Pendahuluan.
Pembalikan limbah plastik pada dasarnya adalah proses pemisahan yang menggunakan air. Setiap kilogram flake botol PET, flake botol HDPE, tas plastik PP, film LDPE untuk pertanian, film cetak, atau limbah elektronik ABS-PS yang melewati modul penyejukan, tangki penahan pelarut, penyejukan gesek, penyejukan panas, dan tangki penyiraman akan meninggalkan koktail kompleks partikel padat, minyak yang digabungkan, surfaktan, tinta, organik yang terlarut, dan kadang-kadang juga logam berat. Pertanyaan tentang cara memilih sistem pengolahan air untuk jalur pembalikan limbah plastik oleh karena itu bukan semata - mata menjadi pemikiran terakhir. Ini adalah keputusan teknikal yang penting, yang menentukan apakah unit pembalikan kembali dapat beroperasi secara legal, ekonomis, dan terus menerus.
Panduan ini ditulis untuk insinyur, manajer proyek, dan investor yang menentukan, meningkatkan, atau mencari penyebab masalah untuk siklus air di jalur perendaman dan pembersihan bahan daur ulang plastik. Polyretec, pabrik Wanplas yang khusus dalam melayani jalur pembersihan dan pembersihan bahan daur ulang plastik, menghadapi pola yang sama di puluhan instalasi setiap tahunnya: jalur perendaman ditentukan dengan sangat hati-hati, namun sistem perawatan air dianggap sebagai perangkat tambahan biasa, dimasukkan kemudian, dan terlalu kecil. Hasilnya adalah pembuangan yang tidak memenuhi syarat, siklus pembuangan air tawar yang meningkat, biaya yang tinggi untuk memindahkan lumpur, atau tahap biologis yang crash dalam musim kerja pertama.
Dalam bagian-bagian yang berikutnya ini, kami membangun metode seleksi yang lengkap. Kami mulai dengan membuat profil air kotor pada setiap stasiun dan untuk setiap bahan baku, karena jawaban yang benar untuk lini kantung PP yang diisi dengan pasir adalah sama sekali berbeda dengan jawaban yang benar untuk lini botol sabun HDPE yang diisi dengan surfaktan dan gel. Selanjutnya, kami menjelajahi setiap unit pengolahan sebagai blok bangunan diskret, membandingkan titik rakan penting seperti klarifikasi lamella dengan flotasi udara terlarut, menyajikan tiga tingkat solusi praktis mulai dari pembuangan yang mengikuti persyaratan hingga pembuangan yang hampir nol, memberikan jalur kerja keputusan enam langkah, mengatur standar pembuangan internasional utama, dan menyelesaikan dengan matriks penyelesaian masalah. Pada akhirnya, Anda harus mampu memberi maklumat kepada penyedia, menantang proposal, dan menentukan ukuran sistem dengan keyakinan bukan dengan perkiraan.
A. Analisis air: berasal dari mana dan ke mana air berakhir begitu kotor
Alasan paling umum gagal dalam investasi pengolahan air adalah mengesahkan fasilitas sebelum memahami kualitas air. Sebuah pembersih plastik tidak menghasilkan satu tumpukan air limbah yang seragam; ia menghasilkan beberapa aliran dengan profil beban yang sangat berbeda. Mengolah semua ini sebagai rata-rata tunggal adalah cara tercepat untuk merancang sistem yang terlalu besar dan tetap gagal. Pendekatan yang benar adalah mengetahui karakteristik setiap titik pelepasan, kemudian memutuskan apakah memisahkan, mencampur, atau mengolah secara bertahap.
Karakteristiknya berdasarkan stasiun
Pre-washing dan tangki floating sink.Sekutu pertama antara bahan baku yang bersih dan air melepaskan sebagian besar beban inert. Pasir, butiran, tanah, fragment label, dan serat dominasi. Padatan yang terlarut di sini biasanya berada dalam kisaran 2.000 hingga 15.000 mg/L, dengan batas atas yang dicapai pada film pertanian yang sangat tercemar dan balas campuran pascaperedaran konsumen. Beban organik moderat, pH biasanya dekat dengan netral, dan aliran ini adalah aliran yang paling bertolak belakang kimiawi dalam lini. Inilah aliran di mana pembongkaran mekanis menghasilkan keuntungan.
Washer dan washer panasSetelah bahan bergerak ke washer gesekan dan washer panas, air menjadi agresif secara kimia. Deterjen, surfaktan, minyak yang diemulsifikasi, dan tinta yang dikeluarkan memasukkan permintaan oksigen kimia ke dalam kisaran 1.500 hingga 8.000 mg/L. Suhu meningkat, yang membantu mencairkan senyawa organik tetapi juga mempercepat pergeseran dan risiko mikroba dalam sirkulasi. Aliran ini adalah penggerak utama permintaan biologis dan keluhan pembuangan gelembung dalam tahap ekuivalensi dan flotasi.
Jemur caustic soda.Untuk menghilangkan tempelan, EVA, lem perekat panas, atau bahan organik yang mematikan, digunakan pencucian kaustik panas. Air limbah keluar dengan pH antara 11 hingga 13, kadar permintaan oksigen kimia yang tinggi, lemak saponifikasi, serta sisa-sisa tempelan kolloid. Penyelesaian tidak boleh dipertimbangkan jika ada tahapan biologis atau sel membrane berikutnya, dan beban tinggi garam dan keasaman harus dipertimbangkan dalam keseimbangan air.
