一种化学试剂塑料空瓶的处理系统及其处理方法与流程

本发明属于环境科学、技术、工程领域，具体涉及一种化学试剂塑料空瓶的处理系统及其处理方法。

背景技术：

近年来，随着化学工业的发展，化工企业、高等院校、科研院所等单位使用的化学试剂量越来越大，这些化学试剂大多采用塑料材质的瓶子包装。化学试剂空瓶一般是聚对苯二甲酸类塑料，主要包括聚对苯二甲酸乙二酯(pet)和聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)。化学试剂使用后，由于存放化学试剂的空瓶中沾附了一些化学试剂，因而不能当成普通固体废弃物丢弃，需要经过特殊处理。传统的化学试剂空瓶的处理方法一般为高温焚烧，这种方法有可能会产生二次污染。有研究者提出了“一种化学试剂瓶高温浸泡清洗系统”(专利公开号：cn103721988a)，但这仅限于实验室层面的化学试剂瓶的处理，不能进行大量应用。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种化学试剂塑料空瓶的处理系统及其处理方法，实现针对盛放不同类别化学试剂空瓶及盛放不同质量化学试剂空瓶的快速处理，并对处理后的空瓶进行回收利用，不仅能有效处理残余试剂，而且能减少二次污染。

本发明的技术方案如下：

一种化学试剂塑料空瓶的处理系统，包括浸泡池、一级瓶液分离器、二级瓶液分离器、清洗池、吸附反应池、沉淀池和高温焚烧炉；其中，所述浸泡池连接至一级瓶液分离器，所述一级瓶液分离器分别连接清洗池和吸附反应池，所述清洗池出口连接至二级瓶液分离器，所述吸附反应池依次连接沉淀池和高温焚烧炉，所述清洗池另设管道连接至吸附反应池；

所述浸泡池和清洗池均为圆柱形结构，上端设有进水孔，下端设有排水孔，池上方设置有压力盖，压力盖上方连接有金属驱动杆，可拉动压力盖上下移动；

所述一级、二级瓶液分离器为边缘有筛孔的旋转滚筒装置，一侧为窄口，另一侧封闭，封闭端外连接有传动杆。

优选地，所述压力盖为pvc材质。

优选地，所述清洗池的数量为1个以上。

一种化学试剂塑料空瓶的处理方法，包括以下步骤：

步骤1)化学试剂空瓶浸泡：将需要处理的塑料空瓶设置为敞口，开口向上置于浸泡池中，利用压力盖将漂浮在水面上的塑料空瓶压入水中；

步骤2)浸泡剂添加：首先检测浸泡液ph值，若浸泡液为酸性，则只添加工业酒精；若浸泡液为碱性或中性，则添加工业盐酸和工业酒精；浸泡时间设定为12h，浸泡过程中间歇搅动；

步骤3)空瓶与浸泡液分离：将空瓶倒入一级瓶液分离器中，启动装置开始旋转，在旋转过程中使空瓶内残余的液体流出；

步骤4)空瓶清洗：将经步骤3)处理的空瓶转移至清洗池中，采用自来水进行清洗，空瓶清洗过程进行3次，完成后再将空瓶倒入二级瓶液分离器中脱水和回收；

步骤5)浸泡液、清洗液及残渣处理：将经步骤3)处理后流出的残余浸泡液和经步骤4)处理后的清洗池中的液体导入吸附反应池中，加入粉末活性炭，吸附时间为20min；处理后的溶液导入沉淀池中再进行活性炭与水的沉淀分离，分离出的水达标排放，分离出的活性炭进入高温焚烧炉中进行残渣处理。

优选地，步骤2)所述工业酒精和工业盐酸的添加量均为每立方米水中添加50～100l。

优选地，步骤5)所述粉末活性炭的添加量为每立方米溶液加入粉末活性炭3～6kg。

本发明的有益效果如下：

(1)浸泡装置可将空瓶完全没入水中。

(2)添加的浸泡剂可快速溶解各类化学试剂。

(3)利用旋转滚动装置可实现空瓶与浸泡液分离。

(4)进行3次空瓶清洗处理后可回收得到干净的塑料空瓶

(5)浸泡液及清洗液可采用活性炭吸附处理，最后的废弃物仅为含污染物的剩余活性炭，可高温焚烧处理。

(6)该处理方法避免了直接焚烧塑料空瓶产生的二次污染。

附图说明

图1为本发明化学试剂塑料空瓶的处理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步阐述。

一种化学试剂塑料空瓶的处理系统，如图1所示，包括浸泡池、一级瓶液分离器、二级瓶液分离器、清洗池、吸附反应池、沉淀池和高温焚烧炉；其中，所述浸泡池连接至一级瓶液分离器，所述一级瓶液分离器分别连接清洗池和吸附反应池，所述清洗池出口连接至二级瓶液分离器，所述吸附反应池依次连接沉淀池和高温焚烧炉，所述清洗池另设管道连接至吸附反应池；

