宋宏宇，劉吉波，甘振昱
中國葛洲壩集團(tuán)綠園科技有限公司，深圳 518000
摘要：廢塑料是我國塑料制品的重要原料來源之一，其再生利用不僅有利于節(jié)能減排，而且推動(dòng)了我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。廢PET瓶的回收利用是塑料再生的重要組成部分之一，但廢PET再生過程污染問題突出，需強(qiáng)化再生過程污染防治，其中就包括回收過程中的廢水處理。針對(duì)上述問題，本文對(duì)某廢 PET瓶回收利用生產(chǎn)線廢水處置進(jìn)行了研究，對(duì)原有水處理系統(tǒng)進(jìn)行了改造，并提出了一套有效的回收廢PET瓶廢水處置的方案。
關(guān)鍵詞：廢PET瓶；新型助凝劑；MBR膜；廢水回用；水質(zhì)檢測(cè)
PET被廣泛應(yīng)用于各種飲料的盛裝容器，但多為一次性使用，大量廢PET瓶被丟棄，由于PET瓶自身降解需要200-400年，大量廢棄PET瓶會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，目前廣泛應(yīng)用的廢PET瓶處置方式是經(jīng)分選、破碎、洗滌、干燥后制取生產(chǎn)聚酯纖維的原料[1]。而在處置過程中會(huì)產(chǎn)生大量的清洗廢水，廢水中的主要有COD、BOD、SS和動(dòng)植物油等污染物，如不經(jīng)處理會(huì)產(chǎn)生二次污染，因此需要通過完整的廢水處理工藝，達(dá)到大部分水循環(huán)回用，其余要求達(dá)標(biāo)排放。本文對(duì)某廢PET瓶回收利用生產(chǎn)線廢水處置進(jìn)行了研究，對(duì)原有水處理系統(tǒng)進(jìn)行了改造，并提出了一套有效的回收廢PET瓶的廢水處置方案[2]。
１廢水基本情況
廢水中污染物種類、濃度與企業(yè)生產(chǎn)所使用的廢PET來源密切相關(guān)，PET瓶主要來源于各種液體包裝，其內(nèi)容物決定了清洗和破碎工序，產(chǎn)生的廢水中有機(jī)物、懸浮物含量高。據(jù)報(bào)道，一般的廢塑料清洗和破碎產(chǎn)生的廢水COD可達(dá)2000mg/m3，SS可達(dá)500mg/m3，其廢水產(chǎn)生量可達(dá)300t/d。部分清洗廢水還存在油脂、溶解物、pH污染物及有毒物質(zhì)等。清洗廢水成分復(fù)雜、累積濃度高，屬難降解有機(jī)物，是再生PET行業(yè)水處理重點(diǎn)[3]。
某生產(chǎn)線主要從事廢塑料的回收利用，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一定量的廢塑料清洗廢水，廢水中的主要有CODCr、BOD、SS、PH和動(dòng)植物油等污染物，需要通過完整的廢水處理達(dá)到部分回用，其余達(dá)標(biāo)排放。某生產(chǎn)線廢水設(shè)計(jì)最大處理量為Q=150m3/h，設(shè)計(jì)處理站回用水量為Q=75m3/h。進(jìn)水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
2 主要工藝問題及解決方案
2.1 小尺寸碎屑較多
廢水含有大量塑料碎屑，密度低于水，碎片直徑1-6mm，較難處理，現(xiàn)狀工藝設(shè)計(jì)預(yù)處理不充分，導(dǎo)致大量碎片進(jìn)入原隔油池、原水調(diào)節(jié)池、生化厭氧池，形成浮渣。
為解決上述問題，增加2臺(tái)孔徑為1mm的轉(zhuǎn)鼓格珊，一用一備。同時(shí)，考慮增加氣浮裝置（加壓溶氣氣浮），一方面用于油瓶生產(chǎn)線恢復(fù)運(yùn)行時(shí)去除水中的小粒徑的乳化油、溶解油，另一方面可以去除密度小于或約等于水的懸浮物，降低后續(xù)生化系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。
