CN1778719A - 喷墨打印机墨液废水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供喷墨打印机墨液废水处理工艺，针对在喷墨打印机生产、墨盒生产和废墨盒回收处理等工艺环节中，产生的高化学耗氧量，并且难以生物降解的含染料墨、颜料墨、有机助剂和清洗剂等成份的污水进行汇集，一并进行无害化处理。该工艺包括有催化反应、加药混凝、精密过滤、超滤及二级反渗透等处理步骤。本发明的工艺具有低能耗、高安全性、工艺稳定、耐冲击、综合处理成本较低，并使最终出水的化学耗氧量、色度、浊度等主要指符合国际最高的排放标准，并可作为高质量的二次水源利用。本发明可以减少90％的废物排放总量，并且综合处理成本约比业界普遍采用的芬顿试剂法降低70％。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理工艺方法，特别是一种喷墨打印机墨液废水处理工艺。
背景技术
在喷墨打印机的生产、墨盒生产和废墨盒回收处理等工艺环节中，会产生含喷墨打印机染料墨、颜料墨、有机助剂和清洗剂等成份的污水。由于对喷墨打印色彩饱和度、还原度、分辨率、耐水性、耐光性、打印速度等的要求越来越高，其墨水的瞬间渗透性、化学稳定性也越来越高，而且更新换代周期更短。这种污水具有极高的化学耗氧量和极大的扩散性，在自然界需要几十年时间自然降解，或者不能自然降解，因此对环境有很高的危害性。
现在业界普遍采用芬顿试剂法、多段加热焚烧法或反渗透膜浓缩焚烧法，来处理含喷墨打印机染料墨、颜料墨、有机助剂和清洗剂等成份的污水。芬顿试剂法需要消耗大量强氧化性的烈性化学品，安全性差，设备昂贵，成本高。多段加热焚烧法，需要消耗大量电力能源，污泥含水率高，燃烧性差，成本高。反渗透膜浓缩焚烧法，每种染料和颜料墨及有机助剂污水需要单独收集处理，且膜消耗极大，污泥含水率高，燃烧性差，成本高。
在现有技术中，如JP5131191A文献中有用无机絮凝剂对清洗液进行处理的工艺，用精滤膜或超滤膜及反渗透膜进一步处理。也有处理含墨污水废液采用生物法和氧化法工艺技术，但均存在着操作复杂，成本高的问题，并仍然留有一定的残留物，而不能实现完全无害化。
发明内容
为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种喷墨打印机墨液废水处理工艺，并使处理后的出水达到化学耗氧量、色度、浊度等主要指标接近于零的高水平，出水可以全部回收利用，节约水源。其主要的污染物，如染色剂和着色剂等，经过加药混凝反应后变成可沉淀的污泥，污泥脱水后，就可以进一步采用焚烧或者填埋等无害化方式处理。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种喷墨打印机墨液废水处理工艺，该方法包括以下步骤：
(1)、污水汇集阶段，汇集喷墨打印机墨液废水，并且对其浓度做工艺性调整。
(2)、催化反应阶段，上述成份的污水先要以一定流速均匀流过催化床或者在催化床中滞留0.5-12h，用具有活性炭或者活性炭纤维类和铁元素的均匀混合物为催化剂，进行催化反应；
(3)、加药混凝阶段，将混凝药剂分别按照一定浓度，用计量泵依次加入污水中，同时进行机械搅拌；
(4)、经加药处理的污水沉淀后，沉淀污泥进入离心脱水机或板框脱水机脱水；
(5)、污泥处置阶段，脱水后污泥做成泥饼填埋处理或采用专用焚烧装置焚烧处理；
(6)、污水沉淀后的上清水进入精密过滤阶段，将上清水进入精密过滤器，所用的过滤膜孔径为1-10μm；