Reservoir penyiraman.Sentrifugal terakhir menghasilkan arus terbaik yang paling bersih: komposisi padat penyerap yang rendah, permintaan oksigen kimia (COD) yang rendah, dan pH netral. Desain arus berlawanan berarti air ini adalah kandidat terbaik untuk digunakan kembali secara langsung dan untuk menambah daya pada sirkit frictions dan pre-wash. Dalam urutan yang teratur, tangki pemerasan merupakan jantung sirkit reuse, bukan sumur buangan.
Profil kualiti air berdasarkan bahan baku (Tabel 1 utama)
Spektrum zat berbahaya berubah secara dramatis sesuai dengan polimer dan catatan layanan. Tabel di bawah ini merupakan referensi utama bagi artikel ini. Gunakan angka-angka ini sebagai rentang perencanaan yang didasarkan pada pengalaman operasi standar, dan sebaiknya dikonfirmasi melalui pengambilan sampel di lokasi; jangan pernah menggunakannya sebagai pengganti uji ukuran botol dan analisa komposit terhadap bahan baku Anda sendiri.
| bahan baku/line | Kontaminan dominan | SS standar (mg/L) | COD yang biasa (mg/L) | Nilai pH yang biasa | Karakteristik yang menonjol |
|---|---|---|---|---|---|
| PET botol flake | Lembaran label (EVA / hot-melt), sisa gula, lem AD | 2,000 hingga 8,000 | 1.500 kg/h | Netral, sedikit asam (slightly alkaline) | Rendah BOD karena gula; kolloid perekat resistant terhadap pengenduran sederhana |
| Cangkang botol HDPE (shampoo / deterjen) | Surfaktan, lemak, produk terlarut | 1.500 hingga | 2,000 hingga 8,000 | Netral hingga basa | Busuk ekstrem; kotoran terlarut yang ringan mendukung proses flotasi |
| Tas PP anyaman / jumbo | Pasir, tanah, pupuk / sisa semen, nitrogen, dan fosfor. | Maksimal 20,000 | 1,000 hingga 3,500 | Netral hingga basa | Pasir yang sangat berat; SS yang tinggi adalah faktor penggerak desain |
| Film LDPE untuk pertanian | Tanah (seri 5 hingga 15 persen), sisa pestisida, bahan organik; | 5,000 hingga 15,000 | 500 kg/h | Netral, sedikit asam (slightly alkaline) | Batang asam dan kontaminan sisa-sisa pestisida yang tinggi |
| Film garis yang dicetak | Culoarea de tip: Cizice de culoare de top | 1,000 sampai 5,000 | 2,000 hingga 6,000 | Netral hingga basa | Sangat tinggi derajat pigmen, 500 hingga |
| Bahan limbah elektronik / jalur ABS-PS | Logam berat (Pb, Cd, Cr), bahan penghambat api | 1,000 sampai 6,000 | 500 kg/h | Netral hingga basa | Fraksi beracun memerlukan jalur pengolahan berbahaya |
Indikator kualitas air yang penting beserta penjelasannya
Sebelum memilih peralatan, tim proyek harus menggunakan bahasa yang sama dalam pengukuran. Indikator berikut adalah terminologi dalam pengembangan peralatan pengolah air limbah yag sobek plastik.
- SS (Selubung Padat):massa partikel yang terserap pada filter, dinyatakan dalam mg/L. Ini mempengaruhi perbandingan ukuran saringan, pengikat, dan volume sludge.
- COD (Kebutuhan Oksigen Kimia):kadar oksigen asli yang diperlukan untuk menyingkirkan bahan organik secara kimia, mg/L. Ini mencakup bahan organik yang mudah terurai dan yang sulit terurai dan merupakan laju pengisian utama untuk menentukan ukuran proses pengolahan.
- BOD5 (Kebisingan Biologis 5 Hari):kadar oksigen yang dikonsumsi oleh mikroba dalam waktu lima hari, mg/L. Ini mewakili fraksi yang mudah dijadikannya jadi bahan organik.
- Rasio BOD/COD (kemampuan terbiodegradasi):nilai di atas sekitar 0,3 menunjukkan bahwa pengobatan biologi layak dipertimbangkan. Di bawah itu, air terlalu refraktori dan oksiidasi lanjutan atau pemisahan fisik harus dilakukan.
- pH:asam atau basa. Strukturnya pembersihan kimia berfrekuensi rutin melebihi pH 12 dan harus ditetapkan.
- Colority:intensitas warna yang terlihat, yang sering dipresentasikan dalam satuan (kali). Garis film yang dicetak mencapai 500 hingga
- Minyak dan pelumas:cairan dan minyak bebas, mg/L, yang menimbulkan kerusakan membran dan mematikan sistem biologis jika tidak dicuci awal.
- TDS (Total Solids Dissolved):membilasi lumpur agar bagian yang dapat dipulihkan dikeluarkan, berbeda dengan penganggaran ke tempat pembuangan limbah.
- Keras:kalsium dan magnesium, yang menghasilkan pengerasan pada membran dan alat pemindah panas.
- Nitrogen amonia dan fosfor total:nutrisi yang menyebabkan batas eutrofikasi dan, dalam jalur PP yang tercemar oleh pupuk, dapat cukup tinggi.
- SDI (Indeks Kepadatan Pasir):Sebuah ukuran potensi bekualitas koloid, wajib digunakan sebelum menggunakan membran ultrafiltrasi atau reverse osmosis. SDI di bawah 5 adalah persyaratan yang biasanya diperlukan.
Aturan umum: jika Anda tidak dapat menyatakan SS, COD, BOD5, pH, dan SDI dari saluran yang dicampur dengan dasar pembelajaran sampel, Anda belum siap untuk membeli sistem pengobatan. Ukur terlebih dahulu, dan spesifikkan selanjutnya.