氣浮主要起固液分離作用（同時(shí)可以降低COD、BOD、色度等）。在原水中加入絮凝劑PAC或PAM，經(jīng)過有效絮凝反應(yīng)（時(shí)間、藥量和絮凝效果須由試驗(yàn)測(cè)定）后，原水進(jìn)入組合氣浮接觸區(qū)。在接觸區(qū)內(nèi)，溶氣水中的微氣泡與原水中油類、絮體相互黏合，一起進(jìn)入分離區(qū)，在氣泡浮力的作用下，絮體與氣泡一起上升至液面，形成浮渣。浮渣由刮沫裝置刮至污泥區(qū)。下層的清水通過集水管自流至清水池。其中一部分清水回流，供溶氣系統(tǒng)使用，另一部分則排放[4]。
回流清水經(jīng)過射流吸氣裝置，在一定的工作壓力下，使空氣最大限度地溶入水中，成為溶氣水，溶氣水在氣浮接觸區(qū)內(nèi)，通過釋放裝置的快速減壓釋放，形成直徑在15-30μm的微氣泡。該微氣泡可與原水中絮體相互黏合，浮于氣浮表面即可去除絮體。
2.2 絮凝效果不佳
由于助凝劑（PAM）絮凝效果不佳，且對(duì)濃度控制不精準(zhǔn)，流入廢水成分波動(dòng)較大等原因，有機(jī)雜質(zhì)去除不充分。根據(jù)此情況，選用了新型助凝劑，并安裝廢水濃度和加料聯(lián)動(dòng)的自動(dòng)加料控制系統(tǒng)，精確控制加藥量，有效加強(qiáng)了絮凝效果，降低了加藥量。
2.3 廢水COD含量較高
生產(chǎn)線要處理大量廢油瓶，導(dǎo)致廢水中COD含量升高，生化系統(tǒng)的處理嚴(yán)重不足，致使產(chǎn)水中COD含量超標(biāo)。為解決上述問題，該生產(chǎn)線增大了生化系統(tǒng)水解池、厭氧池、好氧池的處理能力（提升3375m3），延長廢水處理的停留時(shí)間。其次，增加了曝氣充氧裝置和自動(dòng)反洗和在線化學(xué)清洗裝置，大大提高了COD的處置效率[5-7]。
2.4 回用水質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
回用水經(jīng)過幾次循環(huán)，某些成分會(huì)超標(biāo)，可能對(duì)主線的處理效果造成較大的影響[8-9]。為解決上述問題，該生產(chǎn)線新增了MBR系統(tǒng)，采用新型的絮凝劑和MBR膜配合，MBR膜不易堵塞，容易清洗，水通量大，大大降低了回水中有害物質(zhì)的含量。
3 工藝方案
本研究采用的工藝方案如圖1所示，該工藝很好地解決了原方案二沉池出水和回用水質(zhì)無法達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)的問題。
4 試驗(yàn)結(jié)果
本研究通過工藝改進(jìn)對(duì)某生產(chǎn)線廢水處理進(jìn)行了處理，廢水經(jīng)處理后標(biāo)準(zhǔn)如表2所示，水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002），如表3所示。其中50% 水量需要進(jìn)行深度處理，回用于造粒車間廢塑料的清洗，水質(zhì)要求達(dá)到《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 18920—2002），如表4所示。水質(zhì)要符合一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，其中COD≤50 mg/L，SS≤10 mg/L[10-11]。
5 結(jié)論
本文論述了某生產(chǎn)線水處置的處理系統(tǒng)及其機(jī)制，通過采用改進(jìn)各污水處理的關(guān)鍵步驟和添加新的物理和化學(xué)處理手段等措施，排放污水質(zhì)量達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)乃至《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/ T18920—2002),成功達(dá)到了污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放、廢水高效經(jīng)濟(jì)回用的目的。
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