一、精对苯二甲酸概述

　　PTA的应用比较集中，世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其他部分主要是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其他产品的原料。

　　PTA生产由对二甲苯催化氧化制取粗对苯二甲酸，再经加氢精制获得精对苯二甲酸。PTA生产工艺各技术专利商不断研发更节能的新工艺，各PTA生产商不断开发新的节水技术，目前PTA新工艺吨产品消耗除盐水可低至0.2t，依工艺不同生产过程中产水废水吨产品0.6~2.0t，这些废水属于有机物，浓度比较高，且主要污染物组成相对复杂，包括甲苯、对二甲苯、对苯二甲酸等。这些物质如果未能得到有效处理，一方面污染大气、土壤、水体环境，另一方面也会造成大量可利用、可回收资源浪费。《精对苯二甲酸(PTA)行业清洁生产评价指标体系(试行)》规定吨PTA用水基准值为3.77t，因此，对精对苯二甲酸生产废水进行集中处理，完善处理技术实现水资源的循环利用，具有现实意义。

　　二、精对苯二甲酸生产废水主要特点

　　生产精对苯二甲酸过程可产生大量工业废水，并且会消耗很多资源。研究发现，精对苯二甲酸生产废水中含有大量污染物，构成这些污染物的主要成分是“芳香族化合物”，对其进行相应处理后再行排放，可减轻环境污染。也就是说，强化对废水水质的分析与探究，能够为工业废水处理创造更多便利条件。结合实践经验，总结了精对苯二甲酸工业废水的水质特点。

　　2.1 水质构成复杂

　　精对苯二甲酸生产废水，其水质构成比较复杂，水中含有对二甲苯、对苯二甲酸、乙酸、乙酸甲酯等物质。

　　2.2 废水处理难度高

　　化学需氧量较高，显著增加废水处理的难度。与此同时，精制连续废水自身的温度比较高，一般在42℃以上。

　　2.3 PH值不稳定

　　对精对苯二甲酸生产废水的pH值进行测定和观察，发现其变化不够稳定。

　　2.4 废水检测

　　进一步检测可发现废水中含有大量重金属和悬浮废弃物，水质特征及状态均呈现波动趋势，水质构成复杂多变。

　　三、精对苯二甲酸生产废水处理技术

　　3.1 生化处理技术

　　生物法包括活性污泥法、生物膜法、好氧-厌氧法等。它主要是利用微生物的新陈代谢，通过微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用来降解水中的有机物，具有应用范围广，处理量大，成本低等优点。

　　3.1.1 好氧生物处理技术

　　好氧生物技术以好氧活性污泥为主要原料，虽然能发挥一定处理效果，但是总体效果不佳，出现这种现象的主要原因是精对苯二甲酸生产废水水质不够稳定，易产生污泥膨胀，进而造成废水中产生污泥。对好氧生物技术进行一定改进，利用接触氧化法，提高废水处理质量及处理效率，避免污泥膨胀。研究认为，此法工艺简单，无需添加碱，一般可将化学耗氧量减少96%。

　　3.1.2 厌氧生物处理技术

　　此法工艺操作简便，包括UASB技术、生物滤床技术等。其中，UASB技术废水处理效率高，可降低废水中化学耗氧量，生物滤床技术不仅兼顾上述处理优点，同时也具备耐冲击、速率高等技术优势。UASB反应器由反应区、沉淀区和气室三部分组成。废水由反应器底部进入，以一定流速自下往上流动，与污泥接触，有机质被吸附分解，产生大量沼气。沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出，同时含有悬浮污泥废水进入三相分离器的沉淀区，污泥经三相分离器沉降而返回反应器主体部分。含有少量较轻污泥废水从反应器上方排出。

　　随着废水处理技术的不断进步，此技术得以升级和发展。该反应器COD去除率可达60%-80%(与容积负荷及进水水质组分有关)，沼气产气量高，厌氧生化处理过程中每去除1kgCOD可产生0.45m3的生物气，每立方米生物气含有70%-75%的甲烷，将大部分有机物转化为甲烷气，甲烷气可利用回收能量，降低了运行成本。

