CN105500554A - 一种废塑料处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废塑料处理系统，包括顺序设置的撕碎机构、清洗机构、脱水机构、挤出成形机构和储料机构，以及设置在各机构间的传送机构；还包括有废水处理系统和废气处理系统，废塑料处理系统中各机构产生的废水、废气汇集后分别排入到废水处理系统和废气处理系统中进行处理；其中，废水处理系统包括有顺序连接的调节池、沉淀池、气浮池和多介质过滤池；废水经过调节池实现均化水质和调节水量，经过沉淀池去除可沉淀物质，经过气浮池去除不沉淀的悬浮物质以及可溶性杂质，最后经过多介质过滤池进一步过滤、澄清。本发明通过对废水、废气进行特定的工艺处理，污染物得到较好的去除，污染物处理效果好，且可实现了废塑料处理过程中水的封闭循环。

Description

一种废塑料处理系统

技术领域

本发明涉及塑料处理装置的设计技术领域，具体涉及一种环保性能高的废塑料处理系统。

背景技术

废塑料处理工艺中，会产生大量的废水和废气，这些废水或废气若直接外排势必会造成严重的环境污染。

废水的产生主要来源于废塑料的清洗、湿法破碎工序以及生产车间的地面冲洗等环节。废水中污染物的主要成为主要为泥土、沙砾、废纸、塑料粉末等物质，废水中的COD（化学需氧量）浓度、SS（悬浮物）的浓度相对较高，达到了500mg/L；废水产生量相对较大，可生化性相对较差。考虑到废水难以生化的性质，传统的生物处理方式对废水的处理效果作用不大，污水外排会对环境造成影响。而且，传统的生产企业使用的原水为自来水、地表水或地下水等水源，水质质量本来就不高。

废气的产生源头主要来自破碎的粉尘和造粒过程中的有机废气，在高温融化的过程中会有少量有机气体释放出来，有机烃类物质会产生碳氢化合物、笨等有毒有害废气，这部分有机物主要来自于废塑料部分高分子裂解成小分子和原塑料中添加的增塑剂。

目前，对有机废气净化方式颇多，比如直接燃烧、催化燃烧，但对于低浓度，依靠废气自身的性能很难燃烧，需要配合大量燃气助燃，这就导致大风量的废气经济上很难实现工业化处置。

发明内容

为了解决现有技术中废水、废气处理效果差的问题，本发明提供了一种废塑料处理系统，包括顺序设置的撕碎机构、清洗机构、脱水机构、挤出成形机构和储料机构，以及设置在各机构之间的传送机构，所述废塑料处理系统还包括有废水处理系统和废气处理系统，所述撕碎机构、清洗机构、脱水机构和挤出成形机构产生的废水、废气汇集后分别排入到所述废水处理系统和所述废气处理系统中进行处理；

其中，所述废水处理系统包括有顺序连接的调节池、沉淀池、气浮池和多介质过滤池；废水经过所述调节池实现均化水质和调节水量，然后经过所述沉淀池去除可沉淀物质，再经过所述气浮池去除悬浮物质以及可溶性杂质，最后经过所述多介质过滤池进一步过滤、澄清。

较佳地，所述调节池配备有控制系统、第一加药装置和成分测量装置；所述成分测量装置设置在调节池内，用于测量废水的组成成分并反馈给控制系统；所述控制系统控制所述第一加药装置根据所述成分测量装置获得的废水组成成分来选择对应的药物加入到废水中进行中合，以降低COD的浓度。

较佳地，所述调节池内还设置有用于测量水量的液位计，所述液位计将测量的水量反馈给所述控制系统，所述控制系统根据所述液位计测得的水量来控制所述调节池的进水量。

较佳地，所述沉淀池配备也第二加药装置，所述第二加药装置用于向所述沉淀池内加入混凝剂来加强沉淀效果。

较佳地，所述沉淀池采用外置式钢结构沉淀池，且所述沉淀池采用斜板式沉淀的方式。

较佳地，所述气浮池配备有微细气泡产生装置，所述微细气泡产生装置将产生的大量微细气泡通入到所述气浮池内。

较佳地，所述气浮池的进水管路上还设置有第三加药装置，所述第三加药装置向所述气浮池内投加混凝剂。

较佳地，所述多介质过滤池内填充有过滤用的填料，所述填料由沙砾和活性吸附介质组成；所述填料的表面为有氧区域，所述填料的内部为缺氧区域，水流经所述活性吸附介质进行过滤以及进一步降低COD的浓度。

