申请日2017.09.21
公开(公告)日2017.12.08
IPC分类号C02F9/14; C02F3/02; C02F3/10
摘要
本发明涉及一种印刷混合废水综合处理回用系统及其使用方法，包括一、二、三、四级处理装置以及废水管和回水管;一级处理装置包括阶梯状分布的粗格栅池、细格栅池和调节池以及与调节池并联的溢流池;二级处理装置包括二级水泵、砂炭过滤器和中间水箱;三级处理装置包括三级水泵、超滤器和超滤水箱;四级处理装置包括四级水泵、纳米过滤器和纳米水箱;各级滤器之间通过同级水泵连接，同级滤器与同级水箱通过水管连接，各级滤器底部还连接回水管与调节池联通，超滤水箱与纳米水箱还分别连接超滤水管和纳米水管用于处理后废水的回用，回用后的废水再次纳入系统进行处理，经纳米过滤器过滤后多余的水则被排出系统。本发明投资低、效果好，运行费用少。
权利要求书
1.一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于，包括：一级处理装置、二级处理装置、三级处理装置、四级处理装置以及废水管和回水管;
所述一级处理装置包括粗格栅池、细格栅池和调节池与溢流池，粗格栅池、细格栅池和调节池呈阶梯状分布，粗格栅池通过底部水管与细格栅池顶部联通，细格栅池通过中部水管与调节池顶部联通，调节池与溢流池并联且通过溢流板分隔;
所述二级处理装置包括二级水泵、砂炭过滤器和中间水箱，砂炭过滤器上部通过二级水泵与溢流池顶部联通，砂炭过滤器底部通过水管与中间水箱上部联通、且通过回水管与调节池顶部联通;通过砂炭过滤器的为过滤水，一部分用于二级处理装置的反冲清洗再经回水管回流至调节池，另一部分经中间水箱后送入三级处理装置;
所述三级处理装置包括三级水泵、超滤器和超滤水箱，超滤器上部通过三级水泵与中间水箱底部联通，超滤器底部通过水管与超滤水箱上部连接、且通过回水管与调节池顶部联通，超滤水箱底部与超滤水管连接;通过超滤器的为超滤水，一部分用于三级处理装置的反冲清洗再经回水管回流至调节池，另一部分经超滤水箱用于印刷生产回用后经废水管从上部导入粗格栅池，其余部分送入四级处理装置;
所述四级处理装置包括四级水泵、纳米过滤器和纳米水箱，纳米过滤器上部又通过四级水泵与三级处理装置中的超滤水箱底部连接，纳米过滤器底部通过水管与纳米水箱上部连接、且通过回水管与调节池顶部联通，纳米水箱底部与纳米水管连接;通过纳米过滤器的为纳米水，部分用于印刷生产回用后再经废水管从上部导入粗格栅池，另一部分用于四级处理装置的反冲清洗再经回水管回流至调节池，其余部分经排放口排出本系统。
2.如权利要求1所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述超滤器包括底部设有曝气管(11)而上部设有出水管(12)的曝气池(1)、池内设置的生物处理构件(2)和超滤组件(3)、设置在曝气池(1)外部与出水管(12)和超滤水箱连接的抽吸泵(4)及与曝气管(44)连接的鼓风机(5)。
3.如权利要求2所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述生物处理构件(2)由连接在曝气管(11)上不少于两根的生物球串组成。
4.如权利要求3所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述生物球串为设有孔气管(21)及有孔气管(21)上依离曝气管(11)距离远近由从小到大不等体积的生物球(22)串联组成。
5.如权利要求4所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述生物球(22)具有废碎中空纤维超滤膜丝与无纺布碎片粘接而成的蜂窝状球体骨架。
6.如权利要求2所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述超滤组件(3)由悬挂连接在出水管(12)下部不少于两个的中空纤维超滤膜丝束(31)组成。