　　3.1.3 厌氧-好氧二级生物处理工艺

　　厌氧-好氧二级生物处理工艺生物处理工艺是目前应用范围最广的一种生物处理方法。由于其包括厌氧和好氧两级处理，因此其身兼二者之长，净化效率高且稳定，几乎不产生剩余污泥，抗冲击力较强，但其基建及投资费用较多，占地面积较大。20世纪80年代末国内开发了预处理-厌氧-好氧联合处理工艺，此后该工艺在PTA工厂被广泛采用，联合工艺充分发挥了厌氧生物法适宜处理高浓度有机废水、好氧生物法快速降解TA的特点，成为处理PTA废水的主流方法。

　　目前PTA废水处理设施为减少基建投资，更多采用了高效厌氧处理系统，废水经降温、初沉、水质及水量调节、事故水处理、pH预调节等预处理设施，经过预处理后的废水进入厌氧系统进行厌氧处理，厌氧系统由UASB-Plus进水池及UASB-Plus反应器组成。在UASB-Plus反应器中，大部分有机污染物被最终转化为沼气。

　　3.2 物化处理技术

　　3.2.1 催化氧化技术

　　利用此法处理废水，是指采用活性炭预处理精对苯二甲酸生产废水中杂质，从而净化废水。在这个过程中，活性炭充分发挥催化剂作用，与空气产生明显的氧化反应，使废水参与到化学反应中，进而降解杂质。研究发现，催化氧化技术处理后的工业废水，具备可生化性，可降低化学耗氧量，一般减少85.6%。此法成本低，废水处理效率高。

　　3.2.2 膜分离技术

　　该废水处理技术融合吸附技术与膜分离技术的长处，对废水进行集中处理，可发挥明显的处理效能。应用膜分离技术处理精对苯二甲酸生产过程中所产生的工业废水，能够将工业废水中所含有的对苯二甲酸处理掉，并且有效降低化学耗氧量自身的浓度。在实际使用过程中发现，膜分离技术虽然能够发挥良好的效果，但是也存在一定局限，主要是未能兼顾到废水循环应用，处理后的工业废水中含有一定剂量的催化剂，无法实现循环利用。

　　3.2.3 酸析技术

　　我国加入巴黎气候协定后，更加重视对于工业废水的处理。酸析技术是比较重要的物化处理技术，利用酸与生产废水中相应物质进行物化反应，使其沉淀，然后调节pH值，有效分离和降解废水中有害物质。一般情况下，废水pH值调节到2~4，即可实现高效分离，此种技术可将废水中有害物质降解到>70%。

　　四、PTA生产污水减量化处理展望

　　4.1 “全水”系统

　　《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》中提出了“用水总量、用水效率与水污染排放”三条红线管理要求，涉及取水、用水、污水收集与处理、污水排放的全过程。“全水”系统是遵循系统工程原理，应用全生命周期理念，基于生产过程内完整的水循环过程，从供(取)水-用水-污(废)水收集-污(废)水处理-达标尾水排放与再生水回用-污泥处理处置及资源化等与水管理相关的全流程出发，统筹考虑各系统相互间的协同与制约关系，梳理出主要控制节点与关键环节，并通过全系统平衡分析来明确各节点及环节的控制要求，实现水资源与水环境管理的良性发展。

　　4.2 污废水处理模式

　　生产污水与含盐废水分类收集、分质处理、分开收集与排放;生产污水与含盐废水统一排放至集中的处理设施统一处理并再生回用。生产污水系统收集与处理以有机污染为主的生产生活污水;含盐废水系统收集与处理以无机污染为主的含盐废水，主要包括循环排污水、除盐水站排污水及锅炉排污水等。

　　目前PTA生产工艺以烧结金属过滤器回收氧化和精制外排母液中的TA、PT酸，CRU回收金属钴锰、反渗透膜回收氧化废水中稀酸、综合回收PTA精制废水中的TA、PT酸及水全回用，实现源头控制污水量及降低污水处理负荷，实现资源循环利用。

　　五、结束语

　　综上所述，精对苯二甲酸是重要的化工原料，在生产生活广泛应用，但是其生产过程会产生大量废水，废水中含有较多杂质，结合现有生产废水处理技术，从物化处理技术和生化处理技术两个方向，对精对苯二甲酸生产废水处理进行分析，并展望了PTA污水减量化处理的方向，以实现资源循环利用、高质量发展、绿色发展。(>

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