B. Proses perawatan unit-unit dijelaskan satu per satu
Sistem pengolah air adalah sekumpulan operasi unit yang standar. Memilih sistem berarti memilih unit-unit apa yang harus dimasukkan, dalam urutan apa, dan dalam kapasitas berapa. Bagian berikut menjelaskan setiap komponen, lingkup operasinya, dan kesalahan-kesalahan yang menghabiskan uang. Gunakan mereka sebagai perpustakaan suku cadang: semua pabrik adalah subset dari daftar ini, bukanlah seluruh daftar sekaligus.
1. Saringan batang dan saringan drum berputar
Barrier pertama menghapus debris kasar seperti fragment film, lembaran label, tali, serta pasir besar. Layar drum berputar dengan celah 0,5 hingga 3 mm adalah perangkat utama pada jalur pencuci plastik. Ia melindungi pompa, nozzle, dan membran dari abrasi dan penyumbatan. Unit ini wajib digunakan pada hampir setiap konfigurasi, termasuk jalur paling kecil, karena biaya melewatkan unit ini harus dibayar di jalur bagian bawah, dalam bentuk gangguan pada pompa dan blokir bar penyemprot. Layar drum dengan pembersihan arus berlawanan dapat mengurangi perhatian operator.
2. Kamar serpihan dan peniris air hidrolik
Partikel yang berukuran lebih dari sekitar 75 mikrometer (sand dan partikel kasar) harus diasingkan sebelum mereka menyebabkan korosi pada pompa dan membrane. Sebuah bilik pasir menyediakan pengendapan diam, sementara sebuah desander hydrocyclone menggunakan gaya sentrifugal dalam ukuran yang kompakt untuk mengkoncentrasikan dan menolak padatan kasar. Di jalur pembalikan kantong PP dan film pertanian, di mana kerana yang diisi tinggi, desander bukanlah peralatan pilihan; ini adalah perbedaan antara sebuah jalur yang berjalan selama bertahun-tahun dan jalur yang merusak pompanya sendiri.
3. Tangki pengambilan kesetimbangan
Gerbang penyetelan adalah komponen yang paling diabaikan dan paling sering dihapuskan dalam pemprosesan air perendaman plastik. Fungsinya adalah untuk menyimpan arus yang dicampur selama 4 hingga 8 jam, memelihara puncak arus dan konsentrasi, dan menahan fluktuasi pH akibat pembuangan basa dalam batch. Hampir setiap kasus kegagalan yang diungkapkan oleh ahli teknik lapangan Polyretec dapat ditelusuri ke gerbang penyetelan yang dilewatkan atau yang terlalu kecil. Tanpa itu, tahap koagulasi, biologis, dan membran di tahap berikutnya menerima beban tekanan yang tidak dirancang untuk dipancarkan, dan kinerja mengalami penurunan secara teratur dengan cara yang sulit bagi operator untuk menentukan penyebabnya.
pengaturan pH dan netralisasi
Air penyejuk caustik harus disentriskan sebelum mencapai tahap biologis atau memebran. Asam sulfat atau asam klorida adalah yang biasa digunakan, namun pilihan terbaik bagi banyak pabrik adalah karbon dioksida, yang memberikan sentrisan secara lembut dan mencegah penambahan garam yang tidak diinginkan dalam larutan, yang akan mempercepat pengendapan pada membran dan kejenuhan TDS. Sentrisan harus ditujukan pada kadar yang diperlukan untuk tahap berikutnya dan oleh izin pelepasan lokal, biasanya di dekat paham netral, dan harus diatur secara online dengan kontrol pH daripada dosisme secara berurutan dengan pengambilan bulat.
5. Koagulasi dan flokulasi
Kohesi menyebabkan kerusakkan stabilitas koloidal sehingga partikel yang halus dan emulsi dapat dihilangkan. Kohesif biasanya berupa klorida polyaluminum (PAC) yang dimasukkan dalam kisaran 50 hingga 300 mg/L, meskipun klorida besi dan sulfat besi polimer adalah alternatif tergantung pada bahan pencemar. Fekulkulan adalah poliakrilamida (PAM), anionik, kationik, atau nonionik, yang dimasukkan pada kisaran 1 hingga 5 mg/L. Untuk limbah film cetak, PAM kationik memberikan dekolorisasi dan dekontaminasi yang jauh lebih baik. Tata campur sangat penting seperti halnya bahan kimia: campuran cepat pada nilai G dari 300 hingga 600 per detik selama 30 hingga 60 detik, diikuti oleh campuran pelarutan lambat pada 30 hingga 60 per detik selama 15 hingga 20 menit. Satu-satunya cara yang dapat diandalkan untuk menyesuaikan kimia adalah penyelidikan dalam mangkuk skala laboratorium pada sampel yang diperlukan. Angka dosis dalam brosur adalah perkiraan awal, bukan spesifikasi.
6. Sedimentasi versus flotasikan udara larut
Ini adalah cabang pemilihan utama. Kedua perangkat tersebut memisahkan padatan dari air, namun mereka mengeksploitasi fisika yang berlawanan dan berfungsi untuk air yang berlawanan.
Penyaring lamella (sedimentasi dengan taliran).Dengan kapasitas permukaan 4 hingga 10 meter kubik per meter persegi per jam, desain lamella menampung area penyusutan yang besar dalam ukuran yang sempit dan sangat efisien dalam menyedot mineral dengan kandungan tinggi. Untuk jalur kantung PP yang membawa pasir pada SS hingga 20.000 mg/L, penampung lamella umumnya merupakan pilihan pemisah primer utama karena partikel kasar tersedot dengan cepat dan mahal.
