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域中得到越來越廣泛的使用，它的興起給包裝裝潢印刷和書刊教材印刷帶來了巨大的發展潛力。水性油墨印刷符合低碳和環保印刷的發展方向，是綠色印刷革命的主力軍。由于用水替代了傳統溶劑性油墨中占30%～70%的揮發性有毒有害的有機溶劑，水性油墨大大降低VOCs排放，減輕了大氣污染，也不會在印刷產品上造成重金屬物質殘留，有利于環境保護和人體健康，但仍存在一些印刷過程中產生的水墨廢水環保排放的問題。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化學絮凝方法，暫時沒有新的工藝突破和替代。本文介紹上海萬茂環保科技有限公司已申請專利的新型復合高效絮凝劑取代傳統化學絮凝劑廢水處理的技術。

一、絮凝工藝流程比較

1.傳統化學絮凝工藝

如圖1，傳統化學絮凝方法中藥粉加入順序按照①→②→③→④步驟進行，每一步驟中加入不同化學特性的藥粉，藥粉按照一定比例與水混合進行攪拌后，形成不同的藥劑。實踐表明，這種按序添加多種藥劑的工藝，不僅效果差，而且不穩定。水性油墨印刷廢水工藝過程中產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雜。傳統的水性油墨印刷廢水處理一般采用分段逐次投入3～4種液體藥劑進行廢水和藥劑的混合攪拌，從而使廢水中的膠體物質產生凝聚或絮凝的效果。但是這種分次投入無機絮凝劑和有機絮凝劑的方法，要去除廢水中的污染物質具有一定局限性，而且絮凝劑的投入量以及投入的藥劑成分不能有效對應廢水中的水質變動，因而造成絮凝效果不佳。此外，水性油墨印刷過程需經常更換印刷圖案，設備清洗也會造成不同油墨顏色摻雜引起的復雜化學成分變化，不僅造成廢水成分的變化，也無法達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鍵之一。

2.新型復合絮凝工藝

新型復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合絮凝藥粉包括聚丙烯胺、硫酸鋁鉀、淀粉及其改性物質、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中進行水性油墨印刷廢水的絮凝處理；⑵將經絮凝處理的印刷廢水經輸送泵排入分離槽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行深度處理，使已處理上層3清水經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；⑷將絮凝混合水經脫水機4處理后變成泥渣廢棄物，輸入泥渣槽5。復合絮凝藥粉工藝正是根據以上技術方案提出的用于水性油墨印刷廢水處理的。

二、設備結構比較

圖3和圖4分別是傳統化學絮凝設備和復合絮凝設備。經復合絮凝設備目前在國內幾個省的推廣使用表明，采用單一復合絮凝藥粉進行水性油墨印刷廢水處理比較傳統四步法加藥處理具有以下優點。⑴傳統化學絮凝方法需要3～4個加藥桶（槽），單一復合藥粉絮凝過程只需要1個藥桶（槽），減少了計量泵、攪拌機等裝置，簡化了工藝與設備；⑵無論原廢水中是酸性還是堿性液體，加入復合藥粉后都能夠發揮調節作用，應用領域廣泛，是該工藝的獨創之處；⑶傳統化學絮凝方法不僅與投加量有關，而且還與廢水溶液初始pH值密切相關，必須用酸或堿溶液來調節，而單一復合藥粉不需要考慮這些因素；⑷針對油類廢水、脫色廢水，化學絮凝方法必須加入特殊的破乳劑和脫色劑，而單一復合藥粉具有多功能的作用；⑸單一復合藥粉加藥劑的量明顯低于傳統化學絮凝方法，大大節約了運行成本。采用傳統化學絮凝工藝的設備裝置產生的水性油墨廢水處理的回用水，不僅回用率低，而且水質不穩定，難以同時有效去除水性油墨印刷水中的COD和色度。新型復合絮凝藥粉處理后的水質能達到用水性油墨印刷回用水的標準，具體優勢比較見表1。

三、總結

水性油墨印刷廢水中的污染成分十分復雜，傳統的投入無機絮凝劑和有機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應廢水的水質變動而無法有效處理廢水。新型復合絮凝劑具有無機與有機復合型高分子絮凝藥劑，能夠實現水性油墨印刷廢水處理再生利用，最終實現廢水零排放的目的，具有明顯的優勢。

作者:張步堂 單位:上海萬茂環保科技有限公司