废水处理技术和工艺

行业污水特征

1.水性油墨废水源

水性油墨废水处理仍是纺织染整行业的一部分水污染物。水性油墨废水作为印染工业废水中的一种新型典型废水，具有高CODcr、高色度、难生物降解的特点。一旦进入水体，将对水环境造成极大污染，严重威胁人类生产生活和自然的生态平衡。水性油墨主要用于书刊杂志等低档印刷品，瓦楞纸等要求不高的印刷行业，卷烟厂、酒厂、制药厂、化妆品、儿童玩具企业的产品包装等柔性印刷领域，牛奶、饮料的复合纸包装，以及其他纸箱包装行业。在水性油墨的生产和应用过程中，由于设备的清洗会产生一定量的水性油墨废水。水性油墨在应用领域的废水来源主要来自需要清洗印刷相关设备的排水，如油墨更换，例如洗涤棒、洗涤罐、洗涤桶、洗涤操作间产生的废水。水性油墨可分为三类:水溶性、碱溶性和扩散性。目前，碱溶性油墨被广泛应用于研发中。

(1)水溶性油墨。其粘合剂包括聚乙烯醇、羟乙基纤维素、聚乙烯氧杂蒽酮等。这种粘合剂可以被水永久溶解，所以配制的墨水只能在不接触水的情况下使用。

(2)碱溶性油墨。粘合剂是酸性树脂的碱性溶液，并加入适量的氢氧化铵。两者发生化学作用后，形成可溶性树脂盐。在油墨干燥的过程中，氨挥发，使油墨不溶于水。

(3)扩散性油墨的粘合剂是悬浮在水中的细小树脂颗粒，称为乳胶。与溶解树脂相比，胶乳具有以下优点:胶乳可具有高密度和低粘度，并可形成高质量的薄涂层；乳胶中可含有相当多的聚合物分子，涂层坚硬、耐磨、耐热、附着力好；缺点是打印难，清洗难。

2.水性油墨废水的特性和危害；

水性油墨符合环保要求，产品无毒、无腐蚀、无刺激、不燃、不爆、安全、运输方便、浓度高、用量少、粘度低、印刷适应性好、性能稳定、附着牢度好、干燥快，干燥后耐水性、耐碱性、耐磨性优异；在印刷过程之前、之后和过程中，很容易调整操作。印刷后的印刷品印迹饱满，色彩鲜艳，光泽度高，艳丽丰富，印刷出的复杂图案也能达到丰富的层次，能印出明亮高光泽的颜色。水性油墨废水主要受丙烯酸水溶性树脂(载体)、含有色基团的环状有机物(颜料)和高分子量的醇基或苯基分散剂污染，其中丙烯酸树脂是废水中CODcr的主要成分，占80%以上。颜料有很多种，其中无机颜料有盐、氧化物和碳。有机颜料包括偶氮颜料、酞菁颜料、硝基颜料、色淀颜料、还原颜料、亚硝基颜料、杂环颜料等。此外，还含有稳定剂、消泡剂、缓凝剂、表面活性剂、防腐剂等十余种添加剂。水性油墨生产废水是一种弱碱性、高浓度、高色度、难生物降解的工业废水，污水处理难度较大。

普通废水处理法

1.混凝气浮-微电解-SBR工艺

原水CODcr为2808.5mg/L，色度为1562.6倍。经沉淀处理除油后，CODcr去除率达到22.4%，色度去除率达到10%。经过混凝气浮处理，CODcr去除率达到75.8%，色度去除率达到85.9%。然后通过微电解，COD和色度的去除率分别达到27.6%和66%，提高了废水的可生化性，脱色效果显著。与容积为140m3、BOD5容积负荷为0.18kg/m3、充放电率为30%的SBR处理相比，COD去除率为82.2%，色度去除率为60%。最终出水CODcr达到71.9mg/L，去除率为97.4%，色度为30.7倍，去除率为98%。这个项目的处理效果很明显。虽然COD和色度的去除主要依靠混凝和气浮，但采用微电解工艺提高了废水的可生化性，从而保证了SBR工艺单元的稳定运行。

2.化学氧化-混凝工艺

废水的成分主要包括水性油墨、淀粉和表面活性剂。通过对氧化脱色剂KMnO4、H2O2、NaClO和活性炭的选择性试验，通过絮凝剂Y-13、FSH7、FCH3、FO4248和AN910SH的筛选试验、投加量和pH调节试验。结果表明，在投加NaClO15g/L、FCH31.2g/L、pH 8.5的最佳实验条件下，CODcr去除率可达95%，色度去除率可达100%。