较佳地，所述废水处理系统还包括有污泥浓缩池，所述污泥浓缩池用于收集所述沉淀池和所述气浮池产生的污泥，污泥在所述污泥浓缩池内进行脱水变成泥饼外运。

较佳地，经过所述废水处理系统处理好的水输送到一产水池中，所述产水池中的水通过一水循环系统再输送回所述清洗机构、脱水机构和挤出成形机构进行重复循环利用。

较佳地，所述废气处理系统包括有顺序连接的运水烟罩、活性碳塔和引风机，在所述引风机的作用下汇集的废气汇集先输送到所述运水烟罩内去除油、烟以及粉尘，再进入所述活性碳塔内去除有机挥发性物质，最后经过所述引风机排出。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1）本发明提供的废塑料处理系统中的废水处理系统，通过调节池、沉淀池、气浮池、多介质过滤池对废水先后进行处理，从而全面有效的降低了废水的COD浓度、SS浓度，有效的分离出废水中的可沉降的悬浮物（土壤、沙砾、胶体物质等）、不沉降的细微悬浮颗粒、油污等，污染物处理相对于现有技术效果大大提升；同时，处理好的水可工废塑料处理系统重复使用，可实现了废塑料处理过程中水的封闭循环，减少污水外排对环境的影响；

2）本发明提供的废塑料处理系统中的废气处理系统，通过运水烟罩有效去除了废气中的油、烟以及粉尘等，通过活性炭塔有效去除了有机挥发性物质（例如苯系物、烯烃类物质），且本发明中的废气处理系统结构简单，经济实惠，污染物去除效果好，去除效率高，减少了环境污染。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为本发明提供的废塑料处理系统的结构示意图；

图2为本发明提供的废塑料处理系统中废水处理系统的工艺过程图；

图3为本发明提供的废塑料处理系统中废气处理系统的工艺过程图。

符号说明：

1-废水处理系统101-调节池102-沉淀池

103-气浮池104-多介质过滤池105-第一加药装置

106-第二加药装置107-第三加药装置108-微细气泡产生装置

109、110-提升泵2-废气处理系统201-运水烟罩

202-活性炭塔203-引风机3-皮带输送机

4-撕碎机构5-传送机构6-搓洗机构

7-漂洗机构8-脱水机构9-干燥装置

10-排气管11-挤出成形机构12-冷却槽

13-切粒机。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

参照图1，废塑料处理系统包括有顺序设置的撕碎机构4、清洗机构、脱水机构8、挤出成形机构11和储料机构，以及设置在各机构之间的传送机构5；进一步的，清洗机构包括有搓洗机构6和漂洗机构7，脱水机构8与挤出成形机构11之间设置有干燥装置9，挤出成形机构11与储料机构之间还顺序设置有冷却槽12和切粒机13。

废塑料处理系统的工作原理为：在皮带输送机3的作用下废塑料送入到撕碎机构4中进行破碎，破碎后的塑料碎片在传送机构5的作用下顺序经过搓洗机构6和漂洗机构7，清洗掉塑料碎片上的脏污；清洗好的塑料碎片在传动机构5的作用下输送到脱水机构8中进行脱水，再被输送到干燥装置9中进行干燥；干燥好后的塑料碎片进入挤压成形机构11中，塑料碎片在挤压成形机构11中，被挤压成粘稠物，粘稠物经过滤网变成一根根细丝；挤压成细丝的塑料输送到冷却槽12内进行冷却，冷却后送入到切粒机13中进行切粒，切粒好的塑料粒最后被送入到储料机构中储放起来，以备使用，从而整个废塑料处理系统完成。

废塑料处理系统还包括有废水处理系统1和废气处理系统2，撕碎机构4、清洗机构、脱水机构8和挤出成形机构11产生的废水、废气，以及干燥装置9、冷却槽12、切粒机13中产生的废水、废气，汇集后分别排入到废水处理系统1和废气处理系统2中进行处理。

