廢水處理技術和工藝
行業(yè)污水特征
1.水性油墨廢水源
水性油墨廢水處理仍是紡織染整行業(yè)的一部分水污染物。水性油墨廢水作為印染工業(yè)廢水中的一種新型典型廢水,具有高CODcr、高色度、難生物降解的特點。一旦進入水體,將對水環(huán)境造成極大污染,嚴重威脅人類生產生活和自然的生態(tài)平衡。水性油墨主要用于書刊雜志等低檔印刷品,瓦楞紙等要求不高的印刷行業(yè),卷煙廠、酒廠、制藥廠、化妝品、兒童玩具企業(yè)的產品包裝等柔性印刷領域,牛奶、飲料的復合紙包裝,以及其他紙箱包裝行業(yè)。在水性油墨的生產和應用過程中,由于設備的清洗會產生一定量的水性油墨廢水。水性油墨在應用領域的廢水來源主要來自需要清洗印刷相關設備的排水,如油墨更換,例如洗滌棒、洗滌罐、洗滌桶、洗滌操作間產生的廢水。水性油墨可分為三類:水溶性、堿溶性和擴散性。目前,堿溶性油墨被廣泛應用于研發(fā)中。
(1)水溶性油墨。其粘合劑包括聚乙烯醇、羥乙基纖維素、聚乙烯氧雜蒽酮等。這種粘合劑可以被水永久溶解,所以配制的墨水只能在不接觸水的情況下使用。
(2)堿溶性油墨。粘合劑是酸性樹脂的堿性溶液,并加入適量的氫氧化銨。兩者發(fā)生化學作用后,形成可溶性樹脂鹽。在油墨干燥的過程中,氨揮發(fā),使油墨不溶于水。
(3)擴散性油墨的粘合劑是懸浮在水中的細小樹脂顆粒,稱為乳膠。與溶解樹脂相比,膠乳具有以下優(yōu)點:膠乳可具有高密度和低粘度,并可形成高質量的薄涂層;乳膠中可含有相當多的聚合物分子,涂層堅硬、耐磨、耐熱、附著力好;缺點是打印難,清洗難。
2.水性油墨廢水的特性和危害;
水性油墨符合環(huán)保要求,產品無毒、無腐蝕、無刺激、不燃、不爆、安全、運輸方便、濃度高、用量少、粘度低、印刷適應性好、性能穩(wěn)定、附著牢度好、干燥快,干燥后耐水性、耐堿性、耐磨性優(yōu)異;在印刷過程之前、之后和過程中,很容易調整操作。印刷后的印刷品印跡飽滿,色彩鮮艷,光澤度高,艷麗豐富,印刷出的復雜圖案也能達到豐富的層次,能印出明亮高光澤的顏色。水性油墨廢水主要受丙烯酸水溶性樹脂(載體)、含有色基團的環(huán)狀有機物(顏料)和高分子量的醇基或苯基分散劑污染,其中丙烯酸樹脂是廢水中CODcr的主要成分,占80%以上。顏料有很多種,其中無機顏料有鹽、氧化物和碳。有機顏料包括偶氮顏料、酞菁顏料、硝基顏料、色淀顏料、還原顏料、亞硝基顏料、雜環(huán)顏料等。此外,還含有穩(wěn)定劑、消泡劑、緩凝劑、表面活性劑、防腐劑等十余種添加劑。水性油墨生產廢水是一種弱堿性、高濃度、高色度、難生物降解的工業(yè)廢水,污水處理難度較大。
普通廢水處理法
1.混凝氣浮-微電解-SBR工藝
原水CODcr為2808.5mg/L,色度為1562.6倍。經沉淀處理除油后,CODcr去除率達到22.4%,色度去除率達到10%。經過混凝氣浮處理,CODcr去除率達到75.8%,色度去除率達到85.9%。然后通過微電解,COD和色度的去除率分別達到27.6%和66%,提高了廢水的可生化性,脫色效果顯著。與容積為140m3、BOD5容積負荷為0.18kg/m3、充放電率為30%的SBR處理相比,COD去除率為82.2%,色度去除率為60%。最終出水CODcr達到71.9mg/L,去除率為97.4%,色度為30.7倍,去除率為98%。這個項目的處理效果很明顯。雖然COD和色度的去除主要依靠混凝和氣浮,但采用微電解工藝提高了廢水的可生化性,從而保證了SBR工藝單元的穩(wěn)定運行。
2.化學氧化-混凝工藝
廢水的成分主要包括水性油墨、淀粉和表面活性劑。通過對氧化脫色劑KMnO4、H2O2、NaClO和活性炭的選擇性試驗,通過絮凝劑Y-13、FSH7、FCH3、FO4248和AN910SH的篩選試驗、投加量和pH調節(jié)試驗。結果表明,在投加NaClO15g/L、FCH31.2g/L、pH 8.5的最佳實驗條件下,CODcr去除率可達95%,色度去除率可達100%。
3.超濾技術