Penangkap udara terlarut (DAF).Dengan meratifikasi aliran samping dengan udara dengan saturasi 15 hingga 30 persen dan meluluskan pengulangan 20 hingga 30 persen aliran, DAF menghasilkan mikrobola berukuran 20 hingga 50 mikrometer yang menempel pada flok ringan dan mengangkatnya ke permukaan untuk dipisahkan. Ini alat yang tepat untuk lemak, surfaktan, partikel plastik ringan, dan air pecah botol HDPE yang berupa kabut, di mana pengendapan gravitasi lambat dan tidak sempurna. Biaya operasionalnya lebih tinggi dan memerlukan keterampilan yang lebih tinggi daripada klarifikasi.
| Kriteri | Pengklaring Lamella (Penentuan Sedimentasi) | Penangkap udara terlarut (DAF) |
|---|---|---|
| Air terbaik | Pasir yang kaya dengan butiran mineral padat dan garis-garis penautan PP yang padat | Pelumas, surfaktan, kontaminasi tipis, flake botol HDPE |
| 00 | Untuk padatan yang padat | Untuk padatan yang ringan dan emulsi |
| Penghapusan COD | Moderate | Moderate to good dengan koagulasi. |
| Tempat yang luas | Kecil (luas paket lamella) | Moderate |
| Kebutuhan energi | Rendah | Medium (saturan, pompa terdaur ulang) |
| Keperluan biologi | Rendah sampai moderat | Moderate (kogent dan flokulant) |
| Kesulitan perawatan | Rendah | Medium (pipa, saturan) |
| Persentase tingkat biaya relatif | Rendah hingga sedang. | Sistem menengah hingga tinggi |
7. Pengolahan biologis untuk TPCB tinggi dan biodegradable
Ketika COD tinggi dan rasio BOD5 terhadap COD melewati batas 0.3, pengolahan biologi menjadi lebih ekonomis. Konfigurasi umum melibatkan pelarutan asam diikuti dengan A/O aerobik, reaktor biofilm tempat tidur bergerak (MBBR) menggunakan media oksidasi kontak, reaktor batch berurutan (SBR), dan reaktor biologi membran (MBR). Batasan desain yang umumnya dipakai adalah beban lumpur 0.1 sampai 0.3 kg COD per kg MLSS per hari, waktu tinggal hidraulik 8 sampai 24 jam, dan MLSS antara 3,000 sampai 8,000 mg/L, dengan MBR mencapai 8,000 sampai 12,000 mg/L berkat pemisahan padatan dan cairan melalui membran dan bukan melalui pembekuan.
Pernyataan peringatan penting: air buangan pencucian plastik sering mengandung surfaktan dan biocida yang menghambat atau membunuh biomassa. Sistem biologi yang diukur berdasarkan kertas namun diberi dosis besar pembersih atau klorin akan mati secara diam-diam, setelah itu kadar COD dalam aliran air limbah meningkat dan operator menyalahkan unit yang salah. Uji biodegradabilitas dan inhibisi formal pada aliran yang sebenarnya adalah sah-sah saja sebelum menumbuhkan modal pada setiap tahap biologis.
8. Proses oksidasi lanjutan
Untuk organik endapan dan warna yang tebal, proses oksidasi yang canggih (AOP) seperti Fenton (hidroperoksida dan besi ferus pada pH 3 hingga 4), ozon, dan UV/hidroperoksida memecah molekul yang tidak dapat ditangani oleh mikroorganisme. Mereka efektif untuk menghilangkan warna dari limbah film cetak dan mengoksidasi surfaktan yang tahan lama. Harga ini nyata: AOP menghasilkan endapan yang besar dari endapan besi dalam sistem Fenton dan membawa biaya operasional yang tinggi, sehingga seharusnya hanya digunakan untuk aliran yang proses fisik dan biologisnya sudah habis, dan bukan sebagai solusi ajaib yang digunakan secara default.
9. Pengolahan untuk pencucian
Setelah pemisahan primer, pelarutan pengecoran menegakkan air untuk digunakan kembali. Pelarutan pasir dilakukan dengan tingkat pelarutan 8 hingga 12 meter per jam dan menghilangkan partikel-partikel kecil. Filter multi-media menambahkan lapisan teratur untuk menjaga kehalusan lebih baik. Penyaringan adsorbsi karbon aktif menghilangkan warna, bau, dan bahan organik sisa; spesifikasikan karbon berbutir berbasis shell sawit atau batubara dengan nilai iodin minimal 900 mg / g untuk kapasitas yang berarti. Filter cartridge presisi dengan ukuran 5 mikrometer adalah pelindung terakhir sebelum nozzle pemasaman yang sensitif dan sistem membran.
10. Sistem membran: UF, NF, dan RO
Ultrafiltrasi (UF) dengan rentang pori 0,01 hingga 0,1 mikrometer menghasilkan air yang bersih cukup untuk digunakan kembali langsung dalam pembersihan pra-penjukan dan pembersihan gesekan, menutup sebagian besar siklus pada biaya yang moderat. Nanofiltasi (NF) dan osmosis terbalik (RO) mendorong penghapusan garam yang terlarut. RO adalah jalur untuk re-use dengan kualitas tinggi, tetapi tingkat pemulihannya terbatas pada sekitar 60 hingga 75 persen, dan aliran garam yang terkonsentrasi adalah masalah termahal dalam seluruh sistem: menyingkirkannya atau menguapkannya membawa biaya yang sangat tinggi, dan mengabaikannya menciptakan kewajiban regulasi. Pembusukan membran tidak bisa dihindari tanpa pemprosesan awal yang teratur; siklus pembersihan dalam tempat harus dijadwalkan, dan bahan baku harus memenuhi kriteria SDI di bawah 5 atau akan menimbulkan penyumbatan pada membran dalam waktu beberapa minggu.
