CN111777216A - 钞券凹印废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钞券凹印废水处理工艺，包括如下步骤：凹印擦版废水进行预处理，预处理后的废水在输送至沉降罐的过程中，通过安装在输送管道中心处的加药装置加入有机絮凝药剂与高速流动的废水充分混合絮凝；经絮凝后的废水进入沉降罐沉淀，上层清液经纳滤膜过滤后进行循环利用，下层沉淀物进入渣水分离装置；分离后的清液回收再处理，含有水份的墨渣则进入低温烘干设备进一步烘干后贮存待处理。本发明废水处理工艺降低了废墨渣产生量、回用液配置成本、絮凝药剂使用成本、设备运行维护成本，具有可观的经济效益。

Description

钞券凹印废水处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种钞券凹印废水处理工艺。
背景技术
目前印钞行业传统凹印废水处理工艺主要依靠超滤膜进行物理截留，过滤后澄清液回用到机台重复使用，浓缩液进行絮凝处理，最后渣水分离，生成的废墨渣委外焚烧处理，高CODcr废水则进入废水处理站进一步生化处理，达标后排入市政管网，针对行业现状，该处理工艺主要存在以下问题：
(1)废水处理效率降低
传统处理工艺为凹印废水经过超滤过滤浓缩后，清液回用到机台，浓缩液进入絮凝处理，WJ1体系油墨高粘性、易沉降的特性在超滤过滤过程中极易堵塞超滤膜膜孔，造成过滤通量迅速降低，超滤膜使用寿命大幅缩减，以目前印钞行业使用情况为例，其中管式膜超滤使用寿命从5年以上缩短至2年，中空纤维膜使用寿命从12个月缩短至4个月，大大增加了超滤设备运行维护成本。
(2)墨渣产生量大
大部分印钞企业在絮凝过程中采用的是无机絮凝剂，其投加量在5％左右，以100吨凹印废水为例，其中油墨颗粒物含量约1％，絮凝过程中需要投加约5％无机絮凝剂(上钞公司使用的无机絮凝药剂为23％硫酸27％聚合硫酸铁复合药剂)，产生的墨渣含水率50％左右，重量约2.6吨，其中0.5吨是由絮凝药剂带来的渣量，而废墨渣属于危险废物，需要委外焚烧处理，这就增加了企业的危险废物贮存、处置压力和风险。
(3)高CODcr值废水对达标排放带来风险和压力
絮凝过程结束后，一般采用压滤机或者离心机进行渣水分离，分离后的废水CODcr值一般在10000-20000mg/l，需进入废水处理站进行进一步的生化处理，处理达标后排入市政管网，而近年来国家、地方对污染物排放标准不断提标，CODcr作为废水排放重要指标一直是环保局重点监管目标，高CODcr废水也成为了企业重点环境风险源。
印钞行业目前最主要的污染物为凹印生产过程中产生的印染废水以及该废水处理后产生的废墨渣，而随着生产任务的加重，新型WJ1体系油墨的广泛使用，传统凹印废水处理工艺面临了许多新问题，处理效率降低、废墨渣产生量增加、废水CODcr排放指标提标等情况迫切需要对凹印废水处理工艺进行改进，在达标、优标排放的前提下实现污染物减量化。
发明内容
针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种钞券凹印废水处理工艺，本发明工艺能够有效解决新型WJ1体系油墨高粘性、易沉降等特性对处理效率的影响；采用新型有机絮凝剂代替原有无机絮凝剂，降低墨渣产生量，减轻企业危险废物贮存、处置压力，提高企业危险废物管理水平；凹印废水循环处理方式更是实现了废水零排放，减轻末端废水处理站CODcr排放压力，即提高了经济效益，也利于环境保护。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的。
一种钞券凹印废水处理工艺，包括如下步骤：
1)、凹印擦版废水进入预处理池去除液相中的憎水相部分(机油)和大部分的固相物质(磁粉)；
2)、去除憎水相部分和大部分固相物质后的废水在输送至反应釜(沉降罐)的过程中，絮凝剂通过安装在输送管道中心处的加药装置(射流器)，与高速流动的废水充分混合絮凝，所述絮凝药剂选用有机絮凝药剂，有机絮凝药剂投加量为废水重量的0.05％-0.075％。