廢水經過三個超濾模塊后,COD去除率達到92%,濃縮液中固形物含量達到99g/L(約10%),透過液濁度在0.14 ~ 0.4 NTU范圍內。但COD的去除率與可溶性污染物的量密切相關,而可溶性污染物是超濾技術無法去除的。
4.鐵屑的微電解工藝
首先用HCl調節(jié)原水pH值后,得到預沉淀處理,COD由6500 ~ 8500 mg/L降至850 ~ 1000 mg/L,色度由不透明降至160倍。出水用微電解和石灰乳中和沉淀。通過對微電解的主要工藝參數如pH值、鐵屑量、焦炭量和反應時間的靜態(tài)和動態(tài)試驗,得到了微電解的較佳工藝條件:pH值為4.0,鐵屑量為10%,焦炭量占填料量的16.65%,反應時間為60min。廢水的COD又去除了50%,色度去除了90%。原水經過預沉淀處理和鐵屑微電解處理,COD和色度去除率分別達到85%和95%,效果良好。
5.混凝氣浮-接觸氧化組合工藝
利用混凝、氣浮和接觸氧化工藝的組合,可以將水性油墨廢水、食堂污水和生活污水整合處理達到更好的效果。水性油墨廢水在去除大懸浮物后進行混凝浮選,固液分離后與食堂污水和生活污水混合。經過厭氧調節(jié)后,出水CODcr達到68mg/L,色度< 10倍。原墨廢水CODcr高達182000mg/L,色度4000倍。利用絮凝劑堿式氯化鋁、助凝劑燒堿和聚丙烯酰胺使廢水變成明礬并上浮,COD去除率可達46.6%。日排放量為20噸的氣浮凈化廢水與日常食堂污水和日常生活污水 (COD
6.化學混凝工藝
通過對常用絮凝劑FeSO4 7H2O、FeCl3 6H2O、PAC、PFC、PAFC的篩選和助凝劑陽離子聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、殼聚糖、雙氰胺及用量的選擇。在室溫條件下,最佳混凝條件為:選用六水三氯化鐵為最佳絮凝劑,投加量為85mg/L,最佳混凝pH值為4.0,最佳助凝劑為殼聚糖,投加量為0.85 mg/L,經過處理后,原水COD由5600mg/L降至620mg/L,去除率達到85%。色度從240倍降低到10倍以下,去除率達到98.5%,取得了良好的實驗效果。
涂山環(huán)保推薦工藝及技術
處理工藝選擇
油墨廢水具有高COD、高色度、高懸浮物的特點。根據貴公司處理要求,經綜合考慮,決定采用“物理化學絮凝-壓濾脫水-專用脫色劑脫色-砂濾-回收”。經過廢水處理設備處理后,廢水可以滿足貴公司的清洗和循環(huán)用水要求。
工藝流程圖:
進水和出水質量的測定
參考同類型印刷包裝企業(yè)的生產廢水水質,結合我公司的工程經驗,最終確定本項目的廢水水質和回用水水質要求如下:
處理工藝描述
1.調節(jié)池
調節(jié)池可以平衡廢水的水量和水質,是保證污水處理系統正常運行的必要環(huán)節(jié)。
現有污水桶可用于臨時儲存,儲存滿后可通過叉車運至污水處理設備,并通過潛水泵提升至處理系統。
2.集成處理設備
通過在廢水中加入處理水性油墨專用劑,通過曝氣使廢水與水處理劑充分混合反應,通過藥劑的破乳、網捕和水解產生的礬花的吸附,使廢水中的懸浮顆?;旌夏?,經過足夠的時間靜置沉淀后,實現固液分離,使廢水預處理系統產生的污泥通過板框壓濾機分離,過濾后的水進入脫色后的澄清溶液被儲存用于清洗。
首先將印刷機產生的洗版廢水收集在廢水桶中,達到一定量后,用鏟車運送到污水處理系統,用泵收集在反應區(qū)1,進行預絮凝處理。加藥絮凝沉淀后處理 污水泵入板框壓濾機進行固液分離,過濾后的清水在水質清澈后進入清水池。
其次,水性油墨廢水經過絮凝處理 污水,此時已經去除了大部分污染物,但仍有殘留顏色。廢水通過管道進入反應區(qū)2,深度脫色后由板框機的漿液分離,濾液經砂濾和炭濾后儲存在清水池中回用。系統產生的泥餅運出去處理。活性炭濾網要定期反洗,反洗的污垢要用框式機處理清理。處理清水用泵抽入活性炭過濾罐深度處理,經精密過濾后進入超濾膜凈化處理。處理水質清澈后直接排放或回用;
該系統無二次污染,功耗低,操作方便。污水處理設備操作簡單,工藝合理,處理有效,低能效,充分滿足各類客戶需求。
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