橡胶厂废水、废气、粉尘的来源、特点、危害及处理难点与解决方案
一、来源与特点
1. 废水来源
橡胶厂废水主要来自炼胶、硫化、设备清洗等环节,包含高浓度有机物(如橡胶颗粒、硫化剂残留)、悬浮物、硫化物及重金属离子。其特点为成分复杂、COD(化学需氧量)浓度高(可达数千至数万mg/L)、可生化性差,部分废水含毒性物质(如苯并芘),直接排放会导致水体富营养化、鱼虾死亡及土壤污染。
2. 废气来源
废气产生于炼胶(混炼、塑化)、硫化、挤出、压延等工序。主要成分包括挥发性有机物(VOCs,如苯系物、酮类)、含硫化合物(硫化氢、硫醇)、含氮化合物(氨气)及颗粒物。其特点为浓度波动大(不同工序浓度差异可达10倍以上)、成分复杂(含恶臭物质)、排放间歇性(与生产节奏同步)。
3. 粉尘来源
粉尘主要来自炼胶工序的密炼机、开炼机,以及破碎、筛分等环节。成分以橡胶颗粒、炭黑、填充剂(如碳酸钙)为主,粒径小(PM10以下),易形成气溶胶,长期悬浮于空气中。
二、处理难点与针对性解决方案
1. 废水处理难点
难点:高浓度有机物难以降解,硫化物抑制微生物活性,重金属离子需单独处理。
解决方案:采用“预处理+生物处理+深度处理”组合工艺。预处理通过混凝沉淀去除悬浮物;生物处理采用水解酸化-好氧工艺(A/O)提高可生化性;深度处理通过反渗透膜回收水资源,实现零排放。
2. 废气处理难点
难点:废气成分复杂,单一技术难以达标;低浓度废气处理能耗高;无组织排放管控困难。
解决方案:针对高浓度废气采用“吸附浓缩+催化燃烧”(如RCO/RTO),低浓度废气结合“喷淋吸收+生物滤池”或“低温等离子+活性炭吸附”;无组织排放通过定制化集气罩(收集效率≥95%)和密闭车间设计控制。
3. 粉尘处理难点
难点:粉尘黏性大(如炭黑),易堵塞滤料;细颗粒物(PM2.5)捕集效率低。
解决方案:采用脉冲布袋除尘器,滤袋材质选用覆膜聚酯纤维,过滤风速控制在0.8-1.5m/min;离线清灰方式减少滤袋磨损,除尘效率达99.9%以上。
三、经典处理案例解析
案例一:山东某大型轮胎制造企业废气治理项目
背景:企业年产能300万条全钢子午轮胎,原有活性炭吸附装置无法满足山东省地方标准(VOCs≤50mg/m³),需升级改造。
处理工艺:
预处理:混炼车间废气经脉冲布袋除尘器(去除粉尘≥99%)后,进入碱液喷淋塔吸收硫化氢、二氧化硫;硫化车间废气直接喷淋降温除尘。
核心处理:预处理后废气合并进入沸石转轮浓缩(浓缩倍数10-15倍),高浓度废气送入蓄热式催化燃烧炉(RCO),在250-350℃下分解为CO₂和H₂O,热量通过蓄热体回收。
设备优点:
沸石转轮耐高温、抗湿性强,适用于复杂废气;
RCO能耗较RTO降低30%,运行成本低;
模块化设计便于扩容,适应产能波动。
处理效果:
VOCs排放浓度≤15mg/m³(去除率92%),硫化氢≤0.1mg/m³(去除率98%);
年减排VOCs约80吨,满足环评要求;
周边居民投诉量下降90%,企业通过环保验收。
案例二:华东某橡胶密封件企业废水零排放项目
背景:企业生产橡胶密封圈、减震垫,废水含高浓度有机物(COD≈8000mg/L)、硫化物(≈200mg/L)及重金属(锌≈50mg/L),原处理工艺(水解酸化+接触氧化)无法稳定达标。
处理工艺:
预处理:废水经格栅去除大颗粒悬浮物后,进入调节池均质均量;
混凝沉淀:投加PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺),去除硫化物及部分重金属;
A/O生物处理:水解酸化池将大分子有机物分解为小分子,好氧池进一步降解COD;
深度处理:MBR(膜生物反应器)过滤悬浮物,反渗透膜回收中水(回用率≥70%)。
设备优点:
MBR膜孔径0.1μm,可截留微生物,延长污泥龄,提高脱氮效率;
反渗透膜脱盐率≥95%,出水水质接近饮用水标准;
自动化控制系统实时监测水质,减少人工干预。
处理效果:
出水COD≤50mg/L、氨氮≤5mg/L、硫化物未检出,达到《橡胶制品工业污染物排放标准》;
年减少新鲜水取用量12万吨,降低运营成本200万元;
企业获评“绿色工厂”,产品出口竞争力提升。
四、处理效益总结
环境效益:废气达标排放减少大气污染,废水零排放保护水资源,粉尘控制改善区域空气质量。
经济效益:通过热能回收、中水回用降低能耗与水耗,资源化利用(如回收塑化剂)创造额外收益。
社会效益:企业环保形象提升,减少邻避效应,助力行业可持续发展。
橡胶厂三废处理需结合工艺特性与排放标准,采用“源头控制+过程减排+末端治理”的全流程策略,以实现环境效益与经济效益的双赢。
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