包裝行業(yè)水性油墨廢水的處理工藝
一、水性油墨廢水概述
水性油墨主要是指由各種水溶性高分子水性化學(xué)顏料樹脂、其他水溶性化學(xué)顏料、分散劑及其他相關(guān)化學(xué)品和添加劑,經(jīng)過一系列物理化學(xué)反應(yīng)而制成的水溶性化學(xué)油墨。目前,水性油墨廣泛應(yīng)用于印刷包裝行業(yè),包括書籍、雜質(zhì)、宣傳品的印刷,煙酒、食品飲料、兒童玩具等產(chǎn)品的紙質(zhì)包裝等。
二、流程設(shè)計
2.1工藝流程
將水性油墨廢水收集到收集罐中,將收集罐中的水性油墨廢水泵入調(diào)節(jié)罐中,并對調(diào)節(jié)罐中的廢水進(jìn)行曝氣;將已經(jīng)由水質(zhì)調(diào)節(jié)罐調(diào)平的水性油墨廢水泵入快速混合罐,并通過加入硫酸(H2SO4)作為助凝劑將廢水的pH調(diào)節(jié)至約3。同時用機(jī)械隔膜計量泵定量加入0.3-0.5g/L的混凝劑聚合堿式氯化鋁(PAC)并快速攪拌;然后廢水進(jìn)入慢混池,然后在慢攪拌的條件下加入絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM),將廢水中有機(jī)污染的懸浮顆粒和膠體如丙烯酸樹脂等轉(zhuǎn)化為宏觀的懸浮顆粒。
氣動隔膜泵用于將預(yù)處理后的油墨廢水全部泵入箱式壓濾機(jī)。利用壓濾機(jī)濾布攔截粒徑30微米以上顆粒的能力,將上述化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的大顆粒懸浮物全部攔截。濾布透水進(jìn)行后續(xù)處理,壓濾機(jī)的濾液進(jìn)入濾液池。
壓濾后的處理水含有溶解的有機(jī)物和粒徑小于30微米的膠體,使廢水仍具有一定的色度。將濾液池中的廢水泵入反應(yīng)池,向反應(yīng)池中依次加入少量助凝劑氫氧化鈉(NaOH)、混凝劑聚合氯化鋁(PAC)和絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM),加入過程要攪拌。在中性pH條件下,利用混凝劑和絮凝劑的壓縮雙電層、沉降網(wǎng)捕集和吸附架橋機(jī)理,將廢水中小于30微米的膠體轉(zhuǎn)化為粒徑較大的懸浮顆粒。氣浮池中的溶氣釋放器產(chǎn)生的微小氣泡附著其上,形成整體密度小于水的浮體,使其靠浮力上浮到水面,并被設(shè)置在水面上的刮渣器刮除,從而進(jìn)一步去除色度和COD。
經(jīng)過上述處理后,廢水的色度達(dá)到了國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)的一級排放標(biāo)準(zhǔn),主要含有溶解性有機(jī)污染物(COD),需進(jìn)行生物氧化處理。生物氧化采用兩級A/O(厭氧/好氧)生化處理系統(tǒng),可使廢水中的有機(jī)物在厭氧/好氧/厭氧/好氧微生物生長環(huán)境中來回變化,從而避免了常規(guī)工藝中一級A/O處理過程脫氮不徹底、二沉池污泥上浮的問題。在此過程中,可根據(jù)水質(zhì)要求向兩級A/O生化處理系統(tǒng)投加營養(yǎng)物。
昆明包裝公司油墨清洗廢水量為30m3/d,設(shè)計每天運(yùn)行20h,設(shè)計小時處理量為1.5m3/h
2.2治療原則解釋
化學(xué)混凝和沉淀
從海水的普通化學(xué)物理研究可知,在一定溫度下,水中不溶性鹽離子服從一定的化學(xué)溶度積計算原理。在工業(yè)污水中加入一種化學(xué)物質(zhì),使其與其他溶解物質(zhì)反應(yīng)生成不溶性鹽,稱為化學(xué)沉淀法。
根據(jù)所用沉淀劑的不同,化學(xué)沉淀法可分為石灰法、氫氧化物法、硫化物法等。氫氧化物沉淀法因其產(chǎn)生的污泥量少,易于控制沉淀劑加入量的等當(dāng)點而被廣泛使用。
pH值調(diào)節(jié)
主要是利用酸堿中和原理:利用堿(酸)或堿(酸)物質(zhì)來中和酸(堿)污水,將污水的pH值調(diào)節(jié)到所需的pH值。
2.3.3生化處理原理
