印钞厂废水处理方案
印钞厂废水是一种较难处理的有机工业废水,它的色度大,污染物浓度高,成分复杂。印钞厂在生产过程中产生的废水,主要有擦版废液、印钞废水、浓缩液和综合废水。
1 擦版废液的处理
凹印机擦版废液是印钞厂的主要废水之一,使用后的擦版废液中含有大量的碱、油墨、表面活性剂,其主要成分为颜料、填充料、连接料、树脂油类、蜡、有机溶剂、重金属、土耳其红油、氢氧化钠等。
1)擦版废液处理沿用多年的经典方法是中和法,要点是采用硫酸或盐酸中和废液中的氢氧化钠,使其乳化性减小,实现破乳分离从而油墨渣沉淀。该方法对COD和色度的去除率比较高,达到90%以上。一般来说,废水中含酸、碱浓度在3%以上,则考虑综合回收和利用,酸、碱浓度在3%以下时,因回收利用的经济价值不大,才考虑中和处理。中和法虽能通过沉淀将油墨去掉,但墨渣油性大、渗透性差,只能沉降分离,不能过滤,因而分离时间长,不易实现自动连续处理。而且中和法耗酸量大,成本费用高,加酸过程操作危险,而且处理后废水的COD仍很高,不能直接排放,需要吸附或生化处理等进一步的深度处理。
2)絮凝沉淀也是处理擦版废液的一种常用方法,现阶段凹印擦版液配制用的乳化剂为太古油,其表面活性剂分子一端溶于水,一端与油墨中的油相连,溶液中的OH-会使高酸价油墨连接料皂化变性,变性了的连接料对溶液也有乳化作用。上述两种作用可使油墨均匀分散在水中。常用的破乳剂有酸、金属的强酸盐及某些表面活性剂等。加入钡盐、钙盐和铁盐或磷酸等都可以使得废水中的磺化蓖麻油(太古油)形成钙皂,失去乳化能力。该法的缺点是絮凝后的沉降物粘性大,含水率较高,沉降性能不佳,后续处理成本偏高。人工合成絮凝剂,像粉煤灰基絮凝神等所形成的矾花大而密实,沉降性能好但性能不够稳定。
3)超滤是擦版废液另一个常用的处理技术。将印钞的擦版废液利用离心泵加压至聚醚砜有机膜,膜孔径0.2μm,操作压力0.3Mpa,常温,COD的去除率达到80%以上。选用孔径为50nm的氧化锆无机膜,在操作压力0.3Mpa,膜面流速4.0m/s,操作温度为45℃条件下,对COD的截留率为86.6%。擦版废液含有表面活性剂、NaOH等有用成分,经过膜超滤这个纯物理过程,可以将碱液和油墨分离,透过液中保留了原液中的有用成分,稍作调整即可回用。但浓缩液还需要进一步的处理。
2印钞废水处理
1)预处理
印钞废水pH高达12~14,传统的中和法不仅耗费大量的酸,而且加酸操作过程放出大量的热,比较危险。选用铁系复合混凝剂和丙烯酰胺类有机助凝剂处理剂,采用非加酸工艺,在3.0%~3.5%的投加范围内,完全可以使出水pH控制在6~7,COD控制在<2000mg/l的生化处理要求范围。
利用中空纤维超滤膜处理印钞废水, “水-HCl溶液-水-NaOH溶液”4步清洗法可以对膜进行较好的清洗,但膜的外表面等部位却无法清洗。如前所述,超滤虽然将有用成分的回收再利用能够产生一定的经济效益,但针对不同废水,需要寻找最佳的膜孔径、操作压力、操作温度和膜面流速等体系参数。而且超滤后膜组件污染严重,因污染机理不同,清洗工作要耗费大量的人力财力。
高级氧化过程也是一种有效的印钞废水预处理技术,产生的强氧化性的自由基,可以将废水中难于生物降解的大分子裂解成成低毒小分子,从而利于后续的生物降解。在处理印钞废水中,光催化和Fenton试剂联合作用处理效率最高。单纯的光催化氧化或Fenton试剂法均不及两者结合处理效果好,光催化-Fenton试剂法处理印钞废水,可以产生大量的自由基,从而COD去除率达到50%以上,色度处理效果达到75%以上。
2)絮凝-SBR+混凝-氧化絮凝
采用絮凝-SBR+混凝-氧化絮凝工艺试验研究处理高浓度印钞废水,总去除率可达99.9%。化学生物方法的联合运用,使得COD一步步得到消减。但多次利用絮凝剂,成本高且沉渣比较多,后续需要安全处置或是综合利用,相关费用会增加且容易造成二次污染。
3浓缩液的处理
此处的浓缩液是指经过一段超滤后被膜截留的那部分液体,含大量油墨。其主要特征为:高乳化性、强亲水性,浓度高,成分复杂;深红色,色度高;毒性大,不易生物降解。超滤后的浓缩液需要进一步处置。
1)传统的浓缩液处理方法是直接焚烧,焚烧较为耗能。为了减少浓缩液体积,即减少焚烧费用,开始利用混凝/焚烧的办法。在典型的混凝/焚烧处理系统中,混凝后产生的沉淀直接焚烧,而上清液进入污水处理厂进一步处理。在混凝过程中一些油墨粒子未被沉淀而进入上清液,增加后续处理负荷,相应的处理运行成本增加。使用浓硫酸对印钞废水浓缩液进行中和破乳,使油墨小颗粒抱团凝聚。中和法对COD的去除是有限的,随着酸的用量加大, COD和色度的去除趋于平缓,后结合活性炭吸附进一步深度处理。中和法只能部分去除污染物质,加酸处理后的滤液仍需要深度处理才能达标排放。
2)采用自制的聚硫酸铁铝无机高分子絮凝剂来处理印钞废水超滤后的浓缩液。当投加量为30.33g/l时,色度和COD去除效率分别达到了98%、85%。与单纯投加硫酸铝絮凝剂的处理效果相比,其出水色度和COD更低,絮体的量和体积较小、脱水性能好,容易分离,运行和维护费用都相应降低。
4综合废水的处理
1)气浮-接触氧化-砂滤工艺
某印钞厂的污水来源比较复杂,除了生活污水,经过预处理的印刷油墨废水,还有其他清洗废水,污水经厂区地下管道收集后集中处理。经混合后,废水pH降低至6~9,高浓度的印钞废水得到稀释,可生化性得到提高。选用气浮-接触氧化-砂滤工艺,出水效果良好,达到《污水综合排放标准》一级标准,部分处理水回用于道路喷洒、绿地绿化和洗车等。
2)水解酸化-好氧工艺
通过运用好氧、化学沉淀+水解酸化+好氧、水解酸化+好氧等4种工艺处理印钞废水效果比较,结果表明化学沉淀-水解酸化-好氧法为处理综合印钞废水的最佳工艺。其中水解酸化能够使污水中难降解有机物及染料解体、被取代或裂解,提高可生化性,化学沉淀对色度较好的去除效果。结合辅助化学沉淀法,污水站出水能够达到国家《污水综合排放标准》新改建一级标准。此工程还实现了自动化操作,方便控制。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”