本发明中的废水处理系统1和废气处理系统2通过对废水、废气进行特定的工艺处理后，污染物得到去除，处理效果好，减少了环境污染，而且废水处理后可供废塑料处理工艺重复使用，实现了废塑料处理过程中水的封闭循环。

下面就本发明中的废水处理系统1和废气处理系统2做进一步的说明:

一、废水处理系统

参照图2，废水处理系统1主要包括有顺序设置的调节池101、沉淀池102、气浮池103和多介质过滤池104，各池之间通过水管进行连通。废水经过调节池101实现均化水质和调节水量的效果，然后经过沉淀池102去除可沉淀物质，再经过气浮池103去除不沉淀的悬浮物质以及可溶性杂质，最后经过多介质过滤池104进一步过滤、澄清。

在本实施例中，清洗机构、脱水机构8、挤压成型机构以及冷却槽12内产生的废水，可通过排水廊道进行收集，废水汇集后通过廊道被输送到调节池101，如图1、2中所示；在本实施例中，可在廊道排向废水处理系统1的排水口上设置有格栅（例如不锈钢网），对废水中的大颗粒物质、碎纸片等进行拦截，可以视颗粒物的粒径分布情况调整网的目数或设置多级格栅，拦截的颗粒物质实行人工清污。

在本实施例中，调节池101还配备有控制系统、第一加药装置105和成分测量装置；成分测量装置设置在调节池101内，用于测量废水的组成成分并反馈给控制系统；其中，第一加药装置可直接连接在调节池101的进水管路上，第一加药装置105的设置位置此处不作限制。控制系统控制第一加药装置105根据成分测量装置获得的废水组成成分来选择对应的药物加入到废水中进行中合，以降低COD的浓度。

调节池101内还设置有用于测量调节池101内水量的液位计，液位计将测量的水量反馈给控制系统，控制系统根据液位计测得的水量来控制调节池101的进水量，使得调节池101内的水量趋于平稳；例如，可在调节池101的进水口上设置有阀门，控制系统可通过控制阀门来实现水量的调节。

由于废塑料处理过程中产生的废水的水质和水量在24h内都有波动变化，这种变化对废水处理设备正常发挥其净化功能是不利的，水质和水量波动变化越大，过程参数越难以控制，处理效果越不稳定；反之，波动越小，效果越稳定。因此，本发明在废水处理前通过调节池101的设置，用以进行水量的调节和水质的均化，以保证后续废水处理的正常进行。

又考虑到不同塑料清洗下来的污染物的情况存在差异，因此废水均化的时候需要针对不同的污染物使用不同的水质均化药物；本发明通过第一加药装置105与成分测量装置的配合使用，可根据具体情况选择性的加药，从而大大提高了水质均化的效果，从而有利于后续废水处理效果。

在本实施例中，经过调节池101均化后的水通过提升泵109输送到沉淀池102内，沉淀池102是利用重力沉降原理来去除废水中悬浮固体的工艺过程，本发明中的沉淀池102主要是来分离废水中的土壤、沙砾以及各类胶体物质等。其中，沉淀池102优选的采用外置式钢结构沉淀池，成本相对较低；且沉淀池102可采用斜板沉淀式，利用斜板的层流作用，提高表面负荷，提高沉淀效果，以减少设备的占地面积。

进一步的，为了增加沉淀池102对细微颗粒及胶体的沉降效果，增加一套第二加药装置106，通过第二加药装置106向沉淀池102内投入混凝剂，来强化沉淀效果；具体投加的混凝剂的种类，可后期通过对水质的具体情况视实验结果而定，此处不作限制。

在本实施例中，通过沉淀池102沉淀后的水在高度落差的作用下流入到气浮池103内；气浮池103配备有微细气泡产生装置108，微细气泡产生装置108将产生的微细气泡通入到气浮池103内。

塑料破碎过程中会有细微颗粒被水冲入沟渠进入污水处理系统，塑料的密度相对水较轻，通过沉淀难以分离；本发明通过微细气泡产生装置108向水中注入大量的微细气泡，形成水、气和需被去除物质的三相混合体，使气泡附着在悬浮颗粒上，因黏合在一起的气泡和悬浮颗粒的密度小于水而浮到表面，实现水和悬浮物的分离。