11. Penanganan lumpur dan pembuangan yang sesuai
Setiap langkah penyaringan menghasilkan limbah, dan limbah inilah yang menjadi pusat banyak kemungkinan biaya dan risiko compliance yang tersembunyi. Prosesnya adalah penggumpalan, kemudian pengecilan volume. Pres filer berbentuk plang mendapatkan kadar kemurnian 60 hingga 75 persen; pres filer pita mencapai 78 hingga 85 persen; dan centrifuge 75 hingga 80 persen. Kemurnian yang lebih rendah berarti volume pengalihan yang lebih rendah dan biaya pengekalan yang lebih rendah. Terkait, limbah harus diidentifikasi dan disalurkan ke tempat yang memenuhi persyaratan. Kontaminan seperti logam berat dari jaringan peralatan elektronik membolehkan limbah diklasifikasikan sebagai berbahaya, dan jalur ini harus dirancang dan disetujui sejak hari pertama, bukan ditemukan di pintu penempatan.
Ringkasan tabel satuan proses
| Unit | Fungsi utama | Opsi utama | Penambahan standar |
|---|---|---|---|
| Layar tabung | Pembuangan partikel padat yang kasar | 0,5 hingga 3 mm bukaan | Bongkahan besar, serat |
| Desander hidrosirop | Penyisiran pasir dan batu | Potong lebih dari ~75 mikrometer | Abrasive solid particles |
| Tangki peracinan (tangki persamaan tekanan) | Buffering aliran dan beban | 4 sampai 8 jam pemantauan | Demping puncak, pemutihan pH |
| penyesuaian pH | Seleksi | Jalur netral yang diinginkan | penggantian pH |
| Koagulasi-flokulasi | Destabilisasi koloid | PAC 50 hingga 300, PAM 1 hingga 5 mg/L | SS halus, sebagian COD, warna |
| Kliring lamella | Penetapan padat yang padat | 4 hingga 10 m3/(m2.h) | SS (garis pasir) yang tinggi |
| Penangkap udara terlarut | Penyelempasan zat padat dan lemak. | 15 hingga 30 persen saturasi | Minyak, kotoran, surfaktan |
| Pengobatan biologis (MBR dll) | Pembuangan COD yang dapat terbiodegradasi | HRT: 8 s/d 24 jam, MLSS: 3 k s/d 12 k | Rendah COD ketika BOD/COD>0,3 |
| Oxidasi tingkat lanjut | Refratorian COD dan warna | Fenton pH 3 hingga 4 | Polutan organik yang menantang, warna |
| Pasir / filter karbon | Bersihkan | 8 hingga 12 meter per jam, kadar iodium ≥ 900 | SS halus, warna, bau tidak enak |
| Mempohon UF/RO | Pembagian kelas pengisian ulang. | Pemulihan RO 60 hingga 75 persen | Partikel padat terlarut, SDI < 5 pengisian |
| Pengelupasan sampah. | إنتاج الكعكة. | 60-85 persen kelembaban | mengurangi volume, mematuhi aturan |
C. Discharge yang mendekati nol
Sebaliknya daripada mengembangkan secara bersih pada setiap kesempatan, kebanyakan proses pembalakan plastik dapat diklasifikasikan ke dalam salah satu dari tiga tahap solusi yang ditentukan berdasarkan target pengulangan. Tahap ini ditentukan dengan izin pelepasan lokal, harga dan kekurangan air tawar, dan toleransi operator terhadap kompleksitas. Polyretec biasanya akan menjelaskan ketiga tahap ini kepada pelanggan untuk memastikan proses pembalakan dan siklus air yang digunakan secara paralel daripada sebaliknya.
Solusi A – pembuangan yang memenuhi syarat ke saluran limbah kota
Rantai ini terdiri dari penyaring katil, penegakan, penghancuran, penghadapan, kliring lamella atau DAF, dan penyaringan pasir sebelum pembuangan. Ini cocok untuk pabrik yang memiliki kondisi pembajakan kota yang baik dan sensitivitas biaya air yang rendah. Reuse sangat rendah, biasanya 0 sampai 30 persen, karena kasus bisnis tidak mendukung tahap memakai membran. Keunggulan adalah keredhaan dan beban modal dan operasional yang rendah; kelemahan adalah pembelian air murni secara kontinu dan biaya pembuangan air terus menerus.
Solusi B — penggunaan kembali sebagian (panduan utama)
Ini didasarkan pada Solusi A dengan menambahkan karbon aktif dan ultrafiltrasi sehingga air yang diproses dikembalikan ke circuit prewash dan friction washer. Air penyetelan meningkat hanya menjadi 10 sampai 20 persen dari volume lintasan sekali. Reuse mencapai 70 sampai 85 persen. Untuk kebanyakan independen dan integrator, tingkat ini memberikan kombinasi terbaik dari investasi, biaya operasi dan daya tahan terhadap volatilitas harga air. Polyretec sering kali menyarankan konfigurasi ini sebagai standar.
