油墨廢水處理技術(shù)研究
朱經(jīng)理：13969693115
近年來，油墨工業(yè)發(fā)展較快，油墨所用顏料通常具有耐光和耐熱穩(wěn)定性、耐酸、耐堿、耐常用氧化劑，具有良好的著色力、遮蓋力和升華牢度。常用的酞菁顏料，種類較多，色澤鮮艷，著色力強，牢度好，廣泛應(yīng)用于涂料、油墨等。印刷生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生高色度的油墨廢水，廢水間歇性排放，水質(zhì)水量隨時間變化較大，給廢水工程設(shè)計、運行管理增加困難。油墨廢水的處理方法有很多，有眾多的物理化學處理法、生物法等。而實際水處理工程常常是多種方法結(jié)合，以便取得最佳的效果。
油墨廢水來源：
(1)天然膠粘劑設(shè)備清洗液：來源于在雙面復合生產(chǎn)過程中，以淀粉為基料制成的天然膠粘劑的設(shè)備在清洗時排放的廢水，該部分廢水只有再停機清洗時才會產(chǎn)生，不僅水量小，且只占一小部分。
(2)紙箱及紙制品印刷過程中產(chǎn)生的油墨廢水：油墨廢水來源于更換油墨等需要清洗印刷相關(guān)設(shè)備的排水，例如：洗棍、洗槽、洗桶、沖洗操作間等產(chǎn)生的廢水，為主要的廢水來源與污染源。
(3)事故廢水：包括鍋爐除塵脫硫的事故廢水與廢水處理站本身的事故廢水。鍋爐除塵脫硫的事故廢水來源于紙板生產(chǎn)的鍋爐尾氣所采用噴淋法進行除塵脫硫時產(chǎn)生的噴淋廢水，這部分廢水基本上不外排，而是循環(huán)使用，只有在鍋爐房設(shè)備維修與發(fā)生事故時才會有部分廢水排出，其排出的廢水直接引入廢水處理站的事故應(yīng)急池內(nèi)儲存。廢水處理站本身的事故廢水為車間或廢水處理站突發(fā)停電或設(shè)備發(fā)生故障時，將事故廢水排入應(yīng)急事故池內(nèi)儲存。儲存的事故廢水再定量地排入廢水處理站進行處理。
油墨廢水組成：
油墨廢水中主要污染為丙烯酸系列的水溶性樹脂（載色劑）、含帶色基團的環(huán)狀有機物（色料）和大分子量的醇基或苯基分散劑，其中丙烯酸樹脂是廢水中CODcr主要組成部分，占80%以上；以淀粉為基料制成的天然膠粘劑的廢水主要污染物為淀粉、纖維素等有機物，COD含量較高。
油墨廢水處理方案工藝選擇：
據(jù)上述原水水質(zhì)分析，該類廢水的CODCr較高，色度較大，屬難生物降解類工業(yè)廢水。根據(jù)同行業(yè)類似廢水的處理工藝，結(jié)合本公司對該類型廢水的多年工程實踐經(jīng)驗，故本方案推存采用如下處理工藝“預處理+物化處理+生化處理+深度處理”，以去除廢水中的污染物。
一、預處理
本工程預處理工藝主要為格柵。格柵通常用于攔截分離較大體積漂浮物和部分懸浮物，以保護水泵的正常運行，本工程廢水主要為車間設(shè)備清洗廢水，沒有較大體積的漂浮物故選用細格柵作為初篩的工序。
二、物化處理
物化處理工藝通常采用“混凝沉淀”和“氣浮”處理?；炷恋磉m用于比重略大于水的懸浮物質(zhì)的去除，氣浮法則適用于比重略小于水的懸浮物質(zhì)的去除，但氣浮法配套的相關(guān)設(shè)備較多，故總造價較高，且運行成本也較高?？紤]到本工程的處理規(guī)模、廢水性質(zhì)、運行成本及投資成本，結(jié)合對油墨廢水處理所進行的試驗結(jié)果，表明該類廢水采用混凝沉淀能夠有效去除色度，并取得良好的固液分離效果，故推薦采用“物化沉淀池”進行混凝沉淀處理。
三、生物處理
