水性油墨印刷廢水處理工藝探析

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水性油墨印刷正在逐步替代溶劑型油墨印刷工藝，在柔性版印刷、凹版印刷、塑料軟包裝印刷等領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛的使用，它的興起給包裝裝潢印刷和書(shū)刊教材印刷帶來(lái)了巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＫ杂湍∷⒎系吞己铜h(huán)保印刷的發(fā)展方向，是綠色印刷革命的主力軍。由于用水替代了傳統(tǒng)溶劑性油墨中占30%～70%的揮發(fā)性有毒有害的有機(jī)溶劑，水性油墨大大降低VOCs排放，減輕了大氣污染，也不會(huì)在印刷產(chǎn)品上造成重金屬物質(zhì)殘留，有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康，但仍存在一些印刷過(guò)程中產(chǎn)生的水墨廢水環(huán)保排放的問(wèn)題。目前，水性油墨印刷廢水處理仍然沿用在廢水中多次加入各種絮凝藥劑的傳統(tǒng)化學(xué)絮凝方法，暫時(shí)沒(méi)有新的工藝突破和替代。本文介紹上海萬(wàn)茂環(huán)保科技有限公司已申請(qǐng)專利的新型復(fù)合高效絮凝劑取代傳統(tǒng)化學(xué)絮凝劑廢水處理的技術(shù)。

一、絮凝工藝流程比較

1.傳統(tǒng)化學(xué)絮凝工藝

如圖1，傳統(tǒng)化學(xué)絮凝方法中藥粉加入順序按照①→②→③→④步驟進(jìn)行，每一步驟中加入不同化學(xué)特性的藥粉，藥粉按照一定比例與水混合進(jìn)行攪拌后，形成不同的藥劑。實(shí)踐表明，這種按序添加多種藥劑的工藝，不僅效果差，而且不穩(wěn)定。水性油墨印刷廢水工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢水是一種高濃度、高色度、高處理難度的典型化工廢水，廢水中污染物成分十分復(fù)雜。傳統(tǒng)的水性油墨印刷廢水處理一般采用分段逐次投入3～4種液體藥劑進(jìn)行廢水和藥劑的混合攪拌，從而使廢水中的膠體物質(zhì)產(chǎn)生凝聚或絮凝的效果。但是這種分次投入無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑的方法，要去除廢水中的污染物質(zhì)具有一定局限性，而且絮凝劑的投入量以及投入的藥劑成分不能有效對(duì)應(yīng)廢水中的水質(zhì)變動(dòng)，因而造成絮凝效果不佳。此外，水性油墨印刷過(guò)程需經(jīng)常更換印刷圖案，設(shè)備清洗也會(huì)造成不同油墨顏色摻雜引起的復(fù)雜化學(xué)成分變化，不僅造成廢水成分的變化，也無(wú)法達(dá)到廢水有效處理的效果。因此，探索提高絮凝劑的絮凝效率和絮凝劑的使用方法，就成為解決水性油墨印刷廢水處理的關(guān)鍵之一。

2.新型復(fù)合絮凝工藝

新型復(fù)合絮凝工藝旨在提出一種具有高效絮凝效果的絮凝藥粉，以及絮凝粉劑的使用方法。這種用于水性油墨印刷廢水處理的復(fù)合絮凝藥粉包括聚丙烯胺、硫酸鋁鉀、淀粉及其改性物質(zhì)、聚合硫酸鐵、粉煤灰，并且各組合物按重量百分比配制，如圖2。⑴將上述配比的各原料經(jīng)充分混合后形成的絮凝處理劑，一次性投入到廢水池1中進(jìn)行水性油墨印刷廢水的絮凝處理；⑵將經(jīng)絮凝處理的印刷廢水經(jīng)輸送泵排入分離槽2中，使位于分離槽2中的廢水在水中分離成上層清水和下層絮凝混合水；⑶將分離槽2上層的已處理清水和下層絮凝混合水分別進(jìn)行深度處理，使已處理上層3清水經(jīng)深度處理后作為合格排放的清水，將下層絮凝混合水送入脫水機(jī)；⑷將絮凝混合水經(jīng)脫水機(jī)4處理后變成泥渣廢棄物，輸入泥渣槽5。復(fù)合絮凝藥粉工藝正是根據(jù)以上技術(shù)方案提出的用于水性油墨印刷廢水處理的。

二、設(shè)備結(jié)構(gòu)比較

圖3和圖4分別是傳統(tǒng)化學(xué)絮凝設(shè)備和復(fù)合絮凝設(shè)備。經(jīng)復(fù)合絮凝設(shè)備目前在國(guó)內(nèi)幾個(gè)省的推廣使用表明，采用單一復(fù)合絮凝藥粉進(jìn)行水性油墨印刷廢水處理比較傳統(tǒng)四步法加藥處理具有以下優(yōu)點(diǎn)。⑴傳統(tǒng)化學(xué)絮凝方法需要3～4個(gè)加藥桶（槽），單一復(fù)合藥粉絮凝過(guò)程只需要1個(gè)藥桶（槽），減少了計(jì)量泵、攪拌機(jī)等裝置，簡(jiǎn)化了工藝與設(shè)備；⑵無(wú)論原廢水中是酸性還是堿性液體，加入復(fù)合藥粉后都能夠發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是該工藝的獨(dú)創(chuàng)之處；⑶傳統(tǒng)化學(xué)絮凝方法不僅與投加量有關(guān)，而且還與廢水溶液初始pH值密切相關(guān)，必須用酸或堿溶液來(lái)調(diào)節(jié)，而單一復(fù)合藥粉不需要考慮這些因素；⑷針對(duì)油類廢水、脫色廢水，化學(xué)絮凝方法必須加入特殊的破乳劑和脫色劑，而單一復(fù)合藥粉具有多功能的作用；⑸單一復(fù)合藥粉加藥劑的量明顯低于傳統(tǒng)化學(xué)絮凝方法，大大節(jié)約了運(yùn)行成本。采用傳統(tǒng)化學(xué)絮凝工藝的設(shè)備裝置產(chǎn)生的水性油墨廢水處理的回用水，不僅回用率低，而且水質(zhì)不穩(wěn)定，難以同時(shí)有效去除水性油墨印刷水中的COD和色度。新型復(fù)合絮凝藥粉處理后的水質(zhì)能達(dá)到用水性油墨印刷回用水的標(biāo)準(zhǔn)，具體優(yōu)勢(shì)比較見(jiàn)表1。

三、總結(jié)

水性油墨印刷廢水中的污染成分十分復(fù)雜，傳統(tǒng)的投入無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑處理方式由于絮凝劑的投入量以及投入的藥劑成分不能對(duì)應(yīng)廢水的水質(zhì)變動(dòng)而無(wú)法有效處理廢水。新型復(fù)合絮凝劑具有無(wú)機(jī)與有機(jī)復(fù)合型高分子絮凝藥劑，能夠?qū)崿F(xiàn)水性油墨印刷廢水處理再生利用，最終實(shí)現(xiàn)廢水零排放的目的，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

作者:張步堂 單位:上海萬(wàn)茂環(huán)保科技有限公司