Giới thiệu
Các dòng rửa tái chế nhựa, cơ bản, là quá trình phân tách dựa trên nước. Mỗi kilogram phế liệu đùn nhựa PET, phế liệu nhựa HDPE, túi vải PP, dây chuyền nhựa LDPE nông nghiệp, dây chuyền nhựa in ấn, phế liệu điện tử ABS-PS.... khi đi qua các bộ phận sau: module rửa sạch, phương tank, bàn xới nén, phới nước nóng và bồn rửa sạch đều để lại một hỗn hợp phức tạp của chất cứng ly tâm, dầu sệt hóa, bề mặt hoạt động, mực in, chất hữu cơ hòa tan và đôi khi các kim loại nặng. Vậy, vấn đề cách chọn hệ thống xử lý nước cho đường rửa nhựa là không phải suy nghĩ cốt lõi; nó là một quyết định kỹ thuật trung tâm định nghĩa được việc một nhà máy tái chế có thể hoạt động hợp pháp, kinh tế và liên tục hay không.
Chương trình hướng dẫn này được viết cho các kỹ sư nhà máy, quản lý dự án và người đầu tư đang thiết lập, nâng cấp hoặc tìm hiểu nguyên nhân gây hỏng của vòng tuần hoàn nước trong dây chuyền rửa và chế tạo hạt tái chế xà phòng. Polyretec, một nhà máy của Wanplas chuyên sản xuất dây chuyền rửa và chế tạo hạt tái chế xà phòng, thường gặp phải cùng một mẫu tại hàng chục các trang trình mỗi năm: dây chuyền rửa được chọn một cách cẩn thận, nhưng hệ thống xử lý nước được coi là một phần bổ sung chung, được xác định muộn và nhỏ hơn so với thực tế. Kết quả là chất thải không tuân thủ quy định, lượng nước tẩy sạch tăng cao, chi phí vận chuyển bùn tăng chóng mặt hoặc giai đoạn sinh học tắt nghỉ trong mùa hoạt động đầu tiên.
Trong các phần sau, chúng tôi sẽ xây dựng một phương pháp lựa chọn hoàn chỉnh. Chúng tôi bắt đầu bằng cách phân tích chất thải tại mỗi trạm và với mỗi nguyên liệu đầu vào, vì câu trả lời chính xác cho một dây chuyền tạo túi vải PP tải đầy cát hoàn toàn khác với câu trả lời cho dây chuyền hũ xà phòng HDPE chứa các chất hoạt động bề mặt và bọt. Sau đó, chúng ta sẽ thâm nhập vào từng đơn vị xử lý như một mô-đun riêng biệt, so sánh các quyết định quan trọng như máy làm sạch lamela so với lắng dầu khí hòa tan, trình bày ba cấp giải pháp thực tế từ bơm thải đạt định mức đến gần không thải, cung cấp một chuỗi quyết định 6 bước, vẽ bản đồ các tiêu chuẩn thải ra môi trường quốc tế quan trọng, và kết thúc với một bảng xác định lỗi. Đến cuối, bạn sẽ có thể giới thiệu cho nhà cung cấp, thách thức đề xuất và tính toán cự ly một hệ thống một cách có căn cứ thay vì bằng cách đoán.
A. Tìm hiểu về nước: Nguồn gốc và nơi có chất bẩn
Nguyên nhân phổ biến nhất của một khoản đầu tư xử lý nước không thành công là xác định nhà máy trước khi hiểu được nguồn nước. Một dây rửa nhựa không tạo ra một chất thải rửa như một trung bình đơn nhất, mà tạo ra nhiều dòng chất thải với các hồ sơ tải khác nhau. Xử lý tất cả chúng như một trung bình duy nhất là con đường nhanh nhất đưa đến một hệ thống quá lớn và vẫn không thành công. Cách tính toán chính xác là xác định đặc tính của mỗi điểm đầu ra, sau đó quyết định liệu cần tách, trộn hay xử lý theo thứ tự.
Đặc điểm chất rò rỉ theo trạm
Lặp rửa và bồn lăn nổi.Lúc đầu, tiếp xúc giữa nguyên liệu bẩn và nước giải phóng phần lớn tạp chất. Bụi, mái, đất, các đoạn nhãn và các sợi chiếm phần lớn. Tỷ lệ chất rắn lỏng trong luồng này thường dao động trong khoảng 2,000 đến 15,000 mg/l, với mức cao nhất đạt được trên các cuộn rác hữu ích nông nghiệp và măng mi rác tái chế hỗn hợp. Tình trạng hỗn hợp hữu cơ là vừa, pH thường trong khoảng gần trung tính, và luồng này là luồng có độ phức tạp hóa học thấp nhất trong dây chuyền. Đây là luồng mà quá trình biến đổi cơ học có thể làm được việc của mình.
Máy rửa tiếp xúc và máy rửa nóngMột khi vật liệu di chuyển vào bánh hàn và lồng nóng, nước trở nên có tính ăn mòn cao. Những chất tẩy rửa, bột ngâm, dầu hoá bồng và in được phát tán đẩy nhu cầu Oxy hóa hóa học vào khoảng từ 1,500 đến 8,000 mg/l. Các nhiệt độ được tăng lên, giúp phân giải các chất có gốc hữu cơ nhưng cũng gia tăng khả năng phì sinh nổi bọt và nguy cơ vi sinh trong luồng. Luồng này là yếu tố chính gây nhu cầu vi sinh và các phàn nàn về nổi bọt ở các giai đoạn cân bằng hóa và pha lắng.
Thùng chứa chất kiềm làm ấmKhi phải loại bỏ keo nhãn, EVA, dính nóng hoặc các chất hữu cơ bền, sử dụng một việc tẩy rửa bằng chất caustic nóng. Lượng nước thải có pH từ 11 đến 13, yêu cầu oxy hóa hóa học cao, dầu nhờn chuyển hóa và chất keo lỏng cứng. Sử dụng thuốc neutral hóa là cần thiết trước bất kỳ giai đoạn sinh học hoặc lọc thông minh nào, và khối lượng muối và độ alkalinity cao cần được tính toán trong cân bằng nước.
