水性油墨也叫水基油墨、環保性油墨,簡稱水墨,是由水溶性高分子樹脂、色料(即顏料)、溶劑(主要是水)和相關助劑經物理化學過程組合科學制備而成的。水性油墨在應用領域的廢水來源主要是更換油墨等需要清洗印刷相關設備的排水,例如:洗棍、洗槽、洗桶、沖洗操作間等產生的廢水。雖然應用領域廢水的個體排放量較小,但由于水性油墨在印刷行業中的應用廣泛,其總體排放量還是巨大的,也應引起足夠的重視。因此選擇符合實際的運行方案來處理水性油墨廢水成為印務行業的一項迫在眉睫的任務,本文針對湖北勁牌印務有限公司水性油墨的性質,采用了混凝法對水性油墨的生產廢水進行處理,探討混凝劑、助凝劑種類和投加量等因素對處理效果的影響,提出優化的工藝參數。
實驗部分1.1廢水水質
此廢水實驗來自于湖北勁牌印務有限公司,原水pH值為9~10,COD為22427mg/L,色度102400倍。
實驗方法
分別取原水400mL于6個TA6-3型程控混凝試驗攪拌儀燒杯中,調節pH值,投加適量混凝劑,先快速攪拌(300r/min)30s,然后中速攪拌(100r/min)3min;再投加適量助凝劑慢速攪拌(40r/min)5min,靜置沉降40min,取上清液測定COD及色度,確定各因素影響的最佳條件。
結果與討論
當助凝劑投加量一定,沉降時間相同,混凝劑投加量為200mg/L時,投加不同種類的混凝劑進行試驗,其中FeSO4的處理效果最好,脫色率和COD去除率分別高達97.19%和92.7%。綜合考慮,本研究選擇FeSO4為最佳混凝劑。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
加量對廢水處理效果的影響
當助凝劑為2mg/L,pH=5,沉降時間為40min時,考察混凝劑FeSO4投加量對處理效果的影響,混凝劑FeSO4在不同的投加量下對廢水的處理效果不同。初始階段隨著FeSO4的投加量增加,脫色率和色度去除率逐漸上升,當投加量達到200mg/L后,廢水的處理效果呈下降趨勢。這是因為當混凝劑投加過量時,雖然增加了絡離子的數量,但架橋所必須的粒子表面吸附點卻減少了,架橋變得困難。同時,由于混凝劑過量,單個膠粒充分吸附絡離子達到飽和,無法再與其他膠粒發生交聯作用,形成穩定膠體而不易凝聚。因此,為了保證絮凝效果,試驗確定混凝劑FeSO4投加量為200mg/L。
通過試驗結果表明,湖北勁牌印務有限公司產生的水性油墨廢水混凝處理工藝的最優組合為:選取硫酸亞鐵為最佳混凝劑,投加量為200mg/L,最佳pH值為5,最佳助凝劑為PAM,投加量為2.5mg/L,沉降時間為40min。在此條件下,本試驗廢水處理后的廢水COD去除率達92%以上,色度去除率達97%以上。
本研究作為一種水性油墨處理的重要前處理工藝,極大的降低了廢水的COD和色度,減輕了后續處理的負荷,對實際工程的前處理有一定的指導意義。