7.如权利要求6所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述中空纤维超滤膜丝束(31)由1000～6000根空纤维超滤膜丝集束而成。
8.如权利要求7所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述中空纤维超滤膜丝由中空纤维超滤膜拉丝而成，其膜孔径为0.01～0.001μm。
9.如权利要求1所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述纳米过滤器包括壳体及壳体内的纳滤膜丝束滤芯，所述纳滤膜丝束滤芯由1000～6000根纳滤膜丝集束而成。
10.如权利要求9所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述纳滤膜丝由中空纤维超滤膜丝经包括热处理及荷电化处理使膜表面层致密达到纳米级膜孔径的中空纤维膜丝。
11.如权利要求1所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述粗格栅池内水平设置有粗格栅排，所述粗格栅排由2～10个粗格栅框组成，所述粗格栅框其格栅间距为50～100mm。
12.如权利要求1所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述细格栅池内垂直设置有细格栅排，所述细格栅排由2～10个细格栅框组成，所述细格栅框其格栅间距为2～9mm。
13.如权利要求1所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述砂炭过滤器设置有石英砂过滤层和活性炭过滤层。
14.如权利要求1所述的一种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于：所述砂炭过滤器和所述中间水箱间还设有精密过滤器，所述精密过滤器包括精密过滤器壳及其内置的精密滤芯，所述精密滤其过滤孔径为1～5μm。
15.上述任意一种印刷混合废水综合处理回用系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)将制版和印刷过程中产生的各种废液、废水经废水管收集汇总形成印刷混合废水后送入粗格栅池;
b)让印刷混合废水通过重力从粗格栅池渗出流入细格栅池，再通过细格栅池渗出流入调节池并在调节池中沉淀后从溢流板上部溢出流入溢流池形成溢流水;
c)通过二级水泵将溢流池上部的溢流水送入砂炭过滤器中，通过重力使其从砂炭过滤器底部渗出形成过滤水进入中间水箱，同时，让无法通过砂炭过滤器的过滤废水通过回水管流入调节池中;
d)通过三级水泵将过滤水从中间水箱底部送入超滤器中，让过滤水通过超滤器进行生化和超滤处理形成超滤水流入超滤水箱，同时，让超滤器中留存的超滤废水通过回水管流入调节池中;
e)将一部分超滤水通过超滤水管送入制版和印刷工序中进行回用，另一部分经四级水泵送入纳米过滤器中;
f)让通过纳米过滤器形成的纳米水流入纳米水箱中，让无法通过纳米过滤器的纳米废水通过回水管回流进入调节池中;
g)让一部分纳米水通过纳米水管进入制版和印刷工序中进行回用，另一部分经排放口排出本印刷混合废水综合处理回用系统;
h)及时将一级处理装置中各格栅截留的固体杂质和各池底部沉淀的污泥除去;根据滤过情况，及时用各级处理装置中相应水箱内的水对同级处理装置中的滤器进行反冲，保持各级滤器的工作性能。
说明书
一种印刷混合废水综合处理回用系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种印刷混合废水综合处理回用系统及其使用方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
印刷业是现代社会的一项重要产业，现有的印刷技术包括平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、网丝印刷、柔性版印刷、特种印刷等，生产过程主要包括制版和印刷两大生产工序，整个生产过程中，不仅需要耗用大量的水资源，同时，还会排放大量包括废液和废水的混合废水，对环境和人体危害很大，因此，对印刷行业制版和印刷过程中产生的印刷混合废水进行处理和回用，不仅能够保护环境、保障人体健康，而且能够节约资源、实现可持续发展。