Bể rửa.Nước rửa cuối cùng tạo ra dòng nước sạch nhất: lượng chất lơ lửng thấp, yêu cầu oxy hóa hóa học thấp và pH gần trung tính. Kiểu thiết kế ngược dòng có nghĩa là nước này là ứng cử viên tốt nhất cho việc sử dụng trực tiếp và bổ sung cho các chu trình ma sát và rửa trước. Trong một dây chuyền được sắp xếp hợp lý, hang rửa là trung tâm của vòng tái sử dụng, không phải là nơi rửa.
Tiểu sử chất lượng nước theo nguồn cung cấp (bảng cơ bản 1)
Tuyến độ nhiễu biến đổi mạnh với chất tổng hợp và lịch sử sử dụng của nó. Bảng dưới đây là nguồn tham khảo chính của bài viết này. Xử lý các số liệu như các khoảng dự kiến được lấy từ kinh nghiệm hoạt động thông thường, cần được xác nhận bằng cách lấy mẫu tại hiện trường; tuyệt đối không phải thay thế cho một kiểm tra trong lọ và phân tích tổng hợp trên nguyên liệu ban đầu của bạn.
| Nguyên liệu / dây chuyền | Contamination chủ yếu | Tỷ lệ SS tiêu biểu (mg/L) | COD thông thường (mg/L) | pH tiêu chuẩn | Điểm đặc biệt đáng chú ý |
|---|---|---|---|---|---|
| mảnh nhựa PET túi | Bao bì cho keo (EVA / chảy nóng), dư đường, keo AD | 2,000 đến 8,000 | 1.500–2.200 kg/ giờ | Trung tính đến nhẹ tính kiềm | Nồng độ COD cao từ đường; sợi kết dính chống lại quá trình lắng cặn đơn giản |
| Điểm mạch chai HDPE (sữa rửa mặt/ xà phòng) | Chất bôi trơn, dầu mỡ, sản phẩm còn lại | 1.500–5.000 | 2,000 đến 8,000 | Trung tính đến kiềm | Xà phòng mạnh mẽ; các chất rắn nổi nhẹ có lợi cho xử lý nổi |
| Băng vải và thùng lớn | Cát, đất, phân bón / chất thải xi măng, nitơ và phốt pho. | Giữa 20,000 và 50,000 | 1.000 kg/ giờ * 0,20 đô la/kg = | Trung tính đến kiềm | Kích cỡ cặn pha lẫn quá lớn; khối lượng gạch silicon thấp là yếu tố phản ánh thiết kế |
| Phim LDPE nông nghiệp | Đất (chất cặn 5-15 phần trăm) và sót lại của các loại thuốc trừ sâu, chất hữu cơ; | Từ 5.000 đến 15.000 | 1.500–4.000 giờ hoạt động | Trung tính đến nhẹ tính kiềm | Hạt có lượng tro lượng lớn và các dấu vết kim loại |
| Dòng phim in ấn | Mực (mắc nọc/POLure dung môi, có tính lập ngã trong nước) | 000 đô la | 2,000 đến 6,000 | Trung tính đến kiềm | Dạng màu rất cao, từ 500 đến |
| Nhiệt điện / dây ABS-PS | Kim loại nặng (Pb, Cd, Cr), chất xua cháy | 1.000-6.000 | 1.500–4.000 giờ hoạt động | Trung tính đến kiềm | Phân tử độc hại cần dọc theo giải pháp xử lý nguy hiểm |
Các chỉ số quan trọng về chất lượng nước và ý nghĩa của chúng
Trước khi lựa chọn bất kỳ thiết bị nào, đội dự án phải nói một ngôn ngữ đo lường chung. Các chỉ số dưới đây là từ điển trong thiết kế nước thải rửa nhựa.
- 000 USDkhối lượng vật chất kích thước nhỏ được giữ trên 1 tấm lọc, được biểu diễn bằng mg/L. Nó tác động đến việc thiết lập kích thước của các phương tiện lọc, phương tiện làm trong sạch và dung lượng bùn.
- COD (Độ yêu cầu oxy hóa hóa học):lượng oxy tương đương cần để oxy hóa hóa học các chất hữu cơ, mg/L. Nó bao gồm cả các chất hữu cơ dễ phân hủy và khó phân hủy và được sử dụng làm tải trọng chính để xác định kích thước chế biến.
- BOD5 (Đề tài Biến đổi Biokim loại I Oxy theo Cách Thử Sau 5 Ngày Chuyển):lượng oxy được sử dụng bởi vi sinh vật trong 5 ngày, mg/L. Nó đại diện cho phần dễ phân hủy.
- Hệ số BOD/COD (các đặc tính của phân giải sinh học):Một giá trị trên khoảng 0,3 chỉ ra rằng việc xử lý sinh học đáng cân nhắc. Dưới đó, nước quá cứng và nên sử dụng tiến bộ oxy hóa hoặc phân cách vật lý.
- pH:Độ axit hoặc độ kiềm. Các dòng nước rửa caustic thường vượt qua pH 12 và phải được khử.
- 000-15.000 USD thích hợp cho các ứng dụng phòng thí nghiệm, và hệ thống đo màu liên tục có giá từđộ tươi màu nhìn bằng mắt, thường được báo cáo dưới dạng nhân số (lần). Các dây chuyền sản xuất film đạt đến 500-3.000 lần và cần được làm trắng.
- Dầu và dầu mỡ:Dầu thẩm phân và dầu tự do, tính bằng milligram/lít, có thể làm hư hại các màng và độc hại hệ thống sinh học nếu không được loại bỏ sớm.
- TDS (tổng lượng chất hòa tan):loại bỏ nước khỏi khoáng chất, nhờ đó phần có thể tái sinh được được chắt lọc ra thay vì được đổ vào bãi rác cùng với các loại bỏ.
- Cường độ:canxi và магний, которые откладываются на мембранах и теплообменах.
- Khối lượng nitơ ammonia và tổng lượng phospat:Các chất dinh dưỡng gây ra giới hạn ô nhiễm hóa hơi và, trong các đường PP bị nhiễm phân bón, có thể cao đến mức đáng ngạc nhiên.
- SDI (Index Độ Tính Khô - Silt Density Index):Một chỉ số về khả năng bám dính lành tính, bắt buộc trước bất kỳ màng lọc siêu tán hoặc lọc ngược. SDI thấp hơn 5 là điều kiện bắt buộc thông thường.
