随着环保政策的日益严格和循环经济的快速发展,废旧塑料回收再生行业迎来了新的机遇。PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)塑料瓶作为最常见的塑料包装材料之一,具有极高的回收价值。然而,在PET塑料瓶的回收清洗过程中,会产生大量含有油脂、悬浮物、有机物和添加剂的废水。这些废水若不经过有效处理就直接排放,将对水环境造成严重污染。
某位于华南地区的塑料回收企业,年处理能力达到15万吨废旧塑料瓶,主要包括矿泉水瓶、饮料瓶等PET塑料瓶。企业在扩张生产规模过程中,发现原有的简单沉淀处理工艺已无法满足新的环保要求。企业废水日排放量达到500立方米,主要污染物包括悬浮物(SS)含量高达800-1500毫克每升,化学需氧量(COD)在300-600毫克每升之间,生化需氧量(BOD)在150-300毫克每升范围,同时含有一定量的油脂和表面活性剂。面对日益严格的环保标准,企业决定投资升级废水处理系统,确保废水达标排放并实现资源化利用。
该企业产生的废水主要来源于PET塑料瓶的回收清洗工序,包括初洗、深度清洗和漂洗三个阶段。废水水质具有以下显著特点:
首先,悬浮物含量高且种类复杂。清洗过程中,塑料瓶上附着的泥土、灰尘、标签残留物、瓶盖碎片等杂质都会进入废水中。这些悬浮物粒径差异较大,从微米级的细小颗粒到毫米级的碎片均有分布。其中,细小悬浮物占比较大,传统沉淀工艺难以有效去除。
其次,有机物污染主要来自瓶内残留的饮料、果汁、食用油等物质。这些有机物具有可生化性,但同时也含有部分难降解成分,如果汁中的色素、油脂中的脂肪酸等。COD浓度波动较大,受清洗工艺和原料瓶来源影响明显。
第三,含有油脂和表面活性剂。饮料瓶和食用油瓶在清洗过程中会将油污带入废水,同时清洗药剂中常含有表面活性剂。这些物质会降低氧传递效率,对后续生化处理系统产生不利影响。
此外,废水水质水量波动较大。生产高峰期和低谷期废水量差异明显,不同季节原料来源不同,废水中污染物浓度也呈现显著变化。这对处理系统的调节能力和抗冲击负荷能力提出了较高要求。
针对PET塑料瓶清洗废水的特点,经过详细的技术论证和方案比选,最终确定采用预处理+物化处理+生化处理+深度处理的综合工艺路线。
预处理阶段是处理工艺的第一道屏障。首先设置粗格栅,拦截直径大于50毫米的塑料碎片、瓶盖、绳子等大颗粒杂质,防止后续处理设备堵塞。随后进入细格栅,进一步去除10-20毫米级别的悬浮物。经过两级格栅拦截后,大部分可见固体废物被有效去除。
格栅后的废水进入调节池进行水质水量的均衡调节。调节池设计有效容积为600立方米,停留时间约12小时。池内设置潜水搅拌器,保持水质均匀,避免污泥沉淀。调节池还起到事故池的作用,在设备检修或异常情况时暂存废水,确保处理系统的稳定运行。
物化处理阶段主要去除细小悬浮物和部分胶体物质。采用溶气气浮工艺,在气浮池内产生微气泡,使其粘附于悬浮物和油脂表面,使其上浮至水面后被刮除。气浮前投加聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂,投加量控制在20-30毫克每升,随后投加聚丙烯酰胺(PAM)作为絮凝剂,投加量为0.5-1.0毫克每升。气浮池出水悬浮物浓度可降至50毫克每升以下。
生化处理阶段是去除有机污染物的核心环节。采用A/O(厌氧/好氧)生物处理工艺,包括缺氧池、好氧池和污泥回流系统。缺氧池有效容积800立方米,主要进行反硝化脱氮,同时利用兼氧菌降解部分难降解有机物。好氧池采用接触氧化工艺,池内悬挂填料提供微生物附着表面,溶解氧浓度开云网址 kaiyun官方网控制在2-4毫克每升。好氧池设置污泥回流系统,将二沉池沉淀污泥回流至缺氧池前端,维持系统污泥浓度。
二沉池采用斜板沉淀池设计,表面负荷为0.8立方米每平方米每小时,沉淀时间约1.5小时。沉淀出水进入深度处理阶段。
深度处理阶段包括多介质过滤器、活性炭吸附池和紫外线消毒装置。多介质过滤器采用石英砂和活性炭双层滤料,进一步去除细小悬浮物和残留有机物。活性炭吸附池采用柱状活性炭,吸附残留的难降解有机物和色度。最后通过紫外线消毒杀灭水中的病原微生物,确保出水卫生指标达标。
该PET塑料瓶清洗废水处理工程于2024年3月投入试运行,经过三个月的调试和工艺优化,系统运行稳定,处理效果显著。
出水水质全面达到国家《污水综合排放标准》一级标准,关键指标如下:悬浮物小于20毫克每升,化学需氧量小于60毫克每升,生化需氧量小于20毫克每升,氨氮小于8毫克每升,总磷小于0.5毫克每升,色度小于15倍。处理后的出水部分回用于生产清洗环节,剩余部分达标排放。
系统运行稳定性强。设计处理能力为500立方米每天,实际运行负荷稳定在85%-95%之间。设备运行故障率低,自动化程度高,实现了在线监测和自动控制。通过安开云网址 kaiyun官方网装pH计、溶解氧仪、浊度仪等在线仪表,操作人员可以实时掌握系统运行状态,及时调整工艺参数。
经济效益显著。与原有处理工艺相比,新系统运行成本降低约30%。年节省污水处理费用约18万元。同时,通过中水回用,年节约新鲜用水量约12万吨,节约水费成本约36万元。两项合计,年节约运行成本超过50万元。投资回收期约为2.5年。
环境效益明显。系统年去除COD总量约480吨,去除氨氮约55吨,有效减轻了周边水体污染负荷。处理后的污泥经脱水处理后,含水率低于60%,交由专业危废处置单位处理,实现了无害化处置。
该工程的成功实施为企业后续扩产奠定了坚实基础,也为本地区同类塑料回收企业提供了可借鉴的经验。
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