水性油墨主要由色料、連接料、溶解載體、助劑等組成。通常情況下色料(顏料或染料)占12%-40%,連接料(通常同丙烯酸樹脂組成)占20%-28%,溶解載體(水和少量醇)占33%-50%,助劑(消泡劑等)占3%-4%,堿(胺或氨)占4%-6%。其中丙烯酸樹脂是廢水中COD主要組成部分,占80%以上,屬于高濃度廢水。
水性油墨廢水作為印刷廢水的一種,具有以下幾個特點:一是廢水濃度高、色度大,其COD一般都在20000mg/L以上,有時甚至超過100000mg/L;二是油墨品種不同,水質差別較大;三是廢水組成成份復雜,其主要污染物為丙烯酸系列水溶性樹脂、含發色基團的有機顏料和小分子醇類化合物,另外還含有分散消泡劑等多種助劑;四是廢水難以直接生化降解,廢水中絕大多數物質都是人工合成的高分子有機化合物,具有較強的穩定性,難于被微生物轉化、降解,對水體的污染程度非常嚴重。
水性油墨廢水經管網收集后進入調節池,由于廢水中含有大量的連接料、色料,且污染物多呈膠體狀態,粒子表面帶負電荷,使粒子間相互排斥,很難自然與水分離。在投加帶正荷的藥劑后(如聚合氯化鋁PAC和有機高分子助凝劑)可降低膠體粒子表面的電位,使粒子失去穩定性逐漸與水分離。同時混凝劑還能起到吸附架橋作用,使水中的粒子逐漸凝聚,形成肉眼可見的粗大絮凝體,增加分離效果。經混凝、絮凝后的廢水進入廂式壓濾機進行固液分離,去除大多數的污染物,得到較清澈的壓濾機出水,壓濾液進入集水池暫存。(由于初期壓濾液水質渾濁,為了避免對壓濾清液產生二次污染,初期壓濾液回流至調節池,自動回流,時間可調)。由于水中還有可溶的丙烯酸樹脂等物質,壓濾液集水池廢水經增壓后進入酸析槽、氧化槽,在酸析槽中投加一定量的電解液,使廢水中丙烯酸樹脂由溶解態轉化為固態懸浮物從廢水中析出,再經高級氧化除去COD/BOD/脫色,經助凝劑吸附架橋作用,使水中的粒子逐漸凝聚,形成肉眼可見的粗大絮凝體,增加后續的沉淀效果。廢水進入高效沉淀槽,通過淺層沉淀的原理,重力分離,去除粗大的絮凝體,上清液進入中間和槽,再經增壓泵送入砂濾器、炭濾器雙級過濾,過濾、吸附,去除水中的殘留膠體、有機污染物,雙級過濾出水進入排放槽,經碳濾吸附脫色后得到近無色透明的處理水,該處理水完全滿足淀粉膠水的制備、印刷機械的沖洗以及廠區其它非飲用水的使用,或*終達標排放。
濾餅過濾原理:過濾介質(織物、多孔固體或多孔膜),在過濾操作的開始階段,會有部分小顆粒進入介質孔道內,并可能穿過孔道而不被截留,使濾液仍然是渾濁的。隨著過濾的進行,顆粒經過微孔時互相“架橋”,濾渣在過濾介質的一側逐漸形成濾餅,使流道更狹窄,使小于孔道直徑的顆粒也能被攔截,濾液逐漸清澈。當濾餅形成后,濾液便逐漸澄清了。這時,將初始濁液重新過濾即可得到澄清濾液。在濾餅形成后,它便成為對其后的顆粒起主要截留作用的介質,不斷增厚的濾餅才是真正有效的過濾介質。
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