Solusi C — pembuangan nol hampir (ZLD)
Solusi B diperluas dengan osmosis terbalik dan penguapan atau kristalisasi garam. Penggunaan ulang lebih dari 95 persen, dan pabrik ini mendekati kemandirian dari air tawar dan kapasitas saluran toilet. Harga yang dikenakan adalah profil energi dan modal yang sangat tinggi, dengan pengelolaan garam menjadi beban berulang yang dominan. ZLD hanya dapat diaplikasikan di wilayah yang kekurangan air atau dalam regime pembuangan yang paling ketat, di mana biaya alternatif tidak mematuhi ketentuan atau kekurangan air lebih besar daripada biaya.
| Kriteri | A. Discharginan yang mematuhi persyaratan | B. Penggunaan Partial. | C. PENCAHAN KAS MILIK TAHUN (B – A) |
|---|---|---|---|
| Tujuan efluent | Saluran air kotor | Saluran limbah + siklus penggunaan ulang | Siklus tertutup + manajemen garam |
| Tingkat pengisian ulang. | 0 hingga 30 persen | 70 hingga 85 persen | 95 persen plus |
| Tempat yang luas | Rendah | Kualitas sedang. | Tinggi |
| Kebutuhan energi | Rendah | Kualitas sedang. | Sangat tinggi |
| Keperluan biologi | Rendah | Kualitas sedang. | Sistem menengah hingga tinggi |
| Kesulitan Operasi | Rendah | Kualitas sedang. | Tinggi |
| Biaya investasi yang relatif rendah | Rendah | Kualitas sedang. | Premium |
D. Proses Penilaian Pencarian dengan Enam Langkah
Seleksi adalah proses, bukanlah pembelian. Metode enam langkah berikut mengubah spesifikasi yang menakutkan menjadi suatu urutan keputusan yang terbatas, masing-masing dengan hasil yang jelas yang mendukung keputusan berikutnya.
Tahap 1 — karakterkan air dengan pengambilan sampel yang sesuai
Hasilkan sampel komposit (diarahkan di sepanjang shift untuk menunjukkan load rata-rata) dan sampel lari atau bersamaan (untuk menangkap puncak pekan kerja). Sampel komposit memberi tahu Anda mengenai rata-rata pengembangan sistem, sedangkan sampel bersamaan mengungkapkan kasus terburuk yang harus ditahan oleh sistem. Selalu hargai sedikitnya delapan parameter utama, yaitu SS, COD, BOD5, pH, minyak dan lemak, warna, amonia nitrogen, dan fosfor total. Tambahkan juga TDS, ketegangan, dan SDI ketika struktur memanjang (membran) dipertimbangkan. Amati pada setiap pusat, bukan hanya pada kecuali pada outlet yang dihasilkan, sehingga Anda dapat menentukan apa yang perlu disaring dan separasi.
Langkah 2 – Konfirmasikan standar pencemaran yang berlaku
Identifikasi peraturan setempat yang berlaku untuk limbah Anda: batasan pemurnian kota, standar limbah industri nasional, atau regime yang dipadu. Izin menetapkan angka yang harus dicapai kereta pengolahan dan oleh sebab itu menetapkan pilihan teknologi. Hubungkan izin sebagai masukan tetap, bukan sebagai hal terakhir yang boleh diperdebatkan, kerana menata ulang untuk memenuhi batasan yang lebih ketat lebih mahal daripada merancang untuk itu dari awal.
Langkah 3 — hitung jumlah air
Sertakan kapasitas bilik dalam jumlah permintaan air dengan menggunakannya faktor konsumsi yang sudah ditetapkan per ton bahan baku. Faktor-faktor ini bervariasi, sehingga harus diberi daftar daripada diyakini.
| bahan baku (feedstock) | Penggunaan Air (m3 per ton) | Suggested Makeup Rate | Catatan |
|---|---|---|---|
| PET botol flake | 3 hingga 6 | 10 hingga 20%. | Rendah BOD karena gula |
| HDPE Bottle Flake | 2 hingga 4 | 10 hingga 20%. | Manajemen busa diperlukan |
| Film pertanian (LDPE) | 5 hingga 10 | 15 hingga 30 persen | Kemasangan tanah berat |
| Tas PP anyaman / jumbo | 4 sampai 8 | 15 hingga 30 persen | Bebatuan ekstrem |
Mahal ini mencerminkan konsumsi sekali pakai yang normal; satu siklus ulang yang dirancang dengan baik akan mengurangi persentase persiapan menjadi kadar yang tercantum. Tujuannya adalah untuk menentukan ukuran penyeimbangan, pompa, dan membran berdasarkan aliran yang dapat dijabarkan, bukan pada angka yang terlalu optimis.
Tahap 4 - definisikan tujuan ulang digunakan
Pilih Tier A, B, atau C dari Sesi C berdasarkan harga air, ketidakcukupan sumber daya, dan batasan pencemaran. Keputusan ini tunggal akan mengatur kehadiran atau tidak kehadiran ultrafiltrasi dan osmosis terbalik, serta mengatur sebagian besar profil modal dan operasi.
Tahap 5 — Lakukan uji coba laboratorium dan pilot
Sebelum menentukan pilihan koagulan dan flokulasi, lakukan pengujian dalam wadah. Sebelum berkomitmen pada tahap biologis atau membran, lakukan percobaan pada aliran yang sesungguhnya, karena kinerja yang dilaporkan dalam brosur jarang bertahan di hadapan pelapukan plastik yang benarlayak satu sumber terbesar kekecewaan setelah pengoperasian. Sebuah percobaan kecil memberi rasa aman terhadap tanggung jawab terbesar untuk disesalkan setelah pembukaan.
Langkah 6 — kuantifikasi beban operasional
Ungkapkan biaya berjalan bukan dalam mata uang mutlak, melainkan dalam istilah relatif: tingkat permintaan bahan kimia, tingkat permintaan energi, volume lumpur, dan tingkat tenaga kerja, ditambah blowdown terus-menerus yang diperlukan sebesar 5 hingga 15 persen. Memperbandingkan dengan titik indeks dasar 100 memungkinkan Anda membandingkan tingkat secara transparan tanpa menawarkan harga yang bervariasi tergantung wilayah dan tahun.
