 1.3.1 超濾系統(tǒng)17-20
• 1.3.2 離子交換系統(tǒng)20-21
• 1.3.3 反滲透系統(tǒng)21
• 1.4 本課題的研究意義和內(nèi)容21-23
• 第二章 超濾法回收PTA精制廢水中的晶體23-30
• 2.1 試驗(yàn)材料與方法23-25
• 2.1.1 材料23-24
• 2.1.2 試驗(yàn)工藝流程24
• 2.1.3 試驗(yàn)方法24-25
• 2.2 結(jié)果與討論25-29
• 2.2.1 不銹鋼膜過濾效果分析25-26
• 2.2.2 不同的固含量對膜過濾通量的影響26-28
• 2.2.2.1 濃縮倍數(shù)為10倍時(shí)的膜過濾通量和溫度的變化26-27
• 2.2.2.2 濃縮倍數(shù)為20倍時(shí)的膜過濾通量和溫度的變化27
• 2.2.2.3 濃縮倍數(shù)為30倍時(shí)的膜過濾通量和溫度的變化27-28
• 2.2.3 溫度對膜過濾通量的影響28
• 2.2.4 膜的清洗28-29
• 2.2.4.1 熱水沖洗后膜過濾通量的變化28-29
• 2.2.4.2 堿洗后膜通量的變化29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第三章 離子交換法回收PTA廢水中的金屬離子30-44
• 3.1 試驗(yàn)?zāi)康呐c原理30-31
• 3.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>30
• 3.1.2 試驗(yàn)原理30-31
• 3.2 離子交換樹脂的篩選31-33
• 3.2.1 樹脂篩選實(shí)驗(yàn)方法32
• 3.2.2 樹脂篩選實(shí)驗(yàn)結(jié)果32-33
• 3.3 離交樹脂吸附金屬離子性能研究33-36
• 3.3.1 試驗(yàn)內(nèi)容與方法33
• 3.3.2 試驗(yàn)儀器與試劑33-34
• 3.3.3 試驗(yàn)裝置34-35
• 3.3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析35-36
• 3.4 連續(xù)離交運(yùn)行穩(wěn)定性研究36-43
• 3.4.1 試驗(yàn)設(shè)備36-37
• 3.4.2 工藝流程圖37-38
• 3.4.3 試驗(yàn)設(shè)備介紹38-39
• 3.4.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析39-43
• 3.4.4.1 連續(xù)離交吸附單元39
• 3.4.4.2 解吸--再生單元39-41
• 3.4.4.3 富集--解吸單元41-42
• 3.4.4.4 離交系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的確認(rèn)42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 反滲透工藝深度處理PTA廢水44-47
• 4.1 材料與方法44
• 4.2 結(jié)果與討論44-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第五章 PTA廢水資源化處理工程設(shè)計(jì)方案47-76
• 5.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料47-48
• 5.1.1 設(shè)計(jì)進(jìn)水條件47
• 5.1.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模47
• 5.1.3 設(shè)計(jì)產(chǎn)品規(guī)格47-48
• 5.2 工藝設(shè)計(jì)說明48-59
• 5.2.1 工藝流程48
• 5.2.2 不銹鋼超濾膜單元48-51
• 5.2.2.1 不銹鋼超濾膜單元組成48-50
• 5.2.2.2 不銹鋼膜單元工藝控制說明50-51
• 5.2.3 離子交換單元51-56
• 5.2.3.1 離交單元工藝組成51-53
• 5.2.3.2 離交單元工藝控制說明53-56
• 5.2.4 反滲透單元56-59
• 5.2.4.1 反滲透單元工藝組成56-58
• 5.2.4.2 反滲透單元工藝控制說明58-59
• 5.3 工藝設(shè)備選型設(shè)計(jì)59-73
• 5.3.1 不銹鋼膜系統(tǒng)59-61
• 5.3.2 離子交換系統(tǒng)61-68
• 5.3.3 反滲透系統(tǒng)68-73
• 5.4 工程設(shè)計(jì)圖紙73
• 5.5 經(jīng)濟(jì)效益分析73-76
• 5.5.1 PTA回收的收益估算73-74
• 5.5.2 催化劑回收經(jīng)濟(jì)效益估算74
• 5.5.3 回用水經(jīng)濟(jì)效益估算74
• 5.5.4 環(huán)保經(jīng)濟(jì)效益估算74
• 5.5.5 直接運(yùn)行成本估算74-75
• 5.5.6 小結(jié)75-76
• 第六章 結(jié)論與建議76-77
• 6.1 結(jié)論76
• 6.2 建議76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 致謝81-82
• 附錄 工程設(shè)計(jì)圖紙82-90

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1135482