制版工序中产生的废液和废水主要包括：感光材料显影、定影时产生的多种显影、定影废液，印版冲洗、印版制作时产生的冲洗废液、废水，这些废液、废水中包含多种无机和有机物质以及废酸、废碱等，其中包括银、铬、镉、铜、镍、锌、汞、铅等重金属离子和作为显影剂的对苯二酚、作为促进剂的NaOH和KOH、作为保护剂的亚硫酸钠、作为抑制剂的溴化钾等，还包括电镀液、涂布液、各种溶剂、漂白剂等，这些废液、废水如未经有效处理直接排入江河湖海，将对水体、土壤等造成严重的污染，给环境、生物，最终给人类自己造成不可估量的损害。
无论是刊物印刷或者是包装印刷，其印刷工序也会产生大量的废液和废水，这些废液和废水主要包括：油墨废水、浆胶废水以及设备清洗废水和生活污水，其中包含大量高浓度、高色度油墨及表面活性剂、淀粉黏合剂等有机污染物，其化学需氧量(COD)一般都在6000mg/L以上，有时甚至超过100000mg/L;生化需氧量(BOD)一般也在7000mg/L以上，有时甚至超过10000mg/L;悬浮物一般在80mg/L以上，有时甚至达到200mg/L;色度一般在240倍以上，有时甚至超过500倍。
由此可见，印刷混合废水是一种高浓度、高色度、成分复杂的典型难处理工业废水，在自然状态下难以分解，对水环境和人体健康具有极大的危害作用。
现有技术处理印刷混合废水的方法主要包括物理法、化学法、生化处理法、物理化学法等，具体可分为混凝、气浮、吸附、离子交换、氧化还原、好氧生物处理、厌氧生物处理以及磁分离技术等等。然而，对于污染物浓度高、成分复杂的印刷混合废水来说，任何一种单一技术都不能达到有效清污使印刷混合废水能够达到回收利用和可排放的标准。因此，现在印刷混合废水往往采用多种技术、多种方法联合应用的处理模式，以期获得较好的效果。
现在处理印刷混合废水的做法是：先采用物理和化学的方法对废水进行初步处理，再用生化处理方法和物理化学的方法进行进一步的深度处理，使之最终达到一般的回收利用和可排放的标准。
但现有技术尚存在着许多不足，如若某一环节操作失误或药剂投放不妥，就会造成处理效果不好甚至出现二次污染的可能;另外，采用现有技术处理印刷混合废水后的水质不稳定，相关指标波动很大，废水无法很好做到回收利用，无法控制排放量和排放指标达到最低值;此外，现有技术处理印刷混合废水的投资大、设备运行费用高，环保投入与企业收益难成正比，甚至可能导致企业经济效益大幅下滑，使得印刷企业，特别是中小印刷企业难以承受，影响其主动投入、承担其环保责任的积极性。
发明内容
为克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种印刷混合废水综合处理回用系统及其使用方法，以达到稳定、高效处理并充分回收利用印刷混合废水、降低投资费用和运行成本的目的。
为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：
这种印刷混合废水综合处理回用系统，其特征在于，包括：一级处理装置、二级处理装置、三级处理装置、四级处理装置以及废水管和回水管;
所述一级处理装置包括粗格栅池、细格栅池和调节池与溢流池，粗格栅池、细格栅池和调节池呈阶梯状分布，粗格栅池通过底部水管与细格栅池顶部联通，细格栅池通过中部水管与调节池顶部联通，调节池与溢流池并联且通过溢流板分隔;
所述二级处理装置包括二级水泵、砂炭过滤器和中间水箱，砂炭过滤器上部通过二级水泵与溢流池顶部联通，砂炭过滤器底部通过水管与中间水箱上部联通、且通过回水管与调节池顶部联通;通过砂炭过滤器的为过滤水，一部分用于二级处理装置的反冲清洗再经回水管回流至调节池，另一部分经中间水箱后送入三级处理装置;
所述三级处理装置包括三级水泵、超滤器和超滤水箱，超滤器上部通过三级水泵与中间水箱底部联通，超滤器底部通过水管与超滤水箱上部连接、且通过回水管与调节池顶部联通，超滤水箱底部与超滤水管连接;通过超滤器的为超滤水，一部分用于三级处理装置的反冲清洗再经回水管回流至调节池，另一部分经超滤水箱用于印刷生产回用后经废水管从上部导入粗格栅池，其余部分送入四级处理装置;
