CN110204117A - 一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，包括分别取料处理、中和调节、板框压滤、絮凝沉淀、滤渣烘干、电芬顿处理等操作。本发明中的处理方法中处理工艺稳定，处理工艺中或处理工艺后产生的污染小，节约水资源，同时经处理后得到的产品可回收利用，实现了资源的充分利用。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法。
背景技术
PCB（印刷电路板）制造和印刷包装行业使用的液态感光阻焊油墨、UV油墨和水基油墨在使用完后会产生废弃包装物，清洗该类废物时也会产生废水，清洗废水中含有大量有毒、有害物质，并被《国家危险废物名录》2016版HW12类900-256-12项和HW13类900-016-13项收录。
现有的技术中对油墨塑料包装容器的清洗基本上是针对单独某一种油墨包装容器清洗，这样得到的清洗废水所含污染物、pH值不尽相同，而且后续的处理也差别大，更无法进行清洗废水的物化深度处理，也没有得到可再利用的资源。这样导致整套工艺中处理方式复杂，所使用添加剂较多，造成浪费。
发明内容
为解决上述问题，本发明设计了一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法：本发明中的处理方法中处理工艺稳定，处理工艺中或处理工艺后产生的污染小，节约水资源，同时经处理后得到的产品可回收利用，实现了资源化再利用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）取料，将UV油墨塑料包装罐进行热浸泡清洗得到碱性废水，将水基油墨塑料包装桶进行热浸泡清洗得到酸性废水；
2）混合，将上述碱性废水和酸性废水注入中和反应池中混合搅拌至匀；
3）酸析沉淀，向混合后的废水中加入稀酸，调节pH至3-4，再加入膨润土，搅拌反应得到固、液混合物；
4）压滤，将得到的固、液混合物泵入压滤机中进行固液分离，分别得到滤渣和一级滤液，其中所述滤渣为含油墨颜料的滤渣，一级滤液为含油墨树脂滤液；
5）滤渣处理，将压滤得到的滤渣烘干并研磨，得到颗粒状粉末；
6）滤液处理，将压滤后得到的滤液泵入混凝池中，加入稀碱调节pH为8.5-9.5，并加入絮凝剂，得絮状沉淀；
7）污泥脱水，将上述絮状沉淀泵入压滤机中进行固液分离，得到的污泥进行干化处理，得到的二级滤液进行电芬顿氧化降解去除COD。
作为本发明一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法的进一步改进：经电芬顿氧化降解处理后的二级滤液，再经MVR蒸发处理得到工业氯化铵产品。
作为本发明一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法的进一步改进：所述酸性调节剂采用10%H2SO4或盐酸。
作为本发明一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法的进一步改进：所述碱性调节剂采用10%NaOH。
作为本发明一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法的进一步改进：所述絮凝剂包括饱和FeCl3、硅藻土和0.1MPAM。
作为本发明一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法的进一步改进：所述含油墨颜料滤渣的颗粒状粉末可添加到废线路板处理所得树脂粉中用于成型工艺
作为本发明一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法的进一步改进：所述污泥干化后与生活污泥混合复配进行好氧堆肥发酵制作得到园林绿化用有机肥料。
有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，首先根据废料的不同性质进行清洗，然后将两种不同酸、碱度的废料混合，实现酸碱中和，以废治废，无需单独对废水处理（单独处理时会消耗大量的酸或碱及清水），工艺简单同时大大节约原材料，降低了处理成本。
第二，本发明所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，处理后的最终产物排放无污染，清洗过程中产生的各种衍生物可进行回收利用，实现了废物的资源化再生利用。
第三，本发明所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，絮凝沉淀时的添加物采用天然无机高分子材料硅藻土，是一种优良的天然非金属高分子水凝胶材料，替代部分聚丙烯酰胺，不仅降低水处理成本，同时硅藻土对环境友好。
第四，本发明所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，与常规采用的絮凝剂相比，以FeCl3替代PAC，其Fe3+能把部分低价态金属离子氧化成高价态而更容易形成沉淀易于去除。