(7)、然后进入超滤阶段，从精密过滤器出水进入超滤器，所用的过滤膜的孔径为0.01-0.9μm；
(8)、再进入一级反渗透膜过滤阶段，从超滤器出水进入反渗透膜过滤，所用的反渗透膜脱盐率为50-99.9％；
(9)、最后进入二级反渗透膜过滤阶段，从一级反渗透膜出水进入二级反渗透膜过滤，所用的反渗透膜脱盐率为50-99.9％，出水达标为回用水。
所述加药混凝阶段中所用混凝药剂，分别是氢氧化钠或者氢氧化钾水溶液、聚合硫酸铁水溶液、聚合氯化铝水溶液、聚丙烯酰胺水溶液。
所述污水加药的同时进行机械搅拌，全部加药完毕后，停止搅拌，经静置后，形成污泥沉淀，下部是污泥，上部是上清水。
所述污泥处置阶段中脱水后污泥进行填埋或者焚烧处理。
所述进入一级和二级反渗透膜过滤阶段，所用的反渗透膜的脱盐率均为50-99.9％。
本发明的有益效果是：1.所有采用设备的使用状态均没有高温、高压、强氧化等极端危险状态，安全性好；2.本工艺对各种含墨污水处理时的工艺稳定性、宽容性、耐冲击性能很好；3.综合处理成本处于较低水平；4.最终产物实现了明显减量和完全无害化。
该处理工艺与芬顿试剂法相比，无烈性化学药品(如过氧化氢等)的使用，安全性好，所有设备和管路不需要特别的防腐处理，脱水后的污泥燃烧性好，最终出水达到国际最高环境排放标准，而且可以全部回收利用，节约水源。本发明的综合处理成本约比芬顿试剂法降低70％。
该处理工艺与多段加热焚烧法相比，电力能耗降低95％，设备投资降低50％，无压力容器，安全性好，脱水后的污泥燃烧性好，最终出水达到国际最高环境排放标准，而且可以全部回收利用，节约水源。本发明的综合处理成本约比多段加热焚烧法降低90％。
该处理工艺与反渗透膜浓缩焚烧法相比，膜损耗降低95％，脱水后的污泥燃烧性好，最终出水达到国际最高环境排放标准，而且可以全部回收利用，节约水源。本发明的综合处理成本约比反渗透膜浓缩焚烧法降低70％。
附图说明
图1为本发明的处理工艺流程图。
具体实施方式
结合附图及实例对本发明的喷墨打印机墨液废水处理工艺加以说明。
如图1所示，本发明的喷墨打印机墨液废水处理工艺，该工艺方法包括以下步骤：
(1)、污水汇集阶段，将含有包括有染料墨、颜料墨的喷墨打印机墨、有机助剂和清洗剂等多种成份的墨液废水汇集，并且对其浓度做工艺适应性调整。例如，墨浓度＞2％的墨液废水，需要加水将墨浓度稀释到1-2％之间，所加的水可以是普通自来水，或者是后面所述的沉淀后的上清水回用。
(2)、催化反应阶段，污水先经过催化反应，用具有活性炭或者活性炭纤维类和铁元素的均匀混合物为催化剂，由催化剂制成催化床，上述成份的污水先要以一定流速均匀流过催化床或者在催化床中滞留0.5-12h，进行催化反应。例如，墨液污水经过12小时催化，其COD值可以减少20％；墨液污水经过0.5小时催化，其COD值可以减少5％。
(3)、加药混凝阶段，经过催化反应的污水，进入混凝罐，将混凝药剂按顺序分别按照一定浓度，用计量泵依次加入污水中，同时进行机械搅拌。
(4)、所加药剂为氢氧化钠或者氢氧化钾水溶液、聚合硫酸铁水溶液、聚合氯化铝水溶液和聚丙烯酰胺等药剂，进行混凝反应。
上述混凝药剂加入方法：
①先用计量泵在污水中加入氢氧化钠或者氢氧化钾水溶液，PH至7.5-12，同时进行机械搅拌；
②再用计量泵在污水中加入聚合硫酸铁水溶液，PH至7.5-8.0，同时进行机械搅拌；
③再用计量泵在污水中加入聚合氯化铝水溶液，PH至6.5-7.0，同时进行机械搅拌；