所述四级处理装置包括四级水泵、纳米过滤器和纳米水箱，纳米过滤器上部通过四级水泵与三级处理装置中的超滤水箱底部连接，纳米过滤器底部通过水管与纳米水箱上部连接、且又通过回水管与调节池顶部联通，纳米水箱底部与纳米水管连接;通过纳米过滤器的为纳米水，部分用于印刷生产回用后再经废水管从上部导入粗格栅池，另一部分用于四级处理装置的反冲清洗再经回水管回流至调节池，其余部分经排放口排出本系统。
作为一种优选的技术方案，所述超滤器包括底部设有曝气管而上部设有出水管的曝气池、池内设置的生物处理构件和超滤组件、设置在曝气池外部与出水管和超滤水箱连接的抽吸泵及与曝气管连接的鼓风机。
所述生物处理构件由连接在曝气管上不少于两根的生物球串组成。
所述生物球串由设有孔气管及有孔气管上依离曝气管距离远近由从小到大不等体积的生物球串联而成。
所述生物球具有废碎中空纤维超滤膜丝与无纺布碎片粘接制成的蜂窝状球体骨架。
所述超滤组件由悬挂连接在出水管下部不少于两个的中空纤维超滤膜丝束组成。
所述中空纤维超滤膜丝束由1000～6000根空纤维超滤膜丝集束而成。
所述中空纤维超滤膜丝由中空纤维超滤膜拉丝而成，其膜孔径为0.01～0.001μm。
作为一种优选的技术方案，所述纳米过滤器包括壳体及壳体内的纳滤膜丝束滤芯，所述纳滤膜丝束滤芯由1000～6000根纳滤膜丝集束而成。
所述纳滤膜丝由中空纤维超滤膜丝经包括热处理及荷电化处理使膜表面层致密达到纳米级膜孔径的中空纤维膜丝。
作为一种优选的技术方案，所述粗格栅池内水平设置有粗格栅排，所述粗格栅排由2～10个粗格栅框组成，所述粗格栅框其格栅间距为50～100mm。
作为一种优选的技术方案，所述细格栅池内垂直设置有细格栅排，所述细格栅排由2～10个细格栅框组成，所述细格栅框其格栅间距为2～9mm。
作为一种优选的技术方案，所述砂炭过滤器设置有石英砂过滤层和活性炭过滤层。
进一步地，砂炭过滤器和中间水箱间还设有精密过滤器，所述精密过滤器包括精密过滤器壳及其内置的精密滤芯，所述精密滤芯其过滤孔径为1～5μm。
本发明提供的上述印刷混合废水综合处理回用系统其使用方法特征在于，包括如下操作步骤：
a)将制版和印刷过程中产生的各种废液、废水经废水管收集汇总形成印刷混合废水后送入粗格栅池;
b)让印刷混合废水通过重力从粗格栅池渗出流入细格栅池，再从细格栅池渗出流入调节池并在调节池中沉淀后从溢流板上部溢出流入溢流池形成溢流水;
c)通过二级水泵将溢流池上部的溢流水送入砂炭过滤器中，通过重力使其从砂炭过滤器底部渗出形成过滤水进入中间水箱，同时，让无法通过砂炭过滤器的过滤废水通过回水管流入调节池中;
d)通过三级水泵将过滤水从中间水箱底部送入超滤器中，让过滤水通过超滤器进行生化和超滤处理形成超滤水流入超滤水箱，同时，让超滤器中留存的超滤废水通过回水管流入调节池中;
e)将一部分超滤水通过超滤水管送入制版和印刷工序中进行回用，另一部分经四级水泵送入纳米过滤器中;
f)让通过纳米过滤器形成的纳米水流入纳米水箱中，让无法通过纳米过滤器的纳米废水通过回水管回流进入调节池中;
g)让一部分纳米水通过纳米水管进入制版和印刷工序中进行回用，另一部分经排放口排出本印刷混合废水综合处理回用系统;
h)及时将一级处理装置中各格栅截留的固体杂质和各池底部沉淀的污泥除去;根据滤过情况，及时用各级处理装置中相应水箱里的水对同级处理装置中的滤器进行反冲，保持各级滤器的工作性能。
与现有技术相比，本发明其有益效果和显著进步在于：
1)本发明提供的印刷混合废水综合处理回用系统运行稳定、可靠，能高效、优质对印刷企业制版和印刷过程中产生的印刷混合废水进行综合处理和回收利用，处理后的排放水其各项指标均能达到或优于国家的排放水标准，达到了节约资源、减少污染和排放、保护环境和生命健康的目的;
2)本发明装置简单、生产安装方便、建设投资费用少、废水处理效果好、系统运行成本低，操作简单、易于控制，因而极具推广应用价值。