附图说明
图1是本发明中的工艺流程图。
具体实施方式
实施例对本发明作进一步说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的具体实施方式。
实施例1
一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，包括以下步骤：
1）取料，将UV油墨塑料包装罐进行热浸泡清洗得到碱性废水，将水基油墨塑料包装桶进行热浸泡清洗得到酸性废水；
2）混合，将上述碱性废水和酸性废水注入中和反应池中混合搅拌至匀；
3）酸析沉淀，向混合后的废水中加入10% H2SO4稀酸，调节pH至3，再加入膨润土，搅拌反应得到固、液混合物；
4）压滤，将得到的固、液混合物泵入压滤机中进行固液分离，分别得到滤渣和一级滤液，其中所述滤渣为含油墨颜料的滤渣，一级滤液为含油墨树脂滤液；
5）滤渣处理，将压滤得到的滤渣烘干并研磨，得到颗粒状粉末；
6）滤液处理，将压滤后得到的滤液泵入混凝池中，加入10% NaOH稀碱调节pH为8.5，并加入絮凝剂，得絮状沉淀；
7）污泥脱水，将上述絮状沉淀泵入压滤机中进行固液分离，得到的污泥进行干化处理，得到的二级滤液进行电芬顿氧化降解去除COD。
本实施例中，根据待处理油墨塑料包装容器的特性不同，将UV油墨塑料罐进行碱性水清洗处理，依据其包装物内壁残留油墨的树脂成分为碱可溶树脂的原理，采用NaOH将油墨溶解在碱水中，这样油墨中的颜料部分会下沉，形成清洗废水为含UV不饱和树脂的碱性废液；将水基油墨塑料桶进行酸性水清洗处理，其包装物内壁上的残余油墨为含有有机氨的碱性体系，经酸性中和后油墨中颜料部分会悬浮团聚与树脂分离，形成清洗废水为含水性丙烯酸类的酸性废液。二者混合后废水中的悬浮微粒在酸性条件下失稳，进而析出形成胶状凝聚物，因此需要将废水的pH调节为酸性，使混合体系中的固态颜料沉淀下来，本实施例中采用10%H2SO4是调节PH，以使油墨中的颜料沉淀，使悬浮物与液体分离。此时加入有机膨润土进行脱色处理。
上述已经稀H2SO4进行酸性处理并通过有机膨润土进行脱色处理后的废料分层，经板框压滤机压滤后得到油墨滤渣和树脂滤液，其中的油墨滤渣进行干燥、研磨得到油墨渣粉，此时的油墨渣粉可添加到树脂粉（废线路板粉碎处理回收料）中用做成型材料或作为填料与色粉用于建筑型材的制造，实现废物、废渣的再生利用。其树脂滤液加入碱性添加剂进行调节pH至8.5-9.5，本实施例中的碱性添加剂采用10%NaOH，再加入硅藻土、0.1MPAM对废水进行絮凝沉淀处理，本实施例中以硅藻土替代部分PAM，不仅降低了原料使用成本，而且硅藻土是无副产物的环境友好物，同时添加有FeCl3替代常规使用的PAC，由于清洗废水中具有重金属离子，常规PAC中的Al3+并无氧化性，因此采用FeCl3能把部分低价态金属离子氧化成高价态而更容易形成沉淀易于去除。
上述经絮凝沉淀后的树脂滤液泵入板框压滤机中压滤，得到滤饼和高COD废水，其中滤饼的主要成分为有机物，可以和生活污泥一起进行好氧堆肥发酵制作园林绿化用有机肥料。高COD废水经电芬顿处理后再MVR蒸发，得到工业NH4Cl产品，蒸发后的水可回用或达准排放。
本发明中的各流程步骤工艺简单，以废治废实用性强，无有污染的产物产出，对环境友好，同时物质主要成份被再生利用，充分实现了循环经济发展。
实施例2
一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，包括以下步骤：
1）取料，将UV油墨塑料包装罐进行热浸泡清洗得到碱性废水，将水基油墨塑料包装桶进行热浸泡清洗得到酸性废水；
2）混合，将上述碱性废水和酸性废水注入中和反应池中混合搅拌至匀；
3）酸析沉淀，向混合后的废水中加入盐酸，调节pH至3，再加入膨润土，搅拌反应得到固、液混合物；
4）压滤，将得到的固、液混合物泵入压滤机中进行固液分离，分别得到滤渣和一级滤液，其中所述滤渣为含油墨颜料的滤渣，一级滤液为含油墨树脂滤液；
5）滤渣处理，将压滤得到的滤渣烘干并研磨，得到颗粒状粉末；
6）滤液处理，将压滤后得到的滤液泵入混凝池中，加入10% NaOH稀碱调节pH为9，并加入絮凝剂，得絮状沉淀；
7）污泥脱水，将上述絮状沉淀泵入压滤机中进行固液分离，得到的污泥进行干化处理，得到的二级滤液进行电芬顿氧化降解去除COD。
8）滤液再处理，经电芬顿氧化降解处理后的二级滤液，再经MVR蒸发处理可以得到工业氯化铵产品。
本实施例中所述的工业氯化铵是一种化肥原料，经过与无机磷、钾肥料混合后可生产出目前农业上广泛使用的复混肥料，也可以在特定区域作为融雪剂使用。
实施例3
一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，包括以下步骤：
1）取料，将UV油墨塑料包装罐进行热浸泡清洗得到碱性废水，将水基油墨塑料包装桶进行热浸泡清洗得到酸性废水；
2）混合，将上述碱性废水和酸性废水注入中和反应池中混合搅拌至匀；
3）酸析沉淀，向混合后的废水中加入10% H2SO4稀酸，调节pH至4，再加入膨润土，搅拌反应得到固、液混合物；