本发明中提供的气浮池103不仅仅能够去除离密度接近于水和难以沉淀的悬浮物，也可以用来去除可溶性杂质（比如表面活性物质）；而且，气浮池103对于油份的分离也有比较好的去除效果，油物也可附着在气泡上被分离出来；废旧塑料来源于各行各业，不排除会有部分油份被冲洗到废水当中，气浮池103还同时起到了去油的效果。

进一步的，悬浮物表面有亲水和憎水之分，憎水性悬浮颗粒表面容易附着气泡，因而可以气浮，亲水性悬浮颗粒则不宜附着在气泡上，亲水性悬浮颗粒用适当的化学药品处理后可以转化为憎水性。因此，本发明在气浮池103的进水管路上还设置有第三加药装置107，第三加药装置107向气浮池103内投加混凝剂，使得亲水性悬浮颗粒结为絮体，絮体具有网状结构，容易截留气泡，从而提升气浮效率。

在本实施例中，经过气浮池103后的水在提升泵110的作用下输送到多介质过滤池104中。由于前段废水已经经过沉淀池102和气浮池103两道工艺，废水中的悬浮物基本去除干净，考虑到后续用水设备的运行安全和稳定性，防止因为长期使用，水中残留的少量物质在设备和管道的结垢，本发明增加一多介质过滤池104，对废水做进一步的过滤、澄清，保证后续用水设备的安全；另外，多介质过滤池可以视作一种缺氧的环境，对于废水的COD也有进一步的去除效果。

进一步的，本发明中的多介质过滤池104的设计与传统的过滤池大体一致，只是将现有过滤池中内部用于过滤的填料进行优化，将现有的部分沙粒更换为活性吸附物质；这类活性吸附材料具有多孔结构，比表面积更大，不仅起到过滤作用，吸附性能更强，更能在表面附着大量的微生物。同时，填料的表面属于好氧区域，填料内部为缺氧区域，一个填料小颗粒就属于一个微型AO系统，更加适合于此类低污染物浓度的废水处理过程。

在本实施例中，废水处理系统1还包括有污泥浓缩池，污泥浓缩池用于收集沉淀池102和气浮池103产生的污泥，污泥在污泥浓缩池内进行脱水变成泥饼外运。

本发明废水中的主要污染物的去除均是通过上述各手段将其变为不溶物，从废水中分离出来，因此，最终的污染物的出处就只有污泥（例如沉淀池102分离出的的泥渣和气浮池103分离出的浮渣）。本发明通过污泥浓缩池的设置，来收集沉淀池102和气浮池103产生的污泥，然后可通过加药的方式，将污泥进行浓缩，然后输入到板框压滤机进行压榨，滤液可返回调节池，压榨形成的污泥滤饼可储存外运。

在本实施例中，经过废水处理系统1处理好的水从多介质过滤池104中输出，并输送到一产水池中，产水池中的水可再通过一水循环系统输送回清洗机构、脱水机构8和挤出成形机构11中，以供废塑料处理系统使用，从而实现了塑料生产过程中的水的封闭式循环，减少污水外排对环境的影响。

二、废气处理系统

废塑料处理系统中，通常撕碎机构4、清洗机构、脱水机构8、挤出成形机构11内会产生废气，本发明可将撕碎机构4、清洗机构、脱水机构8置于一封闭空间内，挤出成形机构11内产生的废气可通过一排气管10输送到封闭空间内，如图1中所示；废气处理系统2可连接到封闭空间的出口上，从而来进行废气的处理。当然，废气的收集方式不仅仅局限于以上所述，可根据具体情况来进行调整，此处不作限制。

参照图3，废气处理系统2包括有顺序连接的运水烟罩201、活性碳塔202和引风机203，在引风机203的作用下汇集的废气先输送到运水烟罩201内去除油、烟以及粉尘等，再进入活性碳塔202内去除有机挥发性物质，最后经过引风机203排出。

其中，运水烟罩201主要用于去除对油、烟以及粉尘等。废气进入烟罩后，运水烟罩201中的循环冷却水会在喷头的作用下，呈现扇形雾状喷射，废气可以与水雾完全融合，将废气中的粉尘、烟雾颗粒吸附变为液滴，从而截留。冷却水中可加入化油剂，废气中的油物则在化油剂的作用下产生皂化作用，从而随水流出。穿过雾水区的水气混合气体则在气水分离扇的旋转作用下，气体被抽风系统抽走，留下的水可输送到废塑料处理系统中的用水循环系统中供使用。

