可持续废水处理与再利用在塑料回收作业中的应用及结果

介绍

消费后和工业后塑料的回收利用在以下方面发挥着至关重要的作用： 循环经济然而，塑料回收作业中最具挑战性的环节之一是处理破碎和清洗过程中产生的废水。这种废水产量巨大，且含有高浓度的悬浮固体，包括较重的无机物（如沙子和砂砾）以及较轻的有机颗粒（如塑料细粉和碎屑）。其浊度通常很高，pH值也会因原料的不同而存在显著差异。

鉴于节约水资源和减少环境影响的压力日益增大，对废水进行处理后直接用于生产过程已成为具有前瞻性的回收设施的首选方法。本文介绍了一种成熟、节能的处理方案，该方案可实现闭环循环。 水循环利用 同时降低废物处理成本。

废水特性

塑料破碎和清洗作业产生的未经处理的废水通常具有以下特征：

范围	典型值
流速	20立方米/小时
悬浮固体（SS）	最高可达 3,000 毫克/升
pH值范围	10 – 11（碱性）

由于碱度高且固体含量极高，这种废水未经适当处理不宜直接排放或再利用。此外，悬浮颗粒的种类繁多——从致密的砂砾到漂浮的塑料碎片——需要采用多级处理方法。

工艺选择理由

经过对各种处理技术的评估，最终选择了一种稳健紧凑的工艺流程来应对塑料清洗废水的特定挑战。该方案将物理分离和化学处理按以下顺序结合：

筛分 → 化学反应 → 层流沉降 → 浮选 → 污泥脱水

所有处理后的水都返回生产线，实现了工艺废水的近乎零排放。

详细流程描述

1. 均衡化和筛选

未经处理的废水首先进入……均压罐为了抑制流量波动并使固体负荷均匀化，粗筛可以去除可能损坏下游设备的大块碎屑和塑料碎片。

2. 化学反应体系

经过筛分的污水随后流入反应体系在此过程中，需要添加精确剂量的化学品。典型的化学品组合包括：

• 酸– 将碱性进水的 pH 值从 10–11 降至 7–8

• 凝血剂– 破坏细小悬浮颗粒的稳定性

• 絮凝剂– 将不稳定的颗粒聚集形成更大的、可沉降的絮状物

优化化学药剂投加量对于最大限度地提高固液分离效率和降低运行成本至关重要。该系统可根据实时水质读数自动调节。

3. 斜板澄清器（沉淀系统）

经过化学处理后，水进入……层状澄清器这款高效沉淀装置专为固液分离而设计​​。倾斜的斜板在紧凑的占地面积内形成较大的有效沉淀面积，使固体沿板下滑，而澄清的水则上升到顶部。

斜板澄清器可去除大部分可沉降固体，产生更清洁的出水，该出水已适用于多种再利用用途。含有高浓度固体的底流污泥则被送往污泥处理厂。

4. 一体化浮选装置

为了达到敏感生产回用所需的最终精制程度，澄清池出水会经过一个……一体化浮选装置该系统产生细小的微气泡，这些微气泡会附着在残留的轻质固体、油或油脂上，使它们漂浮到水面以便撇除。

5.污泥脱水系统——压滤机

收集到的污泥首先在均质化过程中进行处理。混合罐然后喂给压滤机。 压滤机利用高压将污泥中的水分挤出，使其转化为干燥的固体滤饼。主要性能指标：

• 蛋糕最终含水量：≤ 60%

• 滤液质量：已清除，返回工厂负责人处进行再处理

• 处置优势：固体饼体积小、易于运输，可以填埋处理，或者（在允许的情况下）用于能源回收。

6. 再生水箱

所有澄清和精制后的水——包括来自压滤机的滤液——都被收集起来。再生水箱之后废水会被泵回塑料洗涤生产线。这种闭环方式大幅减少了淡水消耗，并且无需排放许可证。

7. 自动化控制系统（PLC）

整个过程由……管理可编程逻辑控制器（PLC）PLC持续监测流量、液位、pH值和设备状态。它可自动控制化学药剂加药、反冲洗循环、污泥排放和压滤机运行。其优势包括：

• 无需人工干预即可保持稳定的水质

• 通过精确计量减少化学品消耗

• 报警和安全停机功能

• 远程监控和数据记录功能

治疗结果

下表总结了该处理系统所取得的性能：

范围	流量（立方米/小时）	SS（毫克/升）	pH	泥饼水分
原污水（进水口）	20	3,000	10-11	–
处理后的水（出口）	20	≤ 100	7-8	–
脱水污泥饼	–	–	–	≤ 50%

这些结果表明：

• 减少95%以上悬浮固体

• 完全中和 pH 值达到回收作业的理想范围

• 低水分污泥饼最大限度地减少处置量和成本

• 零工艺废水排放所有处理过的水都重复利用

运营和环境效益

通过实施此处理方案，塑料回收设施可以实现以下目标：

• 显著节约用水淡水摄入量最多可减少 90-95%

• 降低废水排放费用或消除

• 降低污泥处置成本多亏了高效的脱水

• 持续合规符合环境法规

• 自动化、低人工成本操作日常只需极少的照料

• 占地面积小由于采用了高效率技术（斜板澄清器、集成浮选）

结论

筛分、化学反应、斜板沉淀、浮选和压滤脱水等工艺相结合，为处理塑料破碎和清洗作业产生的废水提供了一种稳健且经济高效的解决方案。该工艺能够有效处理高固含量废水，中和碱性进水，并产生可直接用于生产的高质量出水。

全自动PLC控制系统确保了可靠的性能，最大限度地减少了人工干预；高效的污泥脱水步骤则减少了废物量和处置成本。对于寻求减少环境足迹和运营成本的塑料回收厂而言，这套闭环水处理系统代表了一种成熟可靠的一流方案。