000 kg/h hoạt động liên tục 20 giờ/tuần sẽ sản xuất khoảng 120 tấn phế liệu dạng hạt mỗi ngày và khoảng
B. Phần trình tự xử lý được giải thích từng phần một
Một hệ thống xử lý nước là một chuỗi các thao tác đơn vị được chuẩn hóa. Chọn hệ thống có nghĩa là chọn những đơn vị nào phải bao gồm, theo thứ tự nào, và với kích thước nào. Các phần sau mô tả từng bước xây dựng, giới hạn hoạt động và những sai lầm tốn tiền mất tật. Bạn có thể sử dụng chúng như một thư viện các bộ phận: mỗi nhà máy là một bộ phận của danh sách này, không bao giờ là toàn bộ danh sách cùng một lúc.
1. Máy mở thùng mác, con lăn và nền phân loại
Các bể ngăn đầu tiên loại bỏ các phế liệu cứng: các mảnh giấy, xơ và sẹo, và các hạt lớn. Một mặt sàng quay xoay có lỗ từ 0,5 đến 3 mm là thiết bị chính trên các dây nghiền nhựa. Nó bảo vệ các bơm, đầu phun và các bộ lọc khỏi xước và bị ăn mòn. Buồng này bắt buộc phải có trên hầu hết tất cả các cấu hình, kể cả các đường nghiền nhỏ nhất, bởi vì chi phí bỏ qua nó sẽ được trả bằng cách làm hỏng bơm và tắc các đầu phun ở các khâu tiếp theo. Các bộ lọc mặt xoay tự sạch với bồn rửa dòng ngược giảm sự chú ý của người vận hành.
2. Kho chứa các hạt cứng và thiết bị làm sạch nước bằng dây quay
Những hạt có kích thước trên 75 micromet của cát và bụi phải được loại bỏ trước khi chúng ăn mòn các bơm và các màng lọc. Một buồng tách rìa mang đến sự định ngủ vận, trong khi một thiết bị tách bụi sử dụng lực tâm xoắn để tập trung và loại bỏ các chất rắn gây ăn mòn trong một khu vực nhỏ. Trên các dây chuyền sử dụng túi vải PP và tấm cỏ, nơi tải bụi cực cao, thiết bị tách bụi không còn là một trang trí mà là sự khác biệt giữa một dây chuyền hoạt động nhiều năm và một dây chuyền làm ăn trên các bơm của nó.
3. Khối điều hòa
Tank ổn định là thành phần được đánh giá thấp nhất và bị xóa bỏ thường xuyên nhất trong quá trình xử lý nước rửa nhựa. Tức là nó giữ dòng nước đã trộn trong khoảng 4 đến 8 giờ, làm dịu những đỉnh thay đổi dòng chảy và độ hòa tan, cũng như giảm nhẹ sự thay đổi pH do sự ra máu khi sử dụng hóa chất nóng. Hầu hết các trường hợp lỗi được ghi nhận mà các kỹ sư lập trình của Polyretec điều tra đều có liên quan đến việc bỏ qua hoặc không lựa chọn đúng kích thước cho tank ổn định. Không có nó, các giai đoạn làm đặc, sinh học và màng hôn tiếp theo sẽ chịu những áp lực đột biến mà chúng không được thiết kế để duy trì. Từng khi, hiệu năng sẽ sụp đổ cách kỳ, những tình huống mà các nhà vận hành gặp khó khăn khi chẩn đoán.
Độ ẩm điều chỉnh và trung hòa pH
Nước rửa axit phải được trung hòa trước khi đến các giai đoạn sinh học hoặc màng. Hấp thụ axit sulfat hoặc axit hydrochloric là phổ biến, nhưng lựa chọn được ưa dùng nhiều nhất cho các nhà máy là carbon dioxide — có thể trung hòa một cách nhẹ nhàng và tránh sự gia tăng các ion hòa tan dư, tạo điều kiện cho việc tăng độ cứng của màng và tích luỹ TDS. Giai đoạn trung hòa phải hướng về mức truy cập được yêu cầu của giai đoạn tiếp theo và của các giấy phép thải ra môi trường, thường gần trung tính, và phải được kiểm soát theo chế độ trực tuyến thay vì trường hợp bổ sung từng lần bằng cách chập nhật thủ công.
5. Cạn nước và bong trắng
Dạng sợi kết hợp làm sụp đổ độ ổn định sợi hạt to để việc loại bỏ các hạt nhỏ và các chất dạng sền sệt trở nên dễ dàng. Thuốc ức chế phổ biến là clorua polyaluminium (PAC) dùng liều ở khoảng 50 đến 300 mg/L, tuy nhiên, clorua sắt và sắt sulfat polyme có thể là lựa chọn thay thế tùy thuộc vào chất ô nhiễm. Thuốc dán là polyamid (PAM), dương điện, âm điện hoặc không điện, dùng liều 1 đến 5 mg/L. Trong nước thải của film in, PAM dương điện cho thấy hiệu quả giảm màu và giảm độ ướt đáng kể. Công việc trộn thẩm thấu quan trọng như nhau với dung dịch hóa học: trộn nhanh với G-value từ 300 đến 600 lần mỗi giây trong 30 đến 60 giây, sau đó là trộn sẵn đông ít nhanh từ 30 đến 60 lần mỗi giây trong 15 đến 20 phút. Cách duy nhất đáng tin cậy để điều chỉnh hóa học đó là thực hiện một thử nghiệm trong bình quy mô nhỏ trên một mẫu đại diện. Số liệu về liều lượng từ một tờ hướng dẫn là một ước đoán ban đầu, không phải là một thông số kỹ thuật.
6. Xử lý lắng đọng so với lắng nổi bằng khí hòa tan
Đây là nhánh lựa chọn quan trọng. Cả hai sử dụng cách phân tách chất rắn khỏi nước, nhưng chúng tận dụng vật lý khác nhau và phù hợp với các loại nước khác nhau.
Máy pha lắng lamella (thiết bị phân bước bằng tấm nghiêng).Với độ tải trên bề mặt từ 4 đến 10 mét khối mỗi mét vuông mỗi giờ, thiết kế lamella có diện tích chặn lớn trong một diện tích nhỏ và có thể đạt mật độ cao của hỗn hợp khoáng vật. Với các dây chuyền bao dệt PP mang đất cát với độ tỷ lệ cứng từ 20.000 mg/L, hệ thống làm sạch lamella thường là máy tách chính ở vị trí đầu tiên vì trọng lượng cát bám rất nhanh và giá thành thấp.