3.超滤技术

废水经过三个超滤模块后，COD去除率达到92%，浓缩液中固形物含量达到99g/L(约10%)，透过液浊度在0.14 ~ 0.4 NTU范围内。但COD的去除率与可溶性污染物的量密切相关，而可溶性污染物是超滤技术无法去除的。

4.铁屑的微电解工艺

首先用HCl调节原水pH值后，得到预沉淀处理，COD由6500 ~ 8500 mg/L降至850 ~ 1000 mg/L，色度由不透明降至160倍。出水用微电解和石灰乳中和沉淀。通过对微电解的主要工艺参数如pH值、铁屑量、焦炭量和反应时间的静态和动态试验，得到了微电解的较佳工艺条件:pH值为4.0，铁屑量为10%，焦炭量占填料量的16.65%，反应时间为60min。废水的COD又去除了50%，色度去除了90%。原水经过预沉淀处理和铁屑微电解处理，COD和色度去除率分别达到85%和95%，效果良好。

5.混凝气浮-接触氧化组合工艺

利用混凝、气浮和接触氧化工艺的组合，可以将水性油墨废水、食堂污水和生活污水整合处理达到更好的效果。水性油墨废水在去除大悬浮物后进行混凝浮选，固液分离后与食堂污水和生活污水混合。经过厌氧调节后，出水CODcr达到68mg/L，色度< 10倍。原墨废水CODcr高达182000mg/L，色度4000倍。利用絮凝剂碱式氯化铝、助凝剂烧碱和聚丙烯酰胺使废水变成明矾并上浮，COD去除率可达46.6%。日排放量为20吨的气浮净化废水与日常食堂污水和日常生活污水 (COD

6.化学混凝工艺

通过对常用絮凝剂FeSO4 7H2O、FeCl3 6H2O、PAC、PFC、PAFC的筛选和助凝剂阳离子聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、壳聚糖、双氰胺及用量的选择。在室温条件下，最佳混凝条件为:选用六水三氯化铁为最佳絮凝剂，投加量为85mg/L，最佳混凝pH值为4.0，最佳助凝剂为壳聚糖，投加量为0.85 mg/L，经过处理后，原水COD由5600mg/L降至620mg/L，去除率达到85%。色度从240倍降低到10倍以下，去除率达到98.5%，取得了良好的实验效果。

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处理工艺选择

油墨废水具有高COD、高色度、高悬浮物的特点。根据贵公司处理要求，经综合考虑，决定采用“物理化学絮凝-压滤脱水-专用脱色剂脱色-砂滤-回收”。经过废水处理设备处理后，废水可以满足贵公司的清洗和循环用水要求。

工艺流程图:

进水和出水质量的测定

参考同类型印刷包装企业的生产废水水质，结合我公司的工程经验，最终确定本项目的废水水质和回用水水质要求如下:

处理工艺描述

1.调节池

调节池可以平衡废水的水量和水质，是保证污水处理系统正常运行的必要环节。

现有污水桶可用于临时储存，储存满后可通过叉车运至污水处理设备，并通过潜水泵提升至处理系统。

2.集成处理设备

通过在废水中加入处理水性油墨专用剂，通过曝气使废水与水处理剂充分混合反应，通过药剂的破乳、网捕和水解产生的矾花的吸附，使废水中的悬浮颗粒混合凝聚，经过足够的时间静置沉淀后，实现固液分离，使废水预处理系统产生的污泥通过板框压滤机分离，过滤后的水进入脱色后的澄清溶液被储存用于清洗。

首先将印刷机产生的洗版废水收集在废水桶中，达到一定量后，用铲车运送到污水处理系统，用泵收集在反应区1，进行预絮凝处理。加药絮凝沉淀后处理 污水泵入板框压滤机进行固液分离，过滤后的清水在水质清澈后进入清水池。

其次，水性油墨废水经过絮凝处理 污水，此时已经去除了大部分污染物，但仍有残留颜色。废水通过管道进入反应区2，深度脱色后由板框机的浆液分离，滤液经砂滤和炭滤后储存在清水池中回用。系统产生的泥饼运出去处理。活性炭滤网要定期反洗，反洗的污垢要用框式机处理清理。处理清水用泵抽入活性炭过滤罐深度处理，经精密过滤后进入超滤膜净化处理。处理水质清澈后直接排放或回用；

该系统无二次污染，功耗低，操作方便。污水处理设备操作简单，工艺合理，处理有效，低能效，充分满足各类客户需求。

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