塑胶厂废水、废气、粉尘的来源、特点、危害、治理难点及解决方案
一、污染来源与行业分布
塑胶行业生产环节涵盖原料加工、成型(注塑/挤出/吹塑)、后处理(印刷/喷涂/粘接)及再生资源利用(废旧塑料回收)等阶段。不同环节产生的污染物特性差异显著:
废水:主要来自模具冷却水、设备清洗液、地面冲洗水及反应釜清洗废水,含高浓度COD(2000-50000mg/L)、悬浮物(SS)、油污及化学添加剂(如增塑剂、阻燃剂)。
废气:源于塑料熔融挥发、脱模剂分解及后处理工艺,以非甲烷总烃(NMHC)、苯系物(苯乙烯、甲苯)、氯化氢(HCl)及恶臭物质为主,浓度波动大(50-5000mg/m³),部分含硅氧烷等抑制剂。
粉尘:产生于原料破碎、投料、产品修边及砂光工序,粒径细小(PM2.5-PM10),易静电积聚,部分含玻璃纤维或重金属添加剂。
二、治理难点与技术挑战
废水处理难点
成分复杂:含难降解物质(如PVA、邻苯二甲酸酯)及生物抑制物(如硫化物),可生化性差(B/C<0.3)。
毒性风险:PVC废水含致癌物氯乙烯单体(VCM),需强化预处理以避免二次污染。
盐分干扰:高盐废水(TDS>10000mg/L)抑制微生物活性,需结合膜分离或蒸发结晶。
废气处理难点
高温高湿:注塑废气温度达80-120℃,湿度>60%,需预处理降温除湿以保护设备。
成分波动:浓度瞬时峰值可达2000mg/m³,传统催化燃烧装置易因负荷冲击熄火。
二次污染:含卤素废气(如PVC)燃烧可能生成二噁英,需抑制剂或特殊催化剂。
粉尘治理难点
静电爆炸:塑料粉尘易积聚静电,需防爆设计(如泄爆片、导电接地)。
粘附性强:含阻燃剂或玻璃纤维的粉尘易堵塞滤材,需特殊表面处理(如PTFE覆膜)。
回收价值低:混合粉尘成分复杂,需分质处理以提高资源化利用率。
三、经典案例解析
案例一:广东某再生塑料清洗企业废水零排放工程
背景:年处理废塑料20万吨,废水排放量3000m³/d,含塑料颗粒(150-200mg/L)、油脂(500mg/L)及COD(800mg/L),需实现零排放。
处理工艺:
预处理:斜管沉淀池投加PAC/PAM,去除SS至300mg/L;气浮机溶气压力0.4MPa,油脂去除率95%,COD降至500mg/L。
生化处理:A/O工艺(污泥浓度4000mg/L),COD去除率80%,氨氮去除率90%。
深度处理:RO系统回收率70%,产水COD<50mg/L;浓水经MVR蒸发结晶,固体废弃物量减少90%。
设备优势:
斜管沉淀池:占地小、处理效率高,适合高悬浮物废水。
MVR蒸发器:利用机械压缩蒸汽再循环,能耗较传统多效蒸发降低60%。
处理效果:废水100%回用,年节水109.5万吨,节约水费400万元;蒸发结晶副产硫酸钠(纯度99%),年收益80万元,投资回收期4年。
案例二:华东某大型PVC板材生产企业粉尘治理项目
背景:年产能超5万吨,粉尘来源于配料、混料、切割及砂光工序,粒径跨度大(毫米级碎屑至微米级颗粒),部分区域湿度高易导致滤材板结。
处理工艺:
混料车间:气力输送+旋风分离(效率70-80%)+防静电布袋除尘器(过滤效率99%以上)。
砂光工序:密闭罩+高效滤筒除尘器,滤材采用防油防水PTFE覆膜材质。
分级处理:
防爆设计:系统符合ATEX标准,关键部位设置泄爆片及抑爆装置。
设备优势:
气力输送:密闭性好,减少粉尘逸散。
PTFE覆膜滤材:表面光滑,易清灰,使用寿命延长至12个月以上。
处理效果:车间内粉尘浓度从15-20mg/m³降至2mg/m³以下;排放口颗粒物浓度稳定<10mg/m³,远低于国家标准;年回收原料价值约30万元。
案例三:某汽车配件注塑厂废气治理项目
背景:拥有20台注塑机,主要使用ABS、PP等原料,废气含苯系物及NMHC(浓度80-200mg/m³),风量80000m³/h,厂区空间有限。
处理工艺:
预处理:初效+中效过滤器去除颗粒物。
主处理:活性炭吸附浓缩+催化氧化,饱和活性炭通过热氮气脱附,高浓度脱附气进入催化氧化炉(温度250-300℃)分解。
智能控制:系统根据废气浓度自动调节脱附频率,配备LEL监测联锁保护。
设备优势:
活性炭吸附浓缩:将大风量低浓度废气浓缩10-15倍,减少设备规模。
催化氧化炉:净化效率>97%,无二次污染,热能回收利用率达60%。
处理效果:NMHC排放浓度<20mg/m³,苯系物去除率>98%;系统能耗比RTO方案降低40%,年运维费减少20万元;车间异味消除,员工职业病率下降70%。
四、治理效益总结
环境效益:通过分级处理与资源化技术,实现废水零排放、废气达标排放及粉尘无组织排放控制,显著降低对周边生态的影响。
经济效益:
废水回用节约水资源成本,副产物销售创造额外收益。
废气热能回收降低能耗,活性炭再生减少耗材费用。
粉尘回收原料降低采购成本,防爆设计避免安全事故损失。
社会效益:改善车间作业环境,降低员工健康风险,提升企业形象,助力行业绿色转型。
结论:塑胶行业污染治理需结合污染物特性,采用“预处理+主处理+深度处理”的组合工艺,并注重设备选型与智能化控制,以实现环境效益与经济效益的双赢。
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