Lôi nổi khí hòa tan (DAF).Với việc làm phức đại một dòng chảy với không khí có nồng độ 15 – 30% và tái sử dụng 20 – 30% dòng chảy, hệ thống DRF giải phóng các giọt khí nhỏ 20 – 50 micromet, chúng này gắn vào các bông mềm và đẩy chúng lên trên bề mặt để tách. Đó là công cụ thích hợp để xử lý các chất nhờn, chất bùn, bụi nhựa dẻo nhẹ và nước rỉ từ chai HDPE có váng, trong các trường hợp tách bằng trọng lực chậm và không hoàn tất. Việc làm đó đòi hỏi kinh phí cao hơn và vận hành có kỹ xảo hơn so với các thiết bị rửa lễn.
| Điều kiện | Cấu trúc đúc lamella (hấp thụ vi trùng) | Lôi nổi khí hòa tan (DAF) |
|---|---|---|
| Nước tốt nhất phù hợp... | Phân tách cát, dầu gỗ, vải PP sợi dày | Dầu nhớt, chất bề mặt, mảnh nhỏ, lớp hạt chai HDPE |
| SS (tinh thể lơ lửng): | Cao cho các chất rắn tắc mật. | Cao cho các chất rắn nhẹ và mỡ hóa. |
| Xử lý COD: | Trung bình. | Cửu đến tốt với khả năng đông cặn |
| Bề mặt sử dụng | Nhỏ (kích thước gói lamella) | Trung bình. |
| Nhu cầu năng lượng | Thấp | Mẫu giới (máy cung cấp chất độn và máy bơm tái chế) |
| 040 đô la/năm | Thấp đến trung bình. | Trung bình (chất làm đặc và chảy). |
| Hiệu quả bảo trì | Thấp | Mẫu giới (đầu nạp và máy cung cấp chất độn) |
| Nền tảng chi phí tương đối | Từ thấp đến trung bình | Cao cấp đến cao |
7. Điều chế sinh học để xử lý COD cao và dễ phân hủy
Khi COD cao và tỷ số BOD5/COD vượt qua ngưỡng 0,3, xử lý vi sinh trở nên thông minh về chi phí. Những cấu hình phổ biến bao gồm axit hóa bởi quá trình phân hủy được tiếp theo bởi A/O oxy hóa hữu cơ, các reaktor biofilm có bánh đi chuyển (MBBR) sử dụng các phương tiện oxy hóa tiếp xúc, các reaktor phân lợt liên tục (SBR) và các reaktor vi sinh màng (MBR). Các khối thiết kế thường có chiều rộng như sau: tải ty lắng 0,1 đến 0,3 kg COD mỗi kg MLSS mỗi ngày, thời gian lưu trữ thủy lực 8 đến 24 giờ, và nồng độ MLSS từ 3,000 đến 8,000 mg/L, với MBR đẩy đến 8,000 đến 12,000 mg/L, nhờ vận chuyển phẳng – lỏng bởi màng thay vì định cư.
Cảnh báo quan trọng: nước thải rửa hàng hóa có chứa các chất hoạt động bề mặt và chất diệt sinh khắc nghiệt, làm suy giảm hoặc tiêu diệt khối lượng sinh vật. Nói cách khác, một hệ thống sinh học theo dõi trên giấy nhưng được cung cấp liều cao chất tẩy rửa hoặc chất axit sẽ chết yên lặng, sau đó chỉ số COD trong chất thải tăng, và người vận hành sẽ đổ lỗi cho quá trình xử lý khác. Một thử nghiệm sự sinh hòa tan và sự kháng hại chính thức đối với dòng nước thực tế là điều bắt buộc trước khi đầu tư vào bất kỳ giai đoạn sinh học nào.
8. Vật liệu sợi HDPE dạng viên
Đối với các chất hữu cơ khó hòa tan và khó tẩy, các quá trình oxy hóa tiên tiến (AOP) như Fenton (hydro peroxide kết hợp với sắt ở pH 3-4), ozone và UV / hydro peroxide phá vỡ các分子 mà sinh vật không thể tiếp xúc. Chúng có hiệu quả trong việc làm sạch màu của các chất hữu cơ trên các chất thải từ các màng in và trong việc oxy hóa các chất bề mặt dính bền. Chi phí thực sự đắt: AOP tạo ra một lượng chất rắn đáng kể từ sự kết tủa sắt trong hệ thống Fenton và mang thêm mức phí vận hành cao, do đó nên được giữ lại cho các dòng chảy nơi các phương thức thể lý và sinh vật học đã được khai thác hết, không nên sử dụng làm cách xử lý mặc định.
9. Làm đẹp bằng lọc
Sau quá trình phân tách chính, lọc mịn làm chặt nước để tái sử dụng. Lọc cát hoạt động với mức lọc 8 – 12 mét mỗi giờ và loại bỏ các hạt nhỏ. Các ổn áp đa-kiến trúc có hàng lọc phân cấp để giữ bụi tốt hơn. Hấp thụ carbon có hoạt tính giúp loại bỏ màu, mùi và các chất hữu cơ còn lại. Chọn carbon từ hạt nho hoặc than có chỉ số iod có giá trị ít nhất 900 mg/g để hiệu quả hoạt động tốt hơn. Lọc ống phễu có độ chính xác 5 micromét là lớp bảo vệ cuối cùng trước các ống phun nhạy cảm và các hệ thống ống ống.
10. Hệ thống màng: UF, NF và RO
Hấp thụ siêu nhỏ (UF) với khoảng kích thước lỗ từ 0,01 đến 0,1 micromét sản xuất ra nước sạch đủ để sử dụng lại trực tiếp trong quá trình rửa trước và rửa摩擦, đóng một phần lớn trong chu trình với chi phí vừa phải. Nanofiltration (NF) và thẩm thấu ngược (RO) đẩy việc loại bỏ muối hòa tan. RO là con đường để tái sử dụng độ khử cao, tuy nhiên tỷ lệ thu hồi chỉ ở mức từ 60% đến 75%, và dòng muối dung dịch pha loãng là vấn đề khó xử lý nhất trong toàn hệ thống: xử lý hoặc làm bay hơi nó mang lại chi phí rất cao, và bỏ qua sẽ tạo ra trách nhiệm pháp lý.