經(jīng)混凝沉淀處理后的出水CODcr可降至12000mg/l左右，由于廢水中所含的污染物含有丙烯酸系列的水溶性樹脂（載色劑）、帶色基團的環(huán)狀有機物（色料）和大分子量的醇基或苯基分散劑、淀粉、纖維素等難降解物質(zhì)，其中部分物質(zhì)是好氧菌不可降解的，還有一部分是對好氧菌有一定的毒性與抑制作用的，因此，如果直接采用好氧處理工藝，不僅降解速率慢，而且運行費用高，出水指標難以保證，因此本工程推薦使用“水解酸化”結(jié)合“好氧工藝”的組合形式。先通過兼氧菌對高分子、難降解的有機物進行降解處理，并提高廢水的可生化性，降低后續(xù)好氧工藝的有機負荷，有利于好氧生化進一步處理，降低運行費用。
(1)水解酸化工藝
水解酸化工藝是在兼氧條件下，通過酸化菌降解部分有機物，并且對高分子、難降解的有機物脫環(huán)斷鏈，即將大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，將難生化物質(zhì)降解為易生化降解的物質(zhì)，從而提高廢水的可生化性，大大提高了好氧菌降解有機物的能力，同時也降低后續(xù)好氧工藝的有機負荷與運行成本。因此，水解酸化工藝常作為難降解有機廢水的好氧生物處理的前處理工序，以提高廢水的可生化性，有利于好氧生化的處理。
(2)好氧處理工藝
在好氧生物處理工藝中，按生物在曝氣池內(nèi)的生長方式可分為懸浮生長和附著生長兩類。前者的典型工藝就是活性污泥法及其演化工藝，后者主要是生物膜法。生物膜法相對活性污泥法的優(yōu)勢就是具有一定的脫氮功能和沒有污泥膨脹之虞。
好氧生物處理工藝采用“接觸氧化池工藝”作為廢水好氧處理工藝。接觸氧化池工藝在運行初期，少量的細菌附著于填料表面，由于細菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。溶解氧和廢水中的有機物憑借擴散作用，為微生物所利用。
但當生物膜達到一定厚度時，氧已經(jīng)無法向生物膜內(nèi)層擴散，好氧菌死亡，而兼性細菌、厭氧菌在內(nèi)層開始繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展厭氧菌。經(jīng)過一段時間后在數(shù)量上開始下降，加上代謝氣體產(chǎn)物的在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展厭氧菌。經(jīng)過一段時間后在數(shù)量上開始下降，加上代謝氣體產(chǎn)物的逸出，使內(nèi)層生物膜大塊脫落。
在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發(fā)展起來。在接觸氧化池內(nèi)，由于填料表面積大，所以生物膜發(fā)展的每一個階段都是同時存在的，使去除有機物的能力穩(wěn)定在一定的水平上。生物膜在池內(nèi)呈立體結(jié)構(gòu)，對保持穩(wěn)定的處理能力有利。
四、深度處理
油墨廢水經(jīng)生化處理后出水中常攜帶少量無法經(jīng)沉淀去除的細小懸浮物質(zhì)，這部分污染物易使出水SS及COD不穩(wěn)定，為保障整個工程出水穩(wěn)定達標排放，本工程在生化處理后增加砂層過濾處理工藝。砂層過濾采用上流式過濾方式，將細小懸浮物質(zhì)截留在砂層底部，出水SS穩(wěn)定排放。截留的懸浮物定期利用池內(nèi)高水位進行反沖洗，沖洗水排入調(diào)節(jié)池內(nèi)再重新處理。
五、污泥處理
物化段在投加混凝劑后，使廢水的懸浮物轉(zhuǎn)化為污泥與廢水分離，污泥產(chǎn)量大，含水率高，需進一步處理。而生化處理中利用微生物將廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為污泥，生化污泥含水率高、有機物含量高，不穩(wěn)定，且易腐化，還含有大量的微生物、細菌，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。因此，必須對污泥進行處理和處置。污泥處理的目的是：分解有機物，使污泥穩(wěn)定化；降低水分，減少污泥體積，便于污泥運輸和處置；盡量利用污泥中的資源；防止二次污染。
