[发明专利]一种高浓度水性油墨废液处理及其污泥脱水的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程中的污水、污泥处理技术领域，特别是涉及一种高浓度水性油墨废液处理及其污泥脱水的方法。

背景技术

水性油墨因为其健康、环保、安全的特性，在各个领域被广泛应用。如包装材料、防水材料在印花时通常采用水性油墨，但是在更换印花花色时需要清洗印花机及油墨储槽，产生了一定量的高浓度水性油墨废液。该水性油墨废液含有大量水溶性高分子树脂、亲水性颜料及有机溶剂等有机污染物，污染极为严重（色度高达3万倍以上，COD_Cr值高达20万-60万mg/L），难于处理。

对于该种水性油墨废液的处理，通常采用混凝法进行处理，即向水性油墨废液中投加混凝剂硫酸亚铁、聚合氯化铝等，固液分离去除废液中大量的污染物质，脱出水再进行后续处理，达标后排放。对于混凝反应后的固液分离方法及设备，通常采用板框轧滤机、带式脱水机或离心脱水机等进行机械脱水，但是混凝后产生的污泥结合水含量高，脱水极为困难。

中国专利曾公开一种微波与PAM絮凝剂联用的污泥脱水方法（公开号CN102659297A），其方法为将经过污泥浓缩池的污泥，在频率为2450MHz、功率为700w的条件下微波辐射50s，然后投加PAM絮凝剂，投加比例为100mL污泥投加4mLPAM絮凝剂，PAM絮凝剂的浓度为1g/L，进行离心或者压滤脱水，即完成污泥脱水。该发明利用微波辐射对污泥絮体的作用，通过高频电磁场使污泥颗粒加速运动相互碰撞，污泥絮体被破坏释放其中部分结合水和间隙水，再联合PAM絮凝剂调理，使污泥颗粒能迅速脱稳絮凝，从而使污泥的脱水效果更佳，同时减少絮凝剂投加量。中国专利公开的一种基于微波辐射技术的剩余污泥脱水方法（公开号CN102643005A），通过以下步骤来实现：1. 在沉淀池与浓缩池之间的管道上加装一段玻璃钢管道，在玻璃钢管道外部加装微波加载装置；2. 将从沉淀池排出的剩余污泥，经过玻璃钢管道排入浓缩池，剩余污泥在玻璃钢管道内受到微波辐射的时间为90-130s；3. 经步骤2处理后的剩余污泥再进入浓缩池进行重力浓缩处理，最后再经过离心脱水过程，完成剩余污泥脱水操作。

上述发明都是利用微波破坏污泥絮体释放污泥水分，以提高脱水效果，但是污泥后续仍然需要离心脱水或压滤脱水，污泥含水率仍然为75%左右。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高浓度水性油墨废液污染物去除方法，实现油墨废液中污染物的高效去除。

本发明的另一目的在于提供一种该种水性油墨废液处理所产生的污泥的高效脱水方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方法为：

一种高浓度水性油墨废液处理及其污泥脱水的方法，包括以下步骤：

步骤a. 水性油墨废液收集后泵入搅拌反应器，向废液中投加无机酸并搅拌反应3-10min，调节废液的pH值为酸性，使污染物反应析出，持续搅拌使污泥成糊状；

步骤b. 污泥进入脱水滤带上，用微波加热至污泥温度为70-90℃；

步骤c. 压榨污泥，使污泥脱水，脱出水与反应器内污泥热交换，预热污泥；

步骤d. 向污泥喷水冷却，使污泥快速冷却至表面温度低于65℃；

步骤e. 取下滤带上污泥，脱出水排入后续废水处理系统。

所述步骤a中废液的pH值为酸性是指pH为1-2；所述无机酸为硫酸、盐酸或硝酸中的一种。

所述步骤b中微波加热宽度大于滤带上污泥层宽度。

所述步骤c中压榨方式为机械压榨。

所述步骤d中喷水冷却用水为与反应器内污泥热交换后的污泥脱出水。

本发明的基本原理是：

水性油墨简称为水墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成，其中水溶性树脂作为油墨的连接料，约占水性油墨的30%左右。水溶性树脂中由于水溶性丙烯酸树脂性能良好，应用广泛。因此对于该种水性油墨废水，投加无机酸后，可以使水溶性丙烯酸树脂破乳酸析，从而破坏了水性油墨的稳定性，水溶性丙烯酸树脂破乳后，颜料分散性能下降，发生凝聚，连同树脂形成絮凝物，产生了大量的污泥。当污泥加热至70℃以上时，丙烯酸树脂大分子软化，包裹有机颜料等疏水性污染物质，借助范德华力、氢键、分子间内聚力等作用力发生自动收缩，使分子结合紧密，降低结合水分，依靠污泥内聚收缩力挤压内部水分成为自由水，易于脱除，经机械压榨脱水，形成块状污泥，脱水速度极快。

本发明的有益效果：

a. 该种高浓度水性油墨废液经本方法处理，脱色率高达99%以上，COD_Cr去除率达到90%以上；