11. Làm việc với chất rắn thải và xử lý chúng theo quy định
Mỗi bước phân tách đều tạo ra bùn, và bùn chính là nơi nhiều nhà máy phát hiện ra rủi ro liên quan đến chi phí và tuân thủ quy định. Các bước là tăng độ đặc, sau đó chiết áp. Máy ép khô bằng tấm và khung đạt độ ẩm của bột 60 – 75%; máy ép khô bằng dây đạt 78 – 85%; thiết bị xoắn ly đạt 75 – 80%. Mật độ bột thấp hơn dẫn đến khối lượng vận chuyển thấp hơn và chi phí lắp đặt thấp hơn. Tuyệt đối quan trọng, bùn phải được đánh giá và đưa vào đường ít kiểm soát. Các chất ô nhiễm như kim loại nặng từ các dây chuyền xử lý rác điện tử có thể phân loại bùn thành chất gây hại và con đường này phải được thiết kế và cấp phép từ đầu, chứ không phải phát hiện ra tại cổng bãi chôn lấp.
Bảng tổng quát chi tiết về đơn vị sản xuất
| Unit | Chức năng chính | Thông số chính | Tỷ lệ loại bỏ tiêu biểu |
|---|---|---|---|
| Màn hình của cuộn giấy | Xử lý các chất rắn to | khe 0,5 đến 3 mm | 000 kg và giá từ |
| Thiết bị lọc dầu Hydrocyclone | Phân loại bầu đá và cát | Cắt thành công trên khoảng 75 micromet. | Thiết bị mài mòn dạng rắn |
| Xử lý cân bằng | Bảo lưu lưu lượng và tải | Sử dụng khoảng 4 đến 8 giờ | Hạ đỉnh, làm mịn pH |
| Cải thiện pH | Neutral hóa | Dải trung lập mục tiêu | Điều chỉnh độ pH |
| Hấp hành – hình thành bòng | Giãn trương sợi phân ly | PAC 50-300, PAM 1-5 mg/L | Bùn mịn, có một số COD, có màu sắc |
| Cấu trúc đúc lamella (tích tụ dọc) | Chia sẻ chất rắn dày | 4 đến 10 m3/(m2.h) | Chiều cao SS (dặm cát) |
| Lôi nổi khí hòa tan | Xử lý chất rắn và mỡ nhẹ | 15 đến 30% độ bão hòa. | Dầu, chất rỉ, bề mặt bôi trơn |
| Hoạt chất sinh học (MBR, v.v.) | Phá hủy COD theo cách sinh học | Thời gian từ 8 đến 24 giờ, MLSS 3k đến 12k | Nồng độ COD cao khi BOD / COD > 0,3 |
| Oxyd hóa tiên tiến | COD và màu của vật liệu chịu lửa | pH Fenton: 3-4 | Các chất hữu cơ bám dính, màu sắc |
| Lọc cát / đá carbô. | Đánh bóng | 8 đến 12 m/ giờ, iôt ≥ 900 | Bùn mịn, màu sắc, mùi hôi |
| Màng UF/RO | Phân loại hạng tái sử dụng | Chuyển đổi hiệu quả từ 60% đến 75% | Bất động đống, SDI < 5 nguồn cấp |
| Thải nước tách dầu cứng | Sản xuất bánh. | Từ 60 đến 85 phần trăm độ ẩm | Giảm dung lượng, tuân thủ |
C. Ba giải pháp phổ biến dựa trên mục tiêu tái sử dụng
Thay vì thiết kế từ một trang trắng mỗi lần, hầu hết các dây rửa nhựa thuộc vào một trong ba tầng giải pháp được xác định bằng mục tiêu tái sử dụng. Tầng này được xác định bởi sự chấp nhận thải ra môi trường, giá cả và trạng thái quỹ nước mưa, cũng như khả năng chịu khó của nhà khai thác. Polyretec thường đưa ra thông tin về các tầng này với khách hàng từ đầu dự án, để các dây rửa và vòng nước được xác định cùng nhau thay vì tương tranh với nhau.
Phương án A - thải hợp quy định vào đường xả thải công cộng
Đơn vị xử lý gồm có dàn tấm lọc, cân bằng hóa, giải màng, khuấy tan, bộ lắng dầu hoặc DAF, và lọc cát trước khi thải ra môi trường. Nó thích hợp cho các nhà máy có điều kiện thu gom nước thải tốt và tổn phí nước thấp. Tỷ lệ tái sử dụng cực kỳ thấp, chỉ từ 0 đến 30%, vì không có lý do kinh doanh để triển khai các giai đoạn màng. Ưu điểm của mô hình này là đơn giản, chi phí đầu tư thấp và thiệt hại vận hành, nhược điểm là phải mua nước sạch liên tục và tuân thủ các khoản phí thải ra.
Giải pháp B - tái sử dụng phần tử (cần đề nghị phổ biến)
Đây là bước tiếp theo của Giải pháp A, thêm vào carbon đang hoạt động và quá trình lọc siêu nhỏ để nước được xử lý trở lại các vòng luân chuyển của máy rửa trước và máy rửa ma sát. Tương tự như với giải pháp 1, lượng nước bổ sung giảm còn 10 – 20% từ tổng lượng nước thông qua, và độ tái sử dụng đạt 70 – 85%. Đối với hầu hết các nhà tái chế độc lập và chuỗi sản xuất có quy mô lớn, tầng giải pháp này mang đến sự cân bằng tốt nhất về đầu tư, chi phí hoạt động và độ bền chống lại biến động giá nước. Đây là cấu hình mà Polyretec thường gợi ý thay vì lựa chọn mặc định.