④最后用计量泵在污水中加入聚丙烯酰胺水溶液，同时进行机械搅拌。
(5)、污泥处置阶段，混凝后的污水进行静置沉淀，分离出污泥和上清水。污泥：经过沉淀后，底部是含水污泥，对污泥脱水，将含水污泥进入离心脱水机或板框脱水机脱水。对污泥处理，采用焚烧或者做成泥饼填埋等方式处理。
(6)、上清水进入精密过滤阶段，上清水进入精密过滤器，过滤膜孔径为1-10μm。
(7)、然后进入超滤阶段，从精密过滤器出水进入超滤器，所用的过滤膜的孔径为0.01-0.9μm。
(8)、进入一级反渗透膜过滤阶段，从超滤器出水进入一级反渗透膜过滤，所用的反渗透膜脱盐率为50-99.9％。例如，采用99.3％脱盐率的反渗透膜，过滤后出水COD可以降低95％；采用70％脱盐率的反渗透膜，过滤后出水COD可以降低50％。
(9)、最后进入二级反渗透膜过滤阶段，从一级反渗透膜出水进入二级反渗透膜过滤，所用的反渗透膜脱盐率为50-99.9％，从而达标为回用水。例如，采用99.3％脱盐率的反渗透膜，过滤后出水COD可以降低95％；采用70％脱盐率的反渗透膜，过滤后出水COD可以降低50％。
二级反渗透膜出水按照国家《综合污水排放标准》(GB8978-96)标准检测，最终出水为达标回用水，并且可以达到世界上任何污水的排放标准，出水还可以作为高质量回用水回用，节约水源。
Claims (6)
1、一种喷墨打印机墨液废水处理工艺，该方法包括以下步骤：
(1)、污水汇集阶段，汇集喷墨打印机墨液废水，并且对其浓度做工艺性调整；
(2)、催化反应阶段，上述成份的污水先要以一定流速均匀流过催化床或者在催化床中滞留0.5-12h，用具有活性炭或者活性炭纤维类和铁元素的均匀混合物为催化剂，进行催化反应；
(3)、加药混凝阶段，将混凝药剂分别按照一定浓度，用计量泵依次加入污水中，同时进行机械搅拌；
(4)、经加药处理的污水沉淀后，沉淀污泥进入离心脱水机或板框脱水机脱水；
(5)、污泥处置阶段，脱水后污泥做成泥饼填埋处理或采用专用焚烧装置焚烧处理；
(6)、污水沉淀后的上清水进入精密过滤阶段，上清水进入精密过滤器，所用的过滤膜孔径为1-10μm；
(7)、然后进入超滤阶段，从精密过滤器的出水进入超滤器，所用的过滤膜的孔径为0.01-0.9μm；
(8)、再进入一级反渗透膜过滤阶段，从超滤器的出水进入一级反渗透膜过滤，所用的反渗透膜脱盐率为50-99.9％；
(9)、最后进入二级反渗透膜过滤阶段，从一级反渗透膜出水进入二级反渗透膜过滤，所用的反渗透膜脱盐率为50-99.9％，出水达标为回用水。
2、根据权利要求1所述的废水处理工艺，其特征是：所述加药混凝阶段中所用混凝药剂，分别是氢氧化钠或者氢氧化钾水溶液、聚合硫酸铁水溶液、聚合氯化铝水溶液、聚丙烯酰胺水溶液。
3、根据权利要求1所述的废水处理工艺，其特征是：所述污水加药的同时进行机械搅拌，全部加药完毕后，停止搅拌，经静置后，形成污泥沉淀，下部是污泥，上部是上清水。
4、根据权利要求1所述的废水处理工艺，其特征是：所述污泥处置阶段中脱水后污泥进行填埋处理或者焚烧处理。
5、根据权利要求1所述的废水处理工艺，其特征是：所述进入一级和二级反渗透膜过滤阶段，所用的反渗透膜的脱盐率均为50-99.9％。
6、根据权利要求1所述的废水处理工艺，其特征是：所述沉淀后的上清水，用作为所述墨液浓度进行工艺性调整的稀释用水。
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