活性碳塔202中设置有活性碳，废气经过活性炭塔202内的活性炭，从而去除有机挥发性物质。活性炭主要由碳元素（质量分数为87%~97%）组成，活性炭的孔容积达0.2~1cm3/g、比表面积为每克几百至3000m2以上，因此活性炭具有高效的吸附作用，可以从废气中吸附各种非极性物质；塑料中含有的各类挥发性有机物，大多为苯系物、烯烃类物质，是属于非极性或极性很小的物质，因此活性炭对这类物质有着极好的吸附性能；活性炭对有机挥发性物质的吸附，几乎不具有选择性，因此只要活性炭没有达到饱和，排出的气体中含有的挥发性有机物的浓度都非常低，对污染物的脱除效果均能稳定的保持在95%以上。因此，本发明通过活性碳塔202的设置从而高效去除了废气中的苯系物、烯烃等物质，经济实惠，污染物去除效果好，效率高。

本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (11)

1.一种废塑料处理系统，包括顺序设置的撕碎机构、清洗机构、脱水机构、挤出成形机构和储料机构，以及设置在各机构之间的传送机构，其特征在于，所述废塑料处理系统还包括有废水处理系统和废气处理系统，所述撕碎机构、清洗机构、脱水机构和挤出成形机构产生的废水、废气汇集后分别排入到所述废水处理系统和所述废气处理系统中进行处理；

其中，所述废水处理系统包括有顺序连接的调节池、沉淀池、气浮池和多介质过滤池；废水经过所述调节池实现均化水质和调节水量，然后经过所述沉淀池去除可沉淀物质，再经过所述气浮池去除悬浮物质以及可溶性杂质，最后经过所述多介质过滤池进一步过滤、澄清。

2.根据权利要求1所述的废塑料处理系统，其特征在于，所述调节池配备有控制系统、第一加药装置和成分测量装置；所述成分测量装置设置在调节池内，用于测量废水的组成成分并反馈给控制系统；所述控制系统控制所述第一加药装置根据所述成分测量装置获得的废水组成成分来选择对应的药物加入到废水中进行中合，以降低COD的浓度。

3.根据权利要求2所述的废塑料处理系统，其特征在于，所述调节池内还设置有用于测量水量的液位计，所述液位计将测量的水量反馈给所述控制系统，所述控制系统根据所述液位计测得的水量来控制所述调节池的进水量。

4.根据权利要求1所述的废塑料处理系统，其特征在于，所述沉淀池配备也第二加药装置，所述第二加药装置用于向所述沉淀池内加入混凝剂来加强沉淀效果。

5.根据权利要求1或4所述的废塑料处理系统，其特征在于，所述沉淀池采用外置式钢结构沉淀池，且所述沉淀池采用斜板式沉淀的方式。

6.根据权利要求1所述的废塑料处理系统，其特征在于，所述气浮池配备有微细气泡产生装置，所述微细气泡产生装置将产生的大量微细气泡通入到所述气浮池内。

7.根据权利要求6所述的废塑料处理系统，其特征在于，所述气浮池的进水管路上还设置有第三加药装置，所述第三加药装置向所述气浮池内投加混凝剂。

8.根据权利要求1所述的废塑料处理系统，其特征在于，所述多介质过滤池内填充有过滤用的填料，所述填料由沙砾和活性吸附介质组成；所述填料的表面为有氧区域，所述填料的内部为缺氧区域，水流经所述活性吸附介质进行过滤以及进一步降低COD的浓度。

9.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水处理系统还包括有污泥浓缩池，所述污泥浓缩池用于收集所述沉淀池和所述气浮池产生的污泥，污泥在所述污泥浓缩池内进行脱水变成泥饼外运。

10.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，经过所述废水处理系统处理好的水输送到一产水池中，所述产水池中的水通过一水循环系统再输送回所述清洗机构、脱水机构和挤出成形机构进行重复循环利用。

11.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，所述废气处理系统包括有顺序连接的运水烟罩、活性碳塔和引风机，在所述引风机的作用下汇集的废气汇集先输送到所述运水烟罩内去除油、烟以及粉尘，再进入所述活性碳塔内去除有机挥发性物质，最后经过所述引风机排出。