污泥經(jīng)板框壓濾機處理后的泥餅委托第三方有資質(zhì)公司處置。污泥經(jīng)脫水設(shè)備處理產(chǎn)生的濾液回流到調(diào)節(jié)池進入廢水處理系統(tǒng)重新進行處理。
油墨廢水處理方案運行流程：
綜上所述，根據(jù)廢水的水質(zhì)特點以及同行業(yè)廢水的處理經(jīng)驗，油墨廢水處理方案擬采用“細格柵+物化沉淀+水解酸化+接觸氧化+二沉池+砂濾”廢水處理工藝。
車間廢水經(jīng)廠區(qū)管網(wǎng)匯集至生產(chǎn)車間的格柵井，由細格柵去除廢水中較大的懸浮物質(zhì)，保證廢水泵的正常運行，廢水由泵提升至廢水處理站的反應(yīng)池。在反應(yīng)池中中加入PAC、PAM進行混凝作用，池內(nèi)設(shè)有曝氣攪拌系統(tǒng)，出水進入物化沉淀池進行混凝沉淀，可大大降低廢水中的CODcr、BOD5、SS及色度等。出水再自流進入水解酸化池。沉淀池內(nèi)沉淀的污泥排入污泥池作進一步處理。
水解酸化池可將廢水中難降解的大分子有機物轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子有機物，從而提高廢水的可生化性，有利于后續(xù)的好氧處理。水解酸化出水自流進入后續(xù)好氧生化系統(tǒng)。好氧生化系統(tǒng)采用接觸氧化池。接觸氧化池中的微生物在曝氣充氧的狀態(tài)下，可將廢水中的有機物分解成CO2和H2O，使出水得到凈化。生化出水自流進入二沉池進行泥水分離。沉淀的污泥大部分回流至水解酸化池，剩余污泥排入污泥池進行處理。
沉淀池上清液自流入砂濾池，進一步去除水中細小的縣浮物，確保出水SS穩(wěn)定。砂濾池出水排入規(guī)范化排放口，達標排放。本系統(tǒng)污泥主要來自物化沉淀池及生化處理系統(tǒng)的剩余污泥，這些污泥均排入污泥池。污泥通過壓濾機進行脫水處理，濾液回流反應(yīng)池重新處理，泥餅委托第三方有資質(zhì)公司處置。
本廢水處理站設(shè)有應(yīng)急事故池，當車間或廢水處理站突發(fā)停電或設(shè)備發(fā)生故障時，可將事故廢水排入事故池內(nèi)或原有廢水調(diào)節(jié)池暴滿后，暴滿出來的廢水經(jīng)溝渠溢流入應(yīng)急事故池，避免廢水泄露給周邊環(huán)境造成污染事故。當鍋爐房進行設(shè)備維修或發(fā)生事故時，鍋爐除塵脫硫廢水可直接排放到事故應(yīng)急池內(nèi)。
油墨廢水處理方案工藝特點：
(1)廢水處理工藝實用有效，處理效果好，操作管理簡單，運行穩(wěn)定可靠，占地面積少，工程投資節(jié)省，運行成本低。
(2)對水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性強，處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。
(3)設(shè)備先進，性能可靠，效果好，能耗低，維修簡單。
(4)妥善處置廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥和噪聲，避免二次污染。
(5)油墨廢水處理方案的規(guī)劃布置充分考慮與原有構(gòu)筑物，處理單元相協(xié)調(diào)，工程總體布局與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。
