水性油墨废水混凝脱色工艺优化研究

发布时间:2018-4-3 11:20:31

  水性油墨也叫水基油墨、环保性油墨,简称水墨,是由水溶性高分子树脂、色料(即颜料)、溶剂(主要是水)和相关助剂经物理化学过程组合科学制备而成的。水性油墨在应用领域的废水来源主要是更换油墨等需要清洗印刷相关设备的排水,例如:洗棍、洗槽、洗桶、冲洗操作间等产生的废水。虽然应用领域废水的个体排放量较小,但由于水性油墨在印刷行业中的应用广泛,其总体排放量还是巨大的,也应引起足够的重视。因此选择符合实际的运行方案来处理水性油墨废水成为印务行业的一项迫在眉睫的任务,本文针对湖北劲牌印务有限公司水性油墨的性质,采用了混凝法对水性油墨的生产废水进行处理,探讨混凝剂、助凝剂种类和投加量等因素对处理效果的影响,提出优化的工艺参数。

  实验部分1.1废水水质

  此废水实验来自于湖北劲牌印务有限公司,原水pH值为9~10,COD为22427mg/L,色度102400倍。

  实验方法

  分别取原水400mL于6个TA6-3型程控混凝试验搅拌仪烧杯中,调节pH值,投加适量混凝剂,先快速搅拌(300r/min)30s,然后中速搅拌(100r/min)3min;再投加适量助凝剂慢速搅拌(40r/min)5min,静置沉降40min,取上清液测定COD及色度,确定各因素影响的最佳条件。

  结果与讨论

  当助凝剂投加量一定,沉降时间相同,混凝剂投加量为200mg/L时,投加不同种类的混凝剂进行试验,其中FeSO4的处理效果最好,脱色率和COD去除率分别高达97.19%和92.7%。综合考虑,本研究选择FeSO4为最佳混凝剂。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  加量对废水处理效果的影响

  当助凝剂为2mg/L,pH=5,沉降时间为40min时,考察混凝剂FeSO4投加量对处理效果的影响,混凝剂FeSO4在不同的投加量下对废水的处理效果不同。初始阶段随着FeSO4的投加量增加,脱色率和色度去除率逐渐上升,当投加量达到200mg/L后,废水的处理效果呈下降趋势。这是因为当混凝剂投加过量时,虽然增加了络离子的数量,但架桥所必须的粒子表面吸附点却减少了,架桥变得困难。同时,由于混凝剂过量,单个胶粒充分吸附络离子达到饱和,无法再与其他胶粒发生交联作用,形成稳定胶体而不易凝聚。因此,为了保证絮凝效果,试验确定混凝剂FeSO4投加量为200mg/L。

  通过试验结果表明,湖北劲牌印务有限公司产生的水性油墨废水混凝处理工艺的最优组合为:选取硫酸亚铁为最佳混凝剂,投加量为200mg/L,最佳pH值为5,最佳助凝剂为PAM,投加量为2.5mg/L,沉降时间为40min。在此条件下,本试验废水处理后的废水COD去除率达92%以上,色度去除率达97%以上。

  本研究作为一种水性油墨处理的重要前处理工艺,极大的降低了废水的COD和色度,减轻了后续处理的负荷,对实际工程的前处理有一定的指导意义。

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