4）压滤，将得到的固、液混合物泵入压滤机中进行固液分离，分别得到滤渣和一级滤液，其中所述滤渣为含油墨颜料的滤渣，一级滤液为含油墨树脂滤液；
5）滤渣处理，将压滤得到的滤渣烘干并研磨，得到颗粒状粉末；
6）滤液处理，将压滤后得到的滤液泵入混凝池中，加入10%稀NaOH碱调节pH为9，并加入絮凝剂，得絮状沉淀；
7）污泥脱水，将上述絮状沉淀泵入压滤机中进行固液分离，得到的污泥进行干化处理，得到的二级滤液进行电芬顿氧化降解去除COD。
8）滤液再处理，经电芬顿氧化降解处理后的二级滤液，再经MVR蒸发处理可以得到工业氯化铵产品。
本实施例中所得到的树脂液絮凝沉淀滤饼主要成分是制造油墨用的有机树脂类物质，经过与生活污泥、木削等物质混合复配后，采用既有的好氧发酵工艺可以制取园林氯化用有机肥料。
本发明中所述的清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，其工作原理在于：UV油墨塑料包装容器经碱性水浸泡清洗后，UV油墨中的树脂溶解至水溶液中，即碱性废水中的主要成分多为不饱和多官能团环氧类树脂，油墨中的颜料粒子不能被完全裹附，发生沉淀；水基油墨中的树脂为丙烯酸体系，含有机氨水，水基油墨塑料包装容器经酸性水浸泡清洗后，得到的酸性清洗废水就是中和后的树脂和颜料团聚后悬浮在水中。
强碱性清洗液破坏了附着在包装物内壁的残留UV油墨的树脂成分，使不饱和多官能团环氧类树脂溶解在水中；弱酸性清洗液中和了附着在包装物内壁残余的水基油墨（物料为含有机氨的碱性体系），墨层悬浮在水中。两种废水进行混合后体系偏碱性，但是油墨废水中的悬浮微粒在酸性条件下失稳，进而析出形成胶状凝聚物，因此为了将混合清洗废水中的悬浮物破坏，使颜料粒子聚沉，需要废水的pH调节为酸性条件。本发明中利用10%的稀H2SO4是为了调节PH，此时在酸性条件下，油墨清洗液中的颜料部份会沉淀下来，以使悬浮物与液体分离。
油墨中的颜料多使用酞青蓝、酞青绿及碳黑、钛白粉等，如果有染料存在时，有机膨润土的加入与其发生吸附、离子交换、生物架桥等反应，以对废水产生祛色、絮凝反应。
本发明中的工艺流程中首先对原污染物进行分类处理，并相互利用其自身酸碱度进行中和、调节pH，从而减少了酸或碱的大量损耗及节约了净水，实现以废治废的效果，减少添加剂的使用，节约成本，简化工艺；在处理过程中所产生的各类副产物均可利用其自身特点进行资源化再生利用，即经过各步骤的加工处理，最终产物无污染，且可进行利用，实现资源应用的最大化。
高COD废水的电芬顿处理、污泥厌氧发酵堆肥、利用工业氯化铵制取复混肥料等均不属于本发明范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）取料，将UV油墨塑料包装罐进行热浸泡清洗得到碱性废水，将水基油墨塑料包装桶进行热浸泡清洗得到酸性废水；
2）混合，将上述碱性废水和酸性废水注入中和反应池中混合搅拌至匀；
3）酸析沉淀，向混合后的废水中加入稀酸，调节pH至3-4，再加入膨润土，搅拌反应得到固、液混合物；
4）压滤，将得到的固、液混合物泵入压滤机中进行固液分离，分别得到滤渣和一级滤液，其中所述滤渣为含油墨颜料的滤渣，一级滤液为含油墨树脂滤液；
5）滤渣处理，将压滤得到的滤渣烘干并研磨，得到颗粒状粉末；
6）滤液处理，将压滤后得到的滤液泵入混凝池中，加入稀碱调节pH为8.5-9.5，并加入絮凝剂，得絮状沉淀；
7）污泥脱水，将上述絮状沉淀泵入压滤机中进行固液分离，得到的污泥进行干化处理，得到的二级滤液进行电芬顿氧化降解去除COD。
2.如权利要求1所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，其特征在于：经电芬顿氧化降解处理后的二级滤液，再经MVR蒸发处理得到工业氯化铵产品。
3.如权利要求1所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，其特征在于：所述酸性调节剂采用10%H2SO4或盐酸。
4.如权利要求1所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，其特征在于：所述碱性调节剂采用10%NaOH。
5.如权利要求1所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，其特征在于：所述絮凝剂包括饱和FeCl3、硅藻土和0.1MPAM。
6.如权利要求1所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，其特征在于：所述含油墨颜料滤渣的颗粒状粉末可用于废线路板处理所得树脂粉成型工艺中。
7.如权利要求1所述的一种清洗油墨塑料包装容器的废水处理方法，其特征在于：所述污泥干化后与生活污泥进行好氧堆肥发酵制作得到园林绿化用有机肥料。
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