Giải pháp C - bài toán tiết kiệm đến mức gần như không có (ZLD)
Giải pháp B được mở rộng với quá trình pha lê qua áp suất thấp và bay hơi muối. Tỷ lệ tái sử dụng đạt hơn 95 phần trăm, và nhà máy gần đạt mức độc lập về nước tưới và khả năng xử lý nước tắc. Mặc dù vậy, chi phí ban đầu rất cao, trong khi việc quản lý muối là trách nhiệm tái lặp tối quan trọng. Giải pháp ZLD chỉ hợp lý tại các khu vực thiếu nước hoặc trong các chương trình được thực thi nghiêm ngặt về kiểm soát chất thải, khi lợi ích của việc không tuân thủ quy định hoặc có sự thiếu hụt về nước vượt quá chi phí.
| Điều kiện | A. Bảo quản chất thải | B. Sử dụng lại một phần | C. Thay đổi gần đến mức không tiếp xúc |
|---|---|---|---|
| Vùng tiếp nhận chất thải | Hệ thống thoát nước nhỏ ở khu thành phố | Dòng thoát nước + chu trình tái sử dụng | Dòng phản xạ khép kín cộng với xử lý dung dịch muối, th laterít và nước thải |
| Tỷ lệ tái sử dụng | 0 đến 30% | Từ 70 đến 85 phần trăm | 95 phần trăm cộng thêm |
| Bề mặt sử dụng | Thấp | Trung bình | Cao |
| Nhu cầu năng lượng | Thấp | Trung bình | Rất Cao |
| 040 đô la/năm | Thấp | Trung bình | Cao cấp đến cao |
| Vận hành khó khăn | Thấp | Trung bình | Cao |
| Chi phí đầu tư tương đối | Thấp | Trung bình | Premium. |
D. Chuỗi hoạt động quyết định lựa chọn gồm sáu bước
Lựa chọn là một quá trình, không phải là một việc mua hàng. Phương thức sáu bước sau đây biến một hồ sơ dài quá trình thành một chuỗi các quyết định hạn chế, mỗi quyết định có một kết quả rõ ràng cung cấp cho quyết định tiếp theo.
Bước 1 – Khái quát hóa nước bằng việc lấy mẫu đúng cách.
Thu thập cả mẫu hợp thành (trộn trong một phiên để đại diện cho tải trung bình) và mẫu bắt (mặc định hoặc cấp điện) (để lấy các đỉnh điểm). Mẫu hợp thành cho bạn biết trung bình thiết kế; mẫu bắt cho bạn biết trường hợp tồi tệ nhất mà hệ thống phải chịu đựng. Hãy luôn thực hiện đo lường tối thiểu những tham số chính: SS, COD, BOD5, pH, dầu và mỡ, màu sắc, nitơ ammoniac và tổng phosphat, thêm TDS, cứng và SDI khi có ý định sử dụng hệ thống màng. Thu thập mẫu tại mỗi vị trí, không chỉ nơi đầu ra đã trộn, để bạn có thể quyết định loại bỏ những thứ gì.
Bước 2 – Xác nhận tiêu chuẩn thải ra áp dụng
Xác định quy định địa phương điều chỉnh cho hệ thống giải quyết rác thải: giới hạn xử lý trước tại các khu đô thị, tiêu chuẩn nước thải sản xuất quốc gia hoặc quy chế phối hợp. Quy chế đó xác định những con số mà hệ thống xử lý phải đạt được và từ đó giới hạn lựa chọn các công nghệ. Quan tâm tới quy chế như là một đầu vào cố định, không phải là một việc làm sau khi thương lượng, bởi vì nâng cấp cho một giới hạn khắt khe hơn sau này sẽ đắt hơn nhiều so với việc thiết kế cho nó ngay từ đầu.
Bước 3 — tính toán lượng nước
Chuyển đổi năng lực đường ống thành nhu cầu nước bằng cách sử dụng các nhân tố tiêu thụ đã được xác định cho mỗi tấn nguyên liệu đầu vào. Các nhân tố này khác nhau rất nhiều, nên chúng phải được ghi thành bảng chứ không phải được cho là cố định.
| Nguyên liệu nhào | Số lượng nước sử dụng – (m3/ tấn) | Phương pháp khuyến nghị | Ý kiến |
|---|---|---|---|
| mảnh nhựa PET túi | Từ 3 - 6 | 10-20 phần trăm. | Nồng độ COD cao từ đường |
| Mảnh vụn bình HDPE | 2 đến 4 | 10-20 phần trăm. | Cần khâu quản lý giẻ bọt |
| Màng nông nghiệp (LDPE) | 5 đến 10 | 15 đến 30%. | Đ Pozn nặng |
| Băng vải và thùng lớn | 4 đến 8 | 15 đến 30%. | Mức tải cát cực cao. |
Các phạm vi này phản ánh lượng tiêu thụ thông thường một lần; vòng lặp tái sử dụng được thiết kế kỹ lưỡng sẽ giảm tỷ lệ sản xuất xuống mức được chỉ ra. Mục đích là quy định kích thước của hệ thống ổn định, bơm và màng theo một lưu lượng có thể kiểm định chứ không phải dựa trên số liệu lạc quan về doanh thu.
Bước 4 – Xác định mục tiêu tái sử dụng.
Chọn cấp độ A, B hoặc C trong phần C dựa trên giá nước, khan hiếm và giới hạn thải ra. Quyết định này quyết định có hiện diện hay không của quá trình lọc cỡ siêu nhỏ và lọc ngược, và vì vậy xác định hầu hết các thông số ngân sách đầu tư và hoạt động.
Bước 5 — Xét nghiệm tại phòng thí nghiệm và thử nghiệm lâm sàng
Trước khi hoàn tất quá trình lựa chọn chất kết tụ và tạo mầm, tiến hành thử nghiệm trong bình. Trước khi quyết định thiết lập giai đoạn sinh học hay hệ màng, các chuyên gia sẽ thực hiện thí nghiệm lò xo trên dòng nước thực tế để xem liệu công suất của thiết bị có thực hiện được như trong brochure hay không, bởi vì hiệu suất ghi trong brochure ít khi có thể duy trì được tính thực tế với nước rửa nhựa có lẫn chất kích thích bám dính bề mặt và biocide. Thí nghiệm lò xo nhỏ có thể giảm thiểu rủi ro từ các nguồn gây thất vọng lớn nhất sau khi hoàn thành quá trình vận hành.
Bước 6 – Xác định trọng lượng hoạt động
Trình bày chi phí hiện hành không bằng tiền tệ tuyệt đối mà bằng các khía cạnh tương đối: mức cầu chịu hóa chất, mức cầu năng lượng, mức lượng phế phẩm và mức lao động, cộng với việc cần phải thoát nước liên tục từ 5 đến 15%. Ví dụ, khi được chỉ số hóa bằng 100 điểm, các trang được so sánh một cách minh bạch mà không phải đưa ra các giá khác nhau dựa theo khu vực và năm.