E. Standar penjelasan dan kelegaan internasional
Garis pemulasan plastik dibangun dan dioperasikan di seluruh dunia, dan batas effluent yang berlaku tergantung pada negara penyimpanan. Table di bawah menunjukkan sistem utama dan kisaran batas utama yang mereka terapkan. Selalu verifikasi nilai lokal saat ini dengan otoritas yang berwenang, karena batas-batas tersebut sering diubah dan karena diterapkan interpretasi lokal serta parameter tambahan.
| Wilayah / Standar | Peralatan pengawasan. | Batasan COD normal (mg/L) | Batasan SS standar (mg/L) | Jarang pH |
|---|---|---|---|---|
| China (a Wanplas factory) | GB 8978-1996; GB/T 31962-2015 untuk aliran saluran pembuangan | 100 hingga 150 (kelas satu) | 70 hingga 150 | 6 sampai 9 |
| Uni Eropa | Direktif Pengolahan Air Limbah Kota 91/271/EEC; IED 2010/75/EU | Berdasarkan izin, biasanya 125 hingga 150 | 35 sampai 60 | 6 sampai 9 |
| Amerika Serikat | Izin CWA / NPDES; perlakuan pra-pemprosesan 40 CFR Part 403 | Berdasarkan izin, biasanya 100 hingga 250 | Berdasarkan izin, biasanya 100 hingga 150 | 6 sampai 9 |
| India | Standar Limbah CPCB | 100 hingga 250 | 100 sampai 150 | 5.5 hingga 9 |
| Vietnam | 000-2 juta yuan. | 50 sampai 150 (kolom A/B) | 50 sampai 100 | 5.5 hingga 9 |
| Indonesia | PermenLHK (peraturan Departemen Lingkungan Hidup) | 100 sampai 200 | 100 sampai 150 | 6 sampai 9 |
| Mexico | NOM-001-SEMARNAT-2021 | 200 hingga 250 (bervariasi tergantung pada penerima) | 150 hingga 175 | 5 hingga 10 |
| Malaysia | Peraturan kualitas lingkungan (sampah dan limbah industri) | 50 hingga 200 (tergantung pada aliran) | 50 sampai 100 | 5.5 hingga 9 |
Mungkin terdapat pola yang konsisten; pH dekat dengan netral, SS terikat ketat dan COD berhenti pada kisaran ratusan mg/L untuk pembuangan langsung terhadap lingkungan, dengan batas pengujian pre-treatment di saluran air adalah lebih kasar. Pemaklai praktisnya adalah bahwa tahap pembedahan dan koagulasi yang utama adalah mustahil dijauhi di mana-mana, sementara tahap biologis dan membran dibebankan oleh target reuse dan oleh tingkat kemurahan adat sertu lokal.
F. Kesalahan umum dan penyelesaian masalah
Masalah yang sama terjadi di berbagai pabrik di berbagai benua. Dengan mengenali masalah ini sejak awal, masa-masa dimana sistem itu tidak beroperasi dengan baik dapat dikurangi. Matriks di bawah ini menampilkan kesan dan penyebab umum di baliknya serta tindakan penyelesaian yang perlu dilakukan.
| Masalah | Gejala | Akibat utama | Solusi |
|---|---|---|---|
| Kemudahan pembilang | Pelanggaran izin yang terjadi secara berkala | Tekanan pukatan dari kaustik batch | Tambahkan atau perpanjangan tahap peredupan menjadi 4 hingga 8 jam |
| Senyawa yang diperkirakan. | Rendah floc, SS effluent tinggi | Tidak ada uji bongkahan, produk yang salah (PAC/PAM). | Operasikan uji botol; setel dosis dan jenisnya |
| Saturnasi DAF yang lemah | Flotasi rendah, limbah berminyak | Porting yang tersumbat, tekanan rendah | Melayani pengikat, kembalikan antara 15 dan 30 persen |
| Kecemasan biomassa | Meningkat dengan COD, angka kematian lumpur | Surfactant / biocyde shock | Membagi, menyetarakan, melakukan ujicoba penghambatan |
| Terkumpul teramebrane | Penyusunan tekanan, penurunan flux | SDI > 5, perlakuan pra-perawatan yang lemah | Meningkatkan penyaringan, menjadwalkan CIP |
| Kulit sasaran Lumpur berlebih | Biaya penanganan yang tidak direncanakan | Tidak ada rencana yang memenuhi standar, ada potensi bahaya. | Karakterisasi, Izin, Disewa hingga 60% hingga 75% |
| Penumpukan garam | Kualitas pencucian menurun seiring waktu | Tidak ada pemborosan hidrolis, TDS meningkat | Set nilai venting kontinu antara 5 hingga 15 persen |
| Kegagalan efisiensi musim dingin | Penjernihan COD biologi yang lebih rendah | Suhu air rendah | Isolasi, pemanasan, atau perpanjangan HRT dalam bulan-bulan yang dingin. |
Ada dua tema dominan. Pertama, tangki koreksi dan uji gelas adalah asuransi murah yang menyebabkan pabrik melompati beberapa kali dan kemudian menyesal. Kedua, siklus air tertutup yang tidak pernah melepaskan aliran penguapan akan dengan diam-diam berkonsenrasi garam dan surfaktan hingga kualitas pencucian merosot; penguapan sebanyak 5 hingga 15 persen bukanlah limbah, itu adalah harga stabilitas siklus.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Bisakah saya menggunakan 100% air dari jalur pencairan plastik untukmulai dari awal lagi?