3)、经絮凝后的废水进入反应釜(沉降罐)沉淀，上层清液经纳滤膜过滤后进行循环利用，下层沉淀物进入渣水分离装置；
4)、渣水分离装置分离的清液回收到预处理池再处理，含有水份的墨渣则进入低温烘干设备进行烘干，烘干过程中冷凝器回收的废水回到预处理池进行循环处理，所得低水份墨渣贮存待处理。凹印废水中含有强碱氢氧化钠和表面活性剂太古油，现有技术在处理凹印废水时主要投加絮凝剂为无机絮凝剂，其成分为23％硫酸和27％聚合硫酸铁的酸性复合药剂，通过破坏废水的乳化稳定性，和投加金属强酸盐，使废水中的太古油皂化减弱或失去乳化性能，实现油墨颗粒从废水中分离出来，但无机絮凝剂投加量较大，约5％左右，絮凝后产生墨渣总量的23％左右是由无机絮凝剂中金属盐成分带来，本发明有机絮凝药剂选用聚二甲基二烯丙基氯化铵，聚二甲基二烯丙基氯化铵在水溶液中电离后产生带正电荷的季铵盐类线性作用基团，具有吸附架桥能力，同时还有极强的电荷中和能力，吸附凝聚油墨颗粒，形成聚团絮花，絮凝沉降。区别于传统无机絮凝药剂的脱稳破乳作用，聚二甲基二烯丙基氯化铵不破坏废水中有用成分氢氧化钠和太古油，从而使处理工艺中各环节产生的废水循环处理、重复利用，实现高CODcr废水零排放，减轻后端综合废水处理站运行压力，降低排污风险。
所述低温烘干机在进行废墨渣烘干过程中，采用履带传送方式循环烘干，温度最好不超过45℃，这样能够有效防止墨渣结块黏连在设备罐壁内，产生自燃风险。同时废墨渣烘干过程中，含水率低于10％时会产生轻烟，低于5％会发生自燃，综合各方面因素，墨渣烘干至含水率15％-20％区间较为合适。烘干过程中冷凝器回收的废水可回到预处理池进行循环处理，这样不仅能够大幅降低危险废物(废墨渣)的产生量，还实现了高CODcr废水零排放。
所述渣水分离装置选用耐碱的渣水分离装置，为离心机、压滤机和叠螺机中的一种。由于有机絮凝药剂的使用，不破坏废水中有效成分氢氧化钠和太古油，这就造成渣水分离时废水成强碱性(Ph＝12)，对后续渣水分离装置要求较高，所以需要选用耐碱的渣水分离装置。
所述纳滤膜选择过滤孔径200-500截留分子量的耐碱纳滤膜。在实际生产过程中为保证絮凝效果会投加过量，为了不改变回用液主要成分,需要使用膜过滤技术对多余的絮凝药剂进行物理截留，而絮凝药剂聚二甲基二烯丙基氯化铵分子大小在500截留分子量左右，选择过滤孔径200-500截留分子量的耐碱纳滤膜进行物理截留。
本发明处理工艺将絮凝过程提前至纳滤过滤前，选用的有机絮凝剂二甲基二烯丙基氯化铵具有极强的吸附架桥和电荷中和能力，将凹印废水中油墨颗粒迅速从废水中沉降分离，再进行膜过滤，此时膜过滤的重点从分离油墨颗粒变成过滤多余的絮凝药剂，大幅减轻膜设备的运行压力，提高处理效率，避免膜堵塞现象的发生，提高膜的使用寿命，减少超滤设备使用量。本发明处理工艺通过选用新型有机絮凝药剂，利用有机絮凝药剂吸附架桥能力和电荷中和作用，吸附油墨颗粒的同时不破坏废水中有用成分，实现重复循环利用，达到废水零排放；要发明处理工艺通过增设低温烘干工艺，实现最终废墨渣减量35％以上。
综上所述，本发明废水处理工艺降低了废墨渣产生量、回用液配置成本、絮凝药剂使用成本、设备运行维护成本，具有可观的经济效益。
附图说明
图1为本发明钞券凹印废水处理工艺的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图1进一步说明本发明是如何实现的。
实施例1
如图1所示，钞券生产过程中有一种特殊工艺会产生一种特殊性质的废水，即凹印擦版废水，其主要成分为的氢氧化钠、太古油、油墨颗粒物以及软水等成分，温度在45℃-55℃，将1吨凹印废水首先进入预处理池去除液相中的憎水相部分(主要是机油)和大部分的固相物质(主要为磁粉)；
去除憎水相部分和大部分固相物质后的废水在输送至沉降罐的过程中，通过安装在输送管道中心处的射流器投入0.5公斤的絮凝剂二甲基二烯丙基氯化铵干粉，与高速流动的废水充分混合絮凝，废水自然重力沉降后，分层明显，并产生大量细小絮花。
经絮凝后的废水进入沉降罐沉淀，上层清液经400截留分子量的耐碱纳滤膜过滤后进行循环利用，下层沉淀物进入耐碱的压滤机；