E. Tiêu chuẩn xả và tuân thủ quốc tế
Các dây vắt nhựa được xây dựng và vận hành trên toàn thế giới, và giới hạn nước thải áp dụng phụ thuộc vào đất nước nhận sự hợp tác. Danh sách dưới đây cung cấp các chế độ chính và các giới hạn tiêu chuẩn mà chúng áp đặt. Hãy luôn kiểm tra các giá trị hiện hành tại địa phương với cơ quan có thẩm quyền, bởi vì các giới hạn được thay đổi và bởi vì các cách hiểu địa phương và các tham số bổ sung có thể được áp dụng.
| Khu vực/thước đo | Đối tượng điều hành | Cân nặng COD hạn chế thông thường (mg/L) | Mức giới hạn của SS tiêu biểu (mg/L) | Hệ thống pH tiêu chuẩn |
|---|---|---|---|---|
| Trung Quốc | GB 8978-1996; GB/T 31962-2015 cho đầu vào đường cống | 100 đến 150 (hạng 1) | 70 đến 150 | 6 đến 9 milimet |
| Liên minh Châu Âu | Tiêu chuẩn xử lý nước thải đô thị 91/271/EEC; IED 2010/75/EU | Trên cơ sở giấy phép, thường từ 125 đến 150 | 35 đến 60 | 6 đến 9 milimet |
| Hoa Kỳ | Giấy phép CWA / NPDES; 40 CFR Part 403 về xử lý tiền xử lý | Trên cơ sở giấy phép, thường từ 100 đến 250 | Trên cơ sở giấy phép, thường từ 100 đến 150 | 6 đến 9 milimet |
| Ấn Độ | CAC, COD, BOD: | 100 đến 250 kg/h | 100 đến 150 | 5.5 đến 9 |
| Việt Nam | QCVN 40:2011/BTNMT | 50 đến 150 (cột A/B) | 50 đến 100 | 5.5 đến 9 |
| Indonesia | QĐ-LHK (quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường) | 100 đến 200 | 100 đến 150 | 6 đến 9 milimet |
| Mexico | NOM-001-SEMARNAT-2021 (hầu bao vệ sinh) (hầu bao vệ sinh) | 200 đến 250 (vô cùng khác nhau tuỳ theo thu nhận sóng) | 150 đến 200 | 5 đến 10 |
| Malaysia | Luật về chất lượng môi trường (thải nước thải và chất thải công nghiệp) | Từ 50 đến 200 (tùy thuộc vào dòng nước) | 50 đến 100 | 5.5 đến 9 |
Đoàn chỉ rõ một sự cân nhắc nhất quán: pH gần trung tính, SS được giữ chắc chắn, và COD nằm trong hàng trăm mg/L cho thải trực tiếp vào môi trường, với các giới hạn xử lý trước của đường thoát nước có thể rộng hơn. Sự liên hệ thực tiễn là các giai đoạn phân tách và kết hợp chính là điều không thể tránh khỏi mọi nơi, trong khi các giai đoạn sinh học và màng chỉ phụ thuộc vào mục tiêu tái sử dụng và mức cao nhất COD do chính phủ địa phương quy định.
F. Những sai lầm thường gặp và cách khắc phục
Những sự cố tương tự thường xảy ra trong các nhà máy ở các lục địa khác nhau. Thấy được chúng sớm có thể tiết kiệm hàng tháng vận hành kém hiệu quả. Dạng bảng dưới đây kết hợp từng biểu hiện với nguyên nhân thường gặp và biện pháp khắc phục.
| Vấn đề | Triệu chứng | Nhiều nguyên nhân gốc | Cách xử lý |
|---|---|---|---|
| Quên điều chỉnh cân bằng | Vi phạm giấy phép tạm thời | Nhịp sụt từ chấn tan bột | Thêm hoặc mở rộng giai đoạn cân bằng từ 4 đến 8 giờ. |
| Các chất hóa học được dự đoán | Mất trữ dầu, cao SS chất thải | Không có kiểm tra chai, PAC/PAM không đúng | Thực hiện thử nghiệm jar; điều chỉnh liều và loại |
| Cháy vệ tinh DAF yếu | Chất float thấp, chất thải nước mỡ | Mũi bị tắc, áp lực thấp | Dịch vụ bơm đam, phục hồi từ 15 đến 30% |
| Sâu độc sinh học | Nấc pointer tăng lên với chỉ số COD và tỷ lệ chết của bùn thải rác | Đột kích chất ứ nước/biocide | Tách và cân bằng, kiểm tra sự ngăn chặn |
| Bội nhiễm màng | Tăng áp suất, giảm tỉ lệ bục | SDI > 5, chuẩn bị sơ bộ yếu | Tăng cường phương pháp lọc, tính toán hệ thống CIP |
| Khu vực tối của bùn rắn | Chi phí xử lý vật liệu theo hình thức bất ngờ | Không có kế hoạch phù hợp, có thể có nguy hiểm. | Khảo sát, cho phép, xả nước đến 60-75 phần trăm. |
| Lượng muối tích tụ | Chất lượng giặt giũ giảm theo thời gian | Không bị rò rỉ, chỉ số TDS lên cao | Cài đặt độ xả liên tục từ 5 đến 15 phần trăm |
| Thiếu hiệu suất trong mùa đông | Thấp hơn, hạn chế mức tiêu thụ nước sinh học | Nhiệt độ nước thấp | Đóng gói, trao nhiệt hoặc tăng thời gian làm việc ở các tuần hình đông trong các tháng lạnh |
Có hai chủ đề chiếm đỡ. Đầu tiên, bể cân bằng và thử nghiệm cốc là một loại bảo hiểm rẻ tiền mà nhà máy thường bỏ qua nhiều lần và sau đó hối tiếc. Thứ hai, một chuỗi nước khép kín không có dòng thoát giáng sẽ im lặng tập trung muối và dưỡng chất cho đến khi chất lượng rửa bị giảm đi; dòng thoát giáng 5 đến 15 phần trăm không phải là chất thải, nó là chi phí của ổn định chuỗi.
Câu hỏi thường gặp
Tôi có thể tái sử dụng 100% lượng nước từ một dây chuyền giặt nhựa không?
