水性油墨印刷废水处理工艺探析

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水性油墨印刷正在逐步替代溶剂型油墨印刷工艺，在柔性版印刷、凹版印刷、塑料软包装印刷等领域中得到越来越广泛的使用，它的兴起给包装装潢印刷和书刊教材印刷带来了巨大的发展潜力。水性油墨印刷符合低碳和环保印刷的发展方向，是绿色印刷革命的主力军。由于用水替代了传统溶剂性油墨中占30%～70%的挥发性有毒有害的有机溶剂，水性油墨大大降低VOCs排放，减轻了大气污染，也不会在印刷产品上造成重金属物质残留，有利于环境保护和人体健康，但仍存在一些印刷过程中产生的水墨废水环保排放的问题。目前，水性油墨印刷废水处理仍然沿用在废水中多次加入各种絮凝药剂的传统化学絮凝方法，暂时没有新的工艺突破和替代。本文介绍上海万茂环保科技有限公司已申请专利的新型复合高效絮凝剂取代传统化学絮凝剂废水处理的技术。

一、絮凝工艺流程比较

1.传统化学絮凝工艺

如图1，传统化学絮凝方法中药粉加入顺序按照①→②→③→④步骤进行，每一步骤中加入不同化学特性的药粉，药粉按照一定比例与水混合进行搅拌后，形成不同的药剂。实践表明，这种按序添加多种药剂的工艺，不仅效果差，而且不稳定。水性油墨印刷废水工艺过程中产生的废水是一种高浓度、高色度、高处理难度的典型化工废水，废水中污染物成分十分复杂。传统的水性油墨印刷废水处理一般采用分段逐次投入3～4种液体药剂进行废水和药剂的混合搅拌，从而使废水中的胶体物质产生凝聚或絮凝的效果。但是这种分次投入无机絮凝剂和有机絮凝剂的方法，要去除废水中的污染物质具有一定局限性，而且絮凝剂的投入量以及投入的药剂成分不能有效对应废水中的水质变动，因而造成絮凝效果不佳。此外，水性油墨印刷过程需经常更换印刷图案，设备清洗也会造成不同油墨颜色掺杂引起的复杂化学成分变化，不仅造成废水成分的变化，也无法达到废水有效处理的效果。因此，探索提高絮凝剂的絮凝效率和絮凝剂的使用方法，就成为解决水性油墨印刷废水处理的关键之一。

2.新型复合絮凝工艺

新型复合絮凝工艺旨在提出一种具有高效絮凝效果的絮凝药粉，以及絮凝粉剂的使用方法。这种用于水性油墨印刷废水处理的复合絮凝药粉包括聚丙烯胺、硫酸铝钾、淀粉及其改性物质、聚合硫酸铁、粉煤灰，并且各组合物按重量百分比配制，如图2。⑴将上述配比的各原料经充分混合后形成的絮凝处理剂，一次性投入到废水池1中进行水性油墨印刷废水的絮凝处理；⑵将经絮凝处理的印刷废水经输送泵排入分离槽2中，使位于分离槽2中的废水在水中分离成上层清水和下层絮凝混合水；⑶将分离槽2上层的已处理清水和下层絮凝混合水分别进行深度处理，使已处理上层3清水经深度处理后作为合格排放的清水，将下层絮凝混合水送入脱水机；⑷将絮凝混合水经脱水机4处理后变成泥渣废弃物，输入泥渣槽5。复合絮凝药粉工艺正是根据以上技术方案提出的用于水性油墨印刷废水处理的。

二、设备结构比较

图3和图4分别是传统化学絮凝设备和复合絮凝设备。经复合絮凝设备目前在国内几个省的推广使用表明，采用单一复合絮凝药粉进行水性油墨印刷废水处理比较传统四步法加药处理具有以下优点。⑴传统化学絮凝方法需要3～4个加药桶（槽），单一复合药粉絮凝过程只需要1个药桶（槽），减少了计量泵、搅拌机等装置，简化了工艺与设备；⑵无论原废水中是酸性还是碱性液体，加入复合药粉后都能够发挥调节作用，应用领域广泛，是该工艺的独创之处；⑶传统化学絮凝方法不仅与投加量有关，而且还与废水溶液初始pH值密切相关，必须用酸或碱溶液来调节，而单一复合药粉不需要考虑这些因素；⑷针对油类废水、脱色废水，化学絮凝方法必须加入特殊的破乳剂和脱色剂，而单一复合药粉具有多功能的作用；⑸单一复合药粉加药剂的量明显低于传统化学絮凝方法，大大节约了运行成本。采用传统化学絮凝工艺的设备装置产生的水性油墨废水处理的回用水，不仅回用率低，而且水质不稳定，难以同时有效去除水性油墨印刷水中的COD和色度。新型复合絮凝药粉处理后的水质能达到用水性油墨印刷回用水的标准，具体优势比较见表1。

三、总结

水性油墨印刷废水中的污染成分十分复杂，传统的投入无机絮凝剂和有机絮凝剂处理方式由于絮凝剂的投入量以及投入的药剂成分不能对应废水的水质变动而无法有效处理废水。新型复合絮凝剂具有无机与有机复合型高分子絮凝药剂，能够实现水性油墨印刷废水处理再生利用，最终实现废水零排放的目的，具有明显的优势。

作者:张步堂 单位:上海万茂环保科技有限公司