渣水分离装置分离的清液回收到预处理池再处理，含有水份的墨渣则进入低温烘干设备进行烘干，烘干温度控制不超过45℃，烘干后得到的墨渣含水率为16％，烘干过程中冷凝器回收的废水回到预处理池进行循环处理，所得低水份墨渣贮存待处理。
实施例2
如图1所示，钞券生产过程中有一种特殊工艺会产生一种特殊性质的废水，即凹印擦版废水，其主要成分为氢氧化钠、太古油、油墨颗粒物以及软水等成分，温度在45℃-55℃，将1吨凹印废水首先进入预处理池去除液相中的憎水相部分(主要是机油)和大部分的固相物质(主要为磁粉)；
去除憎水相部分和大部分固相物质后的废水在输送至沉降罐的过程中，通过安装在输送管道中心处的射流器投入0.625公斤的絮凝剂二甲基二烯丙基氯化铵干粉，与高速流动的废水充分混合絮凝，废水自然重力沉降后，分层明显，并产生大量大絮花。
经絮凝后的废水进入沉降罐沉淀，上层清液经450截留分子量的耐碱纳滤膜过滤后进行循环利用，下层沉淀物进入耐碱的叠螺机；
渣水分离装置分离的清液回收到预处理池再处理，含有水份的墨渣则进入低温烘干设备进行烘干，烘干温度控制不超过45℃，烘干后得到的墨渣含水率为20％，烘干过程中冷凝器回收的废水回到预处理池进行循环处理，所得低水份墨渣贮存待处理。
实施例3
如图1所示，钞券生产过程中有一种特殊工艺会产生一种特殊性质的废水，即凹印擦版废水，其主要成分为氢氧化钠、太古油、油墨颗粒物以及软水等成分，温度在45℃-55℃，将1吨凹印废水首先进入预处理池去除液相中的憎水相部分(主要是机油)和大部分的固相物质(主要为磁粉)；
去除憎水相部分和大部分固相物质后的废水在输送至沉降罐的过程中，通过安装在输送管道中心处的射流器投入0.75公斤的絮凝剂二甲基二烯丙基氯化铵干粉，与高速流动的废水充分混合絮凝，废水自然重力沉降后，形成大型完整絮花。
经絮凝后的废水进入沉降罐沉淀，上层清液经420截留分子量的耐碱纳滤膜过滤后进行循环利用，下层沉淀物进入耐碱的离心机；
渣水分离装置分离的清液回收到预处理池再处理，含有水份的墨渣则进入低温烘干设备进行烘干，烘干温度控制不超过45℃，烘干后得到的墨渣含水率为18％，烘干过程中冷凝器回收的废水回到预处理池进行循环处理，所得低水份墨渣贮存待处理。

Claims (7)

1.一种钞券凹印废水处理工艺，包括如下步骤：
1)、凹印擦版废水进入预处理池去除液相中的憎水相部分和大部分固相物质；
2)、去除憎水相部分和大部分固相物质后的废水在输送至沉降罐的过程中，絮凝剂通过安装在输送管道中心处的加药装置与高速流动的废水充分混合絮凝，所述絮凝药剂选用有机絮凝药剂，有机絮凝药剂投加量为废水重量的0.05％-0.075％。
3)、经絮凝后的废水进入沉降罐沉淀，上层清液经纳滤膜过滤后进行循环利用，下层沉淀物进入渣水分离装置；
4)、渣水分离装置分离的清液回收到预处理池再处理，含有水份的墨渣则进入低温烘干设备进行烘干，烘干过程中冷凝器回收的废水回到预处理池进行循环处理，所得低水份墨渣贮存待处理。
2.根据权利要求1所述的一种钞券凹印废水处理工艺，其特征在于：所述有机絮凝药剂选用聚二甲基二烯丙基氯化铵。
3.根据权利要求1所述的一种钞券凹印废水处理工艺，其特征在于：所述加药装置选用射流器。
4.根据权利要求1所述的一种钞券凹印废水处理工艺，其特征在于：所述渣水分离装置选用耐碱的渣水分离装置，为离心机、压滤机和叠螺机中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种钞券凹印废水处理工艺，其特征在于：所述纳滤膜选择过滤孔径在200-500截留分子量的耐碱纳滤膜。
6.根据权利要求1所述的一种钞券凹印废水处理工艺，其特征在于：所述低温烘干设备采用履带传送方式循环烘干墨渣，烘干温度不高于45℃。
7.根据权利要求1或6所述的一种钞券凹印废水处理工艺，其特征在于：所述烘干后的墨渣含水率为15％-20％。
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