所述浸泡池和清洗池均为圆柱形结构，高2m，内径2m，上端设有进水孔，下端设有排水孔，池上方设置有pvc材质的压力盖，压力盖直径1.9m，压力盖上方连接有金属驱动杆，可拉动压力盖上下移动；

所述一级、二级瓶液分离器为边缘有筛孔的旋转滚筒装置，装置内径1m，一侧为直径0.4m的窄口，另一侧封闭，封闭端外连接有传动杆。

所述清洗池的数量为1个以上。

一种化学试剂塑料空瓶的处理方法，如图1所示，包括以下步骤：

(1)化学试剂空瓶浸泡：将需要处理的塑料空瓶设置为敞口，开口向上置于浸泡池中，利用压力盖将漂浮在水面上的塑料空瓶压入水中。每个浸泡池每次浸泡的塑料空瓶个数可设定为2000个左右。

(2)浸泡剂添加：首先检测浸泡液ph值，若浸泡液为酸性，则表明浸泡出的残余试剂中酸性成分占主导地位，则只添加工业酒精，工业酒精的添加量为每立方米水中添加50～100l工业酒精；若浸泡液为碱性或中性，则表明浸泡出的残余试剂中碱性或中性成分占主导地位，则添加工业盐酸和工业酒精，其添加量为每立方米水中添加50～100l工业盐酸和50～100l工业酒精。浸泡时间设定为12h，浸泡过程中间歇搅动。这些浸泡剂可使残余的化学试剂溶解于水溶液中。

(3)空瓶与浸泡液分离：将空瓶倒入一级瓶液分离器中，启动装置开始旋转，在旋转过程中使空瓶内残余的液体流出，空瓶在瓶液分离器中的停留时间为0.5h。

(4)空瓶清洗：将经(3)处理的空瓶转移至清洗池中，采用自来水进行清洗，空瓶清洗过程进行3次，以保证空瓶内不留残余浸泡液，完成后再将空瓶倒入二级瓶液分离器中脱水和回收。

(5)浸泡液及清洗液处理：将经(3)处理后流出的残余浸泡液和经(4)处理后的清洗池中的液体导入吸附反应池中，每立方米溶液加入粉末活性炭3～6kg，吸附时间为20min。处理后的溶液导入沉淀池中再进行活性炭与水的沉淀分离，分离出的水达标排放，分离出的活性炭进入高温焚烧炉中进行残渣处理。

实施例1无机化学试剂与有机化学试剂塑料空瓶的处理

该实施例主要包括有机化学试剂塑料空瓶的浸泡、浸泡液ph检测、空瓶与浸泡液分离、残余物处理等过程。

1、基本流程

将2000个左右塑料空瓶倒入浸泡池，用压力盖将空瓶压入水中。浸泡1h后，检测浸泡液的ph值，若浸泡液ph小于7，则每立方米水中添加100l工业酒精；若浸泡液ph大于或等于7，则每立方米水中添加80l工业盐酸和100l工业酒精。再浸泡12h，这些浸泡剂可使残余的化学试剂溶解于水溶液中。将空瓶倒入一级瓶液分离器中，在空瓶旋转的过程中使空瓶内残余的水流出。将脱水后的空瓶倒入清洗池中，采用自来水进行清洗，空瓶清洗过程进行3次，以保证空瓶内不留残余浸泡液，清洗后的空瓶倒入二级瓶液分离器中脱水。将浸泡液及清洗液导入吸附反应池，每立方米溶液加入粉末活性炭5kg，进行吸附反应6h。将处理后的溶液导入沉淀池中再进行活性炭与水的沉淀分离，分离出的水达标排放，分离出的活性炭进入高温焚烧炉中高温焚烧，之后进行卫生填埋。

2、处理效果检测

在2000个处理后的空瓶中随机抽取10个进行处理效果检测。在实验室内将每个空瓶分别浸泡于10l清水中，加入0.5l盐酸和1l酒精，浸泡24h。取浸泡液1ml，用气相色谱仪或化学实验法测定有机物或非金属污染物含量；取浸泡液1ml，用原子吸收仪测定金属离子含量。经检测，污水经处理后有机物、非金属污染物、重金属离子含量达到表1的控制标准，则表明整个处理工艺合格。若检测未达标，则重复清洗步骤。

表1处理污水后有机物、非金属污染物、重金属离子含量控制标准