利用污水和微生物的正常生命活動和轉(zhuǎn)化過程,將污水處理中的微生物和有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物,稱為污水微生物轉(zhuǎn)化處理。根據(jù)微生物對污水和氧氣的化學(xué)反應(yīng)需要及其轉(zhuǎn)化的環(huán)境和物理條件,污水的微生物處理可分為好氧處理微生物、厭氧處理微生物和兼氧處理微生物,污水的生物處理技術(shù)也可相應(yīng)分為污水好氧處理、厭氧處理和兼氧處理三種技術(shù)。
厭氧有機(jī)物處理是利用厭氧微生物在無氧環(huán)境下進(jìn)行生命代謝活動,將各種厭氧有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳等的處理過程。細(xì)胞合成和分化產(chǎn)生的無氧能量非常小。
相容缺氧溶出處理一般不用于向人體微生物提供全部氧氣,但其工作原理是在約0 ~ 0.3 mg/L的一定缺氧濃度下,促進(jìn)微生物在干燥空氣中快速溶出的微生物缺氧反應(yīng)。
好氧處理技術(shù)主要是在不斷需要供氧的自然環(huán)境中,利用好氧微生物的正常生命活動來處理氧化廢水中的有機(jī)物。其產(chǎn)物主要是二氧化碳、水、合成的新生物細(xì)胞(剩余污泥產(chǎn)生于水中)和剩余能量(釋放于水中)。
以上微生物分解污水處理的方法都能有很好的污水處理效果,各有特色。但主要原理是微生物利用污水中的有機(jī)污染物與微生物之間的氧化反應(yīng)來分解污水中的有機(jī)物,但微生物與污水接觸時對氧氣的需求不同。
鑒于本污水工程污水水質(zhì)和有機(jī)物濃度高的處理特點,本工程采用兩級A/O(兼氧+好氧)組合處理工藝。
好氧處理工藝主要采用微生物與自然空氣接觸后的空氣氧化法。兼氧氧化工藝一般不需要直接利用生物空氣供氧,而好氧空氣處理工藝一般需要直接利用鼓風(fēng)機(jī)曝氣來補(bǔ)充多余的生物氧。
三。估價
3.1廢水處理的影響
該公司油墨廢水的數(shù)量和水質(zhì)如表1所示。
根據(jù)環(huán)保要求,生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后應(yīng)達(dá)到《國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。具體指標(biāo)見表2。
3.2技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)勢
①該工藝能滿足廢水脫色的要求,能高效去除98%以上的無害有機(jī)物。處理后排放的廢水能有效滿足國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)一級標(biāo)準(zhǔn)的要求,實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
②與常規(guī)的酸化混凝沉淀工藝相比,不需要混凝沉淀池或酸化沉淀池,土建投資低,占地面積小。
③與Fenton等高級氧化工藝相比,沒有氧化過程,減少了pH計、ORP計等控制設(shè)備來控制反應(yīng)條件,設(shè)備投資低。
④與Fenton氧化工藝相比,減少了硫酸亞鐵(FeSO4)、雙氧水(H2O2)等化學(xué)藥劑的用量,均為酸性化學(xué)藥劑,液堿(NaOH)用量也減少,因此可以大大降低運(yùn)行化學(xué)藥劑的成本。
⑤不需要添加大量的化學(xué)藥劑,因此廢水中溶解性總固體的增加有限,有利于后續(xù)的生化處理或達(dá)標(biāo)廢水的中水回用。
⑥減少了氧化過程,不再投加硫酸亞鐵(FeSO4),聚合氯化鋁(PAC)的用量也比常規(guī)工藝少,所以污泥產(chǎn)量會大大減少。
四。結(jié)論
隨著油墨廢水對環(huán)境排放的限制日益嚴(yán)格,油墨廢水的污染控制一直是油墨行業(yè)相關(guān)部門和企業(yè)在環(huán)境管理和生產(chǎn)過程中亟待解決的矛盾問題。企業(yè)有限公司通過油墨廢水的深度綜合處理,加強(qiáng)了油墨廢水的綜合治理,實現(xiàn)了油墨廢水的有效處理,有利于企業(yè)建立油墨資源清潔生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的發(fā)展目標(biāo)。(來源:蘇州南豐友聯(lián)環(huán)保工程有限公司)
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