Không. Yêu cầu một lượng phát thải liên tục từ 5 đến 15% để ngăn ngừa việc tích tụ muối và độ cứng khiến chất lượng giặt rửa giảm đi. Cả lúc đó được tái sử dụng lên tới 95%. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi xử lý bằng thẩm thấu ngược và quản lý dung dịch muối pha, do đó chịu được gánh nặng vận hành rất lớn và chỉ được thực hiện khi có sự thiếu hụt nguồn nước hoặc có giới hạn phát thải rất chặt chẽ.
Liệu sàng xoắn tâm có tốt hơn màn hình rung cho việc loại bỏ các hạt bẩn?
Không. Lớp nổi không khí được sử dụng hiệu quả với các hỗn hợp nhẹ, có dầu và chứa chất bề mặt, chẳng hạn như các dòng hạt thủy tinh HDPE, trong khi các thiết bị làm sạch bằng màng là phương pháp tiết kiệm chi phí hơn cho các lượng cát nặng, chẳng hạn như các dòng túi vải PP, nơi bùn bám dần xuống dưới tác dụng của trọng lực.
Tôi luôn cần quá trình xử lý sinh học cho nước thải rửa nhựa hay không?
Chỉ khi chỉ số COD cao và tỷ lệ sinh học BOD5 đối với COD vượt quá khoảng 0,3. Các chất phân tán bề mặt (surfactant) và các chất diệt khuẩn trong thức ăn có thể độc hại đối với khối sinh vật, do đó, trước khi đầu tư vào giai đoạn sinh học như MBR hoặc MBBR thì cần phải thực hiện thử nghiệm tiếp nhận và ngăn chặn.
Tại sao thùng cân bằng là một thiết bị rất quan trọng?
Nó giúp làm mát đợt lũ và đợt cao điểm về chất lượng trong vòng 4-8 giờ, ổn định độ pH và bảo vệ các thiết bị ở giai đoạn tiếp theo khỏi các cú sốc. Hầu hết các hệ thống bị ngưng hoạt động đã bỏ qua bước này để tiết kiệm diện tích, và các thiết bị ở các giai đoạn tiếp theo bị lỗi thường xuyên, khó nhận biết.
Cách lựa chọn coagulant và flocculant có độ tin cậy cao nhất là gì?
Kiểm tra trong lọ quy mô nhỏ trên một mẫu đại diện là phương pháp duy nhất đáng tin cậy. Dung lượng PAC trong khoảng 50-300 mg mỗi lít và PAM ở mức 1-5 mg mỗi lít là điểm khởi đầu, không phải là cài đặt cuối cùng. Thải nước thể được in thường có lợi từ PAM kation cho việc làm trắng.
Bao nhiêu nước một hệ thống rửa bằng nhựa tiêu thụ mỗi tấn thức ăn?
Nó thay đổi theo nguyên liệu đầu vào: mảnh cacbua từ chai PET là khoảng 3 đến 6 m3 mỗi tấn, mảnh cacbua từ chai HDPE là 2 đến 4, màng phim nông nghiệp là 5 đến 10, và túi vải PP hoặc túi jumbo là 4 đến
Điều gì xảy ra với dung dịch sữa đặc kết từ phương pháp hoại phân ngược?
Dòng thải RO thường chiếm 25-40% nguyên liệu, là vấn đề xử lý khó khăn nhất trong hệ thống tái sử dụng. Những lựa chọn bao gồm tiếp tục công đoạn bay hơi hoặc kết tinh, có chi phí cao, hoặc thải ra môi trường theo yêu cầu của giấy phép, cần được lên kế hoạch trước, chứ không phải phát hiện sau khi đi vào hoạt động.
Cách lựa chọn nguyên liệu thay đổi thiết kế xử lý nước?
Tương đối nặng. Một dây chuyền bao được may bằng PE là vấn đề loại bỏ cát được giải quyết bằng thiết bị loại bỏ cát và tủ phân tách lamella, trong khi một dây chuyền chai HDPE là vấn đề bọt và dầu mỡ được giải quyết bằng phương pháp xà bong cặn khí, và một dây chuyền giấy được in là vấn đề bất màu được giải quyết bằng kết hợp flocculation cationic và than hoạt tính. Tỷ lệ nước, chứ không phải thương hiệu hệ thống giặt, nên điều hành lựa chọn xử lý.
Kết luận
Chọn một hệ thống xử lý nước cho một khâu rửa nhựa là một quá trình xác định trước khi xác định. Hãy bắt đầu từ nước: thu thập mẫu tại mỗi trạm, mô tả từng nguyên liệu đầu vào, và chuyển đổi các chỉ số SS, COD, BOD5, pH, màu sắc và SDI thành một chuỗi đơn vị. Xây dựng chuỗi này từ thư viện bộ phận trong phần B, đưa ra quyết định về màng dày và bồn bể nổi bằng không khí trên cơ sở mật độ chất rắn và lượng mầu mỡ, và tuyệt đối không bỏ qua bồn ổn định hoặc thử nghiệm bình. Chọn cấp tái sử dụng từ phần C phù hợp với kinh tế sử dụng nước, thực hiện quy trình 6 bước trong phần D, và xác nhận giới hạn địa phương từ bản đồ tuân thủ trong phần E trước khi mua.
Đối với hầu hết các nhà máy, giải pháp B - tái sử dụng một phần với chất hoạt tính carbon và quá trình lọc siêu nhỏ để đưa 70 - 85% lượng nước về khâu rửa và dao giũa - là giải pháp lý tưởng, cân bằng giữa chi phí đầu tư, áp lực vận hành và khả năng chống lại biến cố. Tránh thải các chất với lượng gần như là bằng 0 tại các cơ sở có lượng nước hạn hẹp hoặc bị cài đặt các yêu cầu nghiêm ngặt. Polyretec, nhà máy của Wanplas có kinh nghiệm sâu dày trong ngành rửa và băm nhựa tái chế thiết kế hệ thống luồng nước và dây chuyền rửa như một hệ thống thống nhất, để đường ống xử lý phù hợp với chân dung các chất ô nhiễm thực tế, thay vì dựa trên những giả định chung. Khi bạn xác định đường ống tiếp theo, hãy báo cáo yêu cầu xử lý nước cùng với lượng sản phẩm chế biến, và sự khác biệt sẽ thấy ở mức hóa đơn nước tươi thấp hơn, các giấy phép ổn định, và hàng năm vận hành không gián đoạn.
