1、 研究背景
精对苯二甲酸（PTA）是生产聚酯的主要原料，被广泛应用于纤维涤纶、聚酯薄膜、包装瓶、塑料增塑剂、农药和染料等生产领域。目前，PTA通常由对二甲苯（PX）经高温高压催化氧化，然后再经过精制制得。在精制过程中， 会产生大量高浓度的有机废水，废水组成复杂，主要污染物包括甲苯、对二甲苯、对甲基苯甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、对羟基苯甲醛、醋酸酯、醋酸、钴锰催化剂、乙醛以及挥发酸等，这些物质若直接进入环境，不仅造成资源浪费，而且还会造成水体污染，土壤污染和大气环境污染，因此必须对其进行处理。
2、 研究意义及设计思路
对于PTA生产废水，目前可采用的处理技术主要有: ①PTA废水预处理技术，包括混凝、沉淀、过滤等工艺技术; ②废水生化处理技术，包括好氧生化处理技术、厌氧生化处理技术以及厌氧－ 好氧两段生化处理技术等; ③PTA废水处理组合工艺技术。与好氧生化法相比，厌氧生化法的运行负荷较高，能耗相对较低，同时可生产燃料CH4回收利用;厌氧－ 好氧两段生化处理法，可达到较好的处理效果，是近年来PTA 废水处理主要工艺技术。但是，目前的生化处理法仍然存在处理时间长、处理效率低、占地面积大、能耗较高、剩余污泥产量大等缺点，且废水处理以达标排放为目的，不能回用。以膜分离法为主的组合工艺处理PTA 废水，虽然可以实现处理水的回用，但是PT 酸容易堵塞膜，常导致膜分离无法正常运行。以萃取( PX 为萃取剂) － 膜分离法为主的组合工艺处理PTA废水，在后续工艺中萃取剂PX 难以去除，处理水回用时会对精制生产单元产生影响，因此，目前包含PX萃取法的组合工艺难以实现工业上大规模PTA生产废水处理。因此我们需要高效、无害、资源化利用的处理方法。高级氧化技术是一种高效降解有机污染物的方法，通过化学或物理化学的手段产生具有强氧化能力的羟基自由基(OH) 等活性基团，从而氧化降解体系中的有机污染物，使之分解为小分子中间产物或完全矿化为二氧化碳和水。与其它处理技术相比，Fenton 氧化法具有反应条件温和、设备要求低、操作方便、成本低廉、氧化速率快、对氧化对象无选择性等优点，几乎可以氧化所有的有机物，具有极大的应用潜力。但是Fenton 反应具有一些缺点，例如需要在酸性条件下进行、过氧化氢利用效率低、铁离子难以回收利用并且反应后会产生大量铁污泥，从而大大增加了废水处理的成本。为了克服均相Fenton 反应存在的缺陷，科研人员发展了非均相Fenton 反应。非均相Fenton催化剂与H2O2反应会生成强氧化性物种，将吸附在催化剂表面的难降解污染物氧化分解。它不仅能解决均相Fenton反应产生大量铁污泥的问题，还可以在接近中性条件下降解有机物，因此降低了废水处理的成本。此外，非均相Fenton 催化剂还具有易于分离，可以重复利用等优点。
3、 拟研究或解决的问题
（1）非均相Fenton对PTA废水的处理效果，包括PTA含量、H2O2变化量等；
（2）通过对H2O2投加量及电气石投加量的优化，确定出最佳投料比，以便高效、省时、用量适当地处理PTA废水。
资料编号：[378946]
