塑料回收中隐藏的水问题

塑料回收被广泛认为是减少塑料污染和节约原材料资源的最有效策略之一。然而，每一吨回收塑料的背后都隐藏着一个常常被忽视的巨大挑战：高度污染的清洗废水。

当废弃或工业后塑料经过破碎、清洗、挤出和切割成新颗粒时，清洗步骤会去除材料中的污垢、油脂、粘合剂和细小塑料颗粒。由此产生的废水含有极高浓度的…… 悬浮固体该废水pH值变化范围广，且含有多种杂质，包括重质杂质（淤泥、沙子）和轻质污染物（塑料渣、薄膜碎片）。未经适当处理，该废水既不能排放也不能再利用，这将造成巨大的运营成本和环境负担。

本文介绍了一种成熟的塑料回收清洗废水处理工程解决方案，该方案基于实际案例研究数据和工艺设计经验。该处理系统采用格栅筛分、斜板沉淀和集成等工艺，实现了废水的完全回用，即零排放。 气浮法以及自动压滤脱水。

了解洗涤过程

再生塑料的生产遵循一套既定流程：首先将废塑料原料粉碎成薄片，然后清洗干净，最后将清洗干净的材料挤出并切割成新的颗粒，即可用于后续的生产制造。这三个阶段如下图所示。

碎塑料片 → 洗净塑料片 → 半成品颗粒

每吨塑料经清洗线处理通常需要消耗数立方米的水。以每小时 10 立方米的流量计算，一条生产线每班次可产生数千升污水。处理和再利用这些水不仅是环境的必然选择，而且随着水费、排放许可证费用和监管压力的不断增加，其经济意义也日益凸显。

为什么这种污水难以处理

与市政污水或较为简单的工业废水相比，塑料回收清洗废水的成分特征明显复杂。其主要特征包括：

• 悬浮固体（SS）浓度非常高：进水 SS 浓度通常达到 3,000 mg/L 或更高，包括无机颗粒（沙子、淤泥）和有机颗粒（塑料碎片、油）。

• pH 值升高且变化不定：清洗过程可能使用碱性清洗剂，导致进水 pH 值在 10-11 范围内。

• 粒径分布范围广：颗粒大小从粗砂砾和塑料块到难以通过重力沉降的细胶体颗粒不等。

• 高浊度：悬浮固体和胶体颗粒的结合导致浊度极高，未经处理无法直接重复使用。

• 可变流量：生产计划意味着流量和污染负荷在整个运营日内波动。

这些特性要求采用多阶段处理方法，能够机械地处理粗固体，化学地加速去除细颗粒，并有效地对收集的污泥进行脱水。

四阶段工程解决方案

经过对多种处理技术与塑料回收清洗线水质参数的比较，最终确定四级工艺流程为最佳设计： 灰熊筛选 → 高效薄层沉降 → 集成气浮 → 自动压滤脱水。

工艺流程图——塑料回收清洗废水处理系统

第一阶段：调理和化学预处理

来自洗涤线的原污水首先进入调节池，通过投加酸来调节pH值，使高碱性进水达到适合混凝化学反应的pH范围（通常为pH 6-8）。然后加入混凝剂和絮凝剂，引发颗粒聚集，将细小的悬浮颗粒和胶体物质转化为较大的、可沉降的絮体。

第二阶段：层状沉积

经化学处理后的水流入高效斜板沉淀池。斜板结构显著增大了有效沉淀面积，同时保持了紧凑的占地面积，从而能够快速将絮凝固体与水相分离。沉淀的污泥积聚在底部，并被输送到污泥均质池，而澄清后的水则溢流到下一阶段。

第三阶段：集成气浮法

沉淀阶段的澄清水经气浮处理，以去除残留的细小固体和较轻的污染物，例如仅靠重力难以沉降的油污和塑料碎屑。溶解气浮 (DAF) 产生微气泡，这些微气泡附着在细小颗粒上，并将其带到水面，然后进行撇除。在此阶段之前，会再次添加混凝剂和絮凝剂，以最大限度地提高去除效率。来自气浮单元的处理水被送至回用池，以便返回洗涤线。

第四阶段：污泥均质化和压滤脱水

沉淀和浮选阶段收集的污泥先进入均质池，使其浓度和体积均一化，然后再进行脱水。均质后的污泥送入自动压滤机，通过施加高机械压力挤出残留水分，形成致密的污泥饼。污泥饼的含水量≤50%，这对于污泥的可控性和成本效益至关重要。

已安装系统

下图展示了一套已安装的塑料回收清洗废水处理系统。该系统采用紧凑的撬装式设计，将所有工艺步骤集成于同一厂房内，最大限度地减少了土建工程量和安装时间。该系统设计为全自动运行，减少了人工干预的需求，并确保在不同的生产负荷下都能实现稳定的处理性能。

安装塑料回收清洗废水处理系统

废塑料破碎和清洗作业会在清洗线上的多个环节产生废水。废水体积庞大，悬浮物成分复杂：较重的杂质（如淤泥和沙子）相对容易沉淀，而较轻的污染物（包括塑料渣碎片）则需要借助气浮作用提供的额外浮力才能沉淀。该处理系统可同时处理这两类杂质，从而实现废水的完全回收和再利用。

系统布局和高级配置

对于规模更大或更复杂的回收作业，处理系统可配置附加功能，包括集成生化处理和过滤，用于盐水和碱性水的再利用。下图所示的三维工程布局图展示了完整的系统配置，图中显示了从沉淀和浮选区到压滤机组和化学加药站的所有主要处理单元的空间布局。

三维工程布局——全配置塑料回收清洗废水处理系统

该全配置系统在基本方案的基础上增加了生化处理能力，使其适用于洗涤水中含有较高有机负荷的应用，或者排放标准除了减少悬浮固体外，还需要去除生化需氧量 (BOD)。

为什么妥善处理废水对塑料回收商至关重要

在所有主要市场，对工业废水排放的监管压力都在不断加大。未能妥善处理洗涤废水的回收设施将面临许可证罚款、停产以及声誉损害。同样重要的是，每小时消耗10立方米或以上的淡水成本是一笔可观且本可避免的运营支出。

闭环废水处理和回用系统将原本的废物流转化为可回收资源。处理后的水直接返回到洗涤生产线，减少了新鲜水的消耗，消除了排放成本，并向客户和监管机构展现了企业对环境的责任。

除了遵守监管规定外，投资于完善的废水处理设施的工厂更有能力扩大生产规模，吸引需要环境认证的国际买家，并获得循环经济企业日益普及的绿色融资工具。

结论

塑料回收利用确实能创造环境价值，但前提是清洗废水必须得到妥善处理。本文所述的四级处理工艺——预处理、斜板沉淀、气浮和压滤脱水——经验证可实现以下效果：去除97%的悬浮物，pH值调至中性，污泥含水量≤50%，且所有工序均在10立方米/小时的流量下完成。

最终形成了一个完全闭环系统，该系统不排放废水，最大限度地减少了淡水消耗，并将污泥转化为易于处理的固体。对于大规模运营的塑料回收企业而言，这不仅是最佳实践，更是实现可持续、合规且经济高效运营的基础。