(Pergolahan) Sebuah pergolahan yang terus-menerus antara 5% dan 15% diperlukan untuk mencegah akumulasi garam dan kalsium yang menyebabkan kerusakan kualitas pencucian. Perluasan masa pendek dapat melebihi 95% pemulihan, tetapi melibatkan osmosis terbalik dan manajemen garam yang melibatkan beban operasional yang tinggi dan hanya dapat diterima apabila terdapat kekurangan air atau batasan pembuangan yang ketat.
Apakah saringan sentrifugal lebih baik daripada layar yang bergetar untuk pengecilan?
Tidak. Fłotacja udara disonstrujona membanggakan dalam menetralisasi zatempayan ringan, berminyak, dan beradisiper, seperti garis flake botol HDPE, sedangkan pemisah lamella lebih ekonomis untuk beban pasir berukuran besar, seperti garis kantong PP, di mana endapan pasir cepat menjemput di bawah gaya gravitasi.
Apakah saya selalu memerlukan penanganan biologis untuk limbah air cuci plastik?
Hanya ketika nilai COD tinggi dan rasio biologi BOD5 terhadap COD melebihi sekitar 0,3. Serum pembersih dan bahan biologi dalam bahan masukan dapat mencemari biomasa, jadi ujian keamanan dan pembatasan obligasional sebelum berkomitmen pada tahap biologis seperti MBR atau MBBR.
Mengapa tangki pengaturan lebih penting?
Ini dapat membotolkan puncak aliran dan konsentrasi selama 4-8 jam, stabilkan pH, dan melindungi setiap unit di bawahnya dari beban yang tiba-tiba. Kebanyakan instalasi yang gagal melewati langkah ini untuk menghemat tempat, dan tahap-tahap di bawahnya kemudian mengalami kesulitan yang sulit didiagnosa.
Apa cara yang paling andal untuk memilih koagulan dan flokulator?
Uji kelingking pada skala meja pada sampel yang mewakili adalah satu-satunya metode yang dapat dipercaya. Dosis PAC antara 50 dan 300 mg per liter dan PAM antara 1 dan 5 mg per liter adalah titik awal, bukan pengaturan akhir, dan air limbah film cetak sering mendapat manfaat dari PAM kationik untuk decolorisasi.
Berapa banyak air yang digunakan oleh jalur pencucian plastik per ton bahan makanan?
Ini bergantung pada bahan baku: flake botol PET sekitar 3 hingga 6 meter kubik per ton, flake botol HDPE 2 hingga 4, film pertanian 5 hingga 10, dan tas polipropilen (PP) terwebar atau jumbo 4 hingga
Apa yang terjadi dengan larutan mineral yang telah terkonsentrasi dari osmosis mundur?
Alir laju setetes sisa (RO reject stream) yang biasanya berkisar antara 25 hingga 40 persen dari bahan baku, menjadi pengerucutan yang paling sulit dalam sistem daur ulang. Opsi yang tersedia termasuk pengecualian lewat sengatan atau kristalisasi lagi, yang memiliki biaya jaringan yang sangat tinggi, atau keluar sengatan yang terkontrol berdasarkan izin, yang harus direncanakan dan bukan ditemukan setelah pengoperasian.
Bagaimana pilihan bahan baku memengaruhi desain pengolahan air?
Berat. Sebuah jalur tas yang terbuat dari polipropilen merupakan masalah pengerukan pasir yang diselesaikan oleh mesin penghilang pasir dan penyaring lamella, sedangkan jalur botol HDPE adalah masalah gelembung dan lemak yang diselesaikan oleh pelarutan udara flotation, dan jalur film cetak adalah masalah warna yang diselesaikan oleh flokulasi kationik dan karbon aktif. Profil air, dan bukan merek jalur pencucian, harus mengarahkan pemilihan pengobatan.
Kesimpulan
Pilihkan sistem pengolahan air untuk pita mencuci plastik, ini merupakan praktik profil pelanggan sebelum mempersempit pilihan. Mulailah dari pembahasan tentang air: mengambil sampel di setiap stasiun, mengkarakterisasi setiap bahan baku, dan merepresentasikan SS, COD, BOD5, pH, warna, dan SDI menjadi urutan angka. Bangun urutan tersebut dengan menggunakan perpustakaan komponen pada Bagian B, dan buat keputusan mengenai pelarutan dengan udara terlarut atau sedimen berdasarkan kadar padat dan beban minyak. Jangan lupakan tangki pemadatan atau pengujian tempah. Pilih tingkat pengulangan dari Bagian C yang sesuai dengan ekonomi air Anda, jalankan proses enam langkah dalam Bagian D, dan konfirmasi batas lokal dari peta persetujuan dalam Bagian E sebelum berbelanja.
Untuk sebagian besar operator, Solusi B — reuse sebagian dengan karbon aktif dan ultrafiltrasi yang membawa sekitar 70 hingga 85 persen air ke tahap pemunduran dan mesin penchayangan gesekan — adalah titik yang ideal, di mana biaya investasi, beban operasional, dan resiliensi dimaksimalkan. Biarkan keluarnya air yang hampir nol digunakan untuk situs yang benar-benar terbatas dalam pasokan air atau situs yang bersifat sangat teratur. Polyretec, sebuah pabrik Wanplas yang memiliki pengalaman yang mendalam dalam pembuatan lini pemurnian bahan plastik dan unit pengolah pelet, mendesain sirkulasi air dan lini pemurnian sebagai sebuah sistem yang terpadu, sehingga sistem pengolahan cocok dengan profil kontaminan yang sebenarnya, dan bukan pada asumsi yang mutlak. Ketika Anda menentukan lini berikutnya, beritahu persyaratan pengolahan air bersama dengan kapasitas dan bedakan. Perbedaan ini akan terlihat pada penurunan tagihan air, keputusan yang stabil, dan beroperasi tanpa henti selama bertahun-tahun.
