[發明專利]一種高濃度水性油墨廢液處理及其污泥脫水的方法

有效

• 申請號: 201410185517.2
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN105084576B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 柳榮展;張賓;曹書梅;王炳;石寶龍;于德爽;王順
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F11/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境工程中的污水、污泥處理技術領域，特別是涉及一種高濃度水性油墨廢液處理及其污泥脫水的方法。

背景技術

水性油墨因為其健康、環保、安全的特性，在各個領域被廣泛應用。如包裝材料、防水材料在印花時通常采用水性油墨，但是在更換印花花色時需要清洗印花機及油墨儲槽，產生了一定量的高濃度水性油墨廢液。該水性油墨廢液含有大量水溶性高分子樹脂、親水性顏料及有機溶劑等有機污染物，污染極為嚴重（色度高達3萬倍以上，COD_Cr值高達20萬-60萬mg/L），難于處理。

對于該種水性油墨廢液的處理，通常采用混凝法進行處理，即向水性油墨廢液中投加混凝劑硫酸亞鐵、聚合氯化鋁等，固液分離去除廢液中大量的污染物質，脫出水再進行后續處理，達標后排放。對于混凝反應后的固液分離方法及設備，通常采用板框軋濾機、帶式脫水機或離心脫水機等進行機械脫水，但是混凝后產生的污泥結合水含量高，脫水極為困難。

中國專利曾公開一種微波與PAM絮凝劑聯用的污泥脫水方法（公開號CN102659297A），其方法為將經過污泥濃縮池的污泥，在頻率為2450MHz、功率為700w的條件下微波輻射50s，然后投加PAM絮凝劑，投加比例為100mL污泥投加4mLPAM絮凝劑，PAM絮凝劑的濃度為1g/L，進行離心或者壓濾脫水，即完成污泥脫水。該發明利用微波輻射對污泥絮體的作用，通過高頻電磁場使污泥顆粒加速運動相互碰撞，污泥絮體被破壞釋放其中部分結合水和間隙水，再聯合PAM絮凝劑調理，使污泥顆粒能迅速脫穩絮凝，從而使污泥的脫水效果更佳，同時減少絮凝劑投加量。中國專利公開的一種基于微波輻射技術的剩余污泥脫水方法（公開號CN102643005A），通過以下步驟來實現：1. 在沉淀池與濃縮池之間的管道上加裝一段玻璃鋼管道，在玻璃鋼管道外部加裝微波加載裝置；2. 將從沉淀池排出的剩余污泥，經過玻璃鋼管道排入濃縮池，剩余污泥在玻璃鋼管道內受到微波輻射的時間為90-130s；3. 經步驟2處理后的剩余污泥再進入濃縮池進行重力濃縮處理，最后再經過離心脫水過程，完成剩余污泥脫水操作。

上述發明都是利用微波破壞污泥絮體釋放污泥水分，以提高脫水效果，但是污泥后續仍然需要離心脫水或壓濾脫水，污泥含水率仍然為75%左右。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高濃度水性油墨廢液污染物去除方法，實現油墨廢液中污染物的高效去除。

本發明的另一目的在于提供一種該種水性油墨廢液處理所產生的污泥的高效脫水方法。

為實現上述發明目的，本發明的技術方法為：

一種高濃度水性油墨廢液處理及其污泥脫水的方法，包括以下步驟：

步驟a. 水性油墨廢液收集后泵入攪拌反應器，向廢液中投加無機酸并攪拌反應3-10min，調節廢液的pH值為酸性，使污染物反應析出，持續攪拌使污泥成糊狀；

步驟b. 污泥進入脫水濾帶上，用微波加熱至污泥溫度為70-90℃；

步驟c. 壓榨污泥，使污泥脫水，脫出水與反應器內污泥熱交換，預熱污泥；

步驟d. 向污泥噴水冷卻，使污泥快速冷卻至表面溫度低于65℃；

步驟e. 取下濾帶上污泥，脫出水排入后續廢水處理系統。

所述步驟a中廢液的pH值為酸性是指pH為1-2；所述無機酸為硫酸、鹽酸或硝酸中的一種。

所述步驟b中微波加熱寬度大于濾帶上污泥層寬度。

所述步驟c中壓榨方式為機械壓榨。

所述步驟d中噴水冷卻用水為與反應器內污泥熱交換后的污泥脫出水。

本發明的基本原理是：

水性油墨簡稱為水墨，它主要由水溶性樹脂、有機顏料、溶劑及相關助劑經復合研磨加工而成，其中水溶性樹脂作為油墨的連接料，約占水性油墨的30%左右。水溶性樹脂中由于水溶性丙烯酸樹脂性能良好，應用廣泛。因此對于該種水性油墨廢水，投加無機酸后，可以使水溶性丙烯酸樹脂破乳酸析，從而破壞了水性油墨的穩定性，水溶性丙烯酸樹脂破乳后，顏料分散性能下降，發生凝聚，連同樹脂形成絮凝物，產生了大量的污泥。當污泥加熱至70℃以上時，丙烯酸樹脂大分子軟化，包裹有機顏料等疏水性污染物質，借助范德華力、氫鍵、分子間內聚力等作用力發生自動收縮，使分子結合緊密，降低結合水分，依靠污泥內聚收縮力擠壓內部水分成為自由水，易于脫除，經機械壓榨脫水，形成塊狀污泥，脫水速度極快。

本發明的有益效果：

a. 該種高濃度水性油墨廢液經本方法處理，脫色率高達99%以上，COD_Cr去除率達到90%以上；