CN1107075A - 印钞擦版废液处理并回用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明采用超滤法处理擦版废液，属于废水处理 的技术领域，处理后的擦版废液没有发生化学变性， 稍作调整即可回用。所用的超滤膜为耐油墨污染、耐 强碱腐蚀的聚砜类共混中空纤维超滤膜，纤维膜的内 壁为分离层、外壁为开孔结构，不易堵塞。设计的清 洗***采用正清洗，即从正面直接用滤液循环冲洗和 化学清洗。所制成的处理***能长期稳定运行。

Description

印钞擦版废液的处理回用属于废水处理的技术领域。

擦版废液是印钞厂的主要废水之一，据估计，我国每年排放的擦版废液已达16万吨。随着国民经济的发展和市场对货币的需求量增加，擦版废液的排放量必将大幅度增加。

印钞擦版废液的主要成分为去离子水、氢氧化钠、表面活性剂、石蜡以及已被乳化分散的油墨。

在印刷过程中，氢氧化钠的消耗量为28%，表面活性剂的消耗量为20%，其中绝大部分原材料都白白流失。更重要的是，由于其废液成分复杂、碱性强，因而污染环境严重，不能直接排放。为减轻对环境的污染，需要对废液进行处理。常用的处理方法有化学凝集分离法，生物处理法，或几种方法的组合。处理后的无机及有机废水排出厂外，由自然界分解净化。这种处理方法是个复杂的过程，不但消耗大量的酸、絮凝剂、助滤剂等，还要消耗大量的能量，而且处理过程中产生的二次废物不易处理，处理条件也不易控制，处理后的废液很难达到排放标准。

八十年代末，日本发明了擦版废液的闭路循环处理方法（特开昭64-67296），具体方法为：用离心装置分离分散于擦版废液中的油墨成分，固-液分离后的分离液用超滤膜过滤，在透过液中补充一定量的水与清洗剂得到再生擦版液，同时把固-液分离后的液状泥浆及超滤浓缩液加热干燥，得到固体泥浆，并回收泥浆中的水分。

这是通过国际联机检索到的唯一一篇用超滤法处理擦版废液的专利。用超滤法处理其它废水的专利还有JP61181504，JP-04244289，JP04244290等。

本发明的目的有两个：一是简化擦版废液的处理工艺，控制污水排放以达到国家有关排放标准;二是有用成分得以回收再利用。

超滤技术是利用超滤膜的选择透过性，在压力的驱动下，超滤膜有选择地使废水中的水和小分子物质透过，而废水中的悬浮物和大分子有机物被截留，从而达到分离目的。由于超滤纯粹是一个物理过程，废水在超滤过程中没有化学反应发生，所以透过液中保留了氢氧化钠和其它有用原料，稍加调整即可回用。

由于日本采用的闭路循环工艺比较复杂，在实际应用中十分不便。根据中国的实际情况，发明人设计了一种处理并回用印钞擦版废液更简便的新的技术方案，对工艺路线进行了改进。

本发明采用的工艺流程简图如附图1所示。图中，1为预滤，2为废液贮罐，3为粗滤，4为清洗液贮罐，5为循环槽，6为超滤器，7为滤液贮罐，8为再生罐，9为擦版，10为澄清池，11为絮凝抽滤。Ⅰ为清洗剂，Ⅱ为碱、表面活性等原料，Ⅲ为固体废渣。a，b，c，d，e为阀门。各装置和设备之间是用管道、阀门连接的。

擦版废液经过预滤（1），滤去粗颗粒。预滤介质选用尼龙布，其优点是价廉，易更换，清洗后可反复使用。滤过液进入废液贮罐（2），经过粗滤（3）后进入循环槽（5）。粗滤介质选用较密的尼龙布，进一步除去大颗粒，以防止超滤器（6）堵塞，延长超滤器的寿命。废液从循环槽（5）流出后进入超滤器（6），进行循环浓缩处理。超滤透过液进入滤液贮罐（7），然后进入再生罐（8），再加入一定量的水、碱、表面活性剂等（Ⅱ），得到再生擦版液，可继续用于擦版（9）。擦版后的擦版废液重新进入这一套循环处理***，循环处理。

循环槽（5）中的擦版废液循环浓缩到一定程度，浓缩液进入澄清池（10），澄清一段时间后，上层清液经过粗滤（3）进入循环槽（5），进一步超滤处理，下层浓液经过絮凝抽滤（11）处理后，得到固体废渣（Ⅲ），统一进行处理。

在再生罐（8）中进行擦版液再生时，需要按比例加入一定量的蒸馏水、碱和表面活性剂等（Ⅱ），以调配再生擦版液成分与原擦版液成分相同，并补充在擦版和废液处理过程中损失的水分，以保证充足的擦版液量用于生产。

超滤器（6）是整个废液处理***中最重要的设备。超滤器的主要作用是用超滤膜截留擦版废液中的油墨大分子，而让水、氢氧化钠和表面活性剂等小分子透过膜。由于超滤膜具有不同的孔径，通常用截留分子量的大小来间接表示孔径的大小，超滤膜的截留分子量分布在500～100000道尔顿之间。为了有效地截留油墨，本发明制成了截留分子量为20000道尔顿的超滤膜，该超滤膜对油墨的截留率接近100%。由于擦版废液在超滤过程中没有化学反应发生，所以经过超滤处理后，油墨被膜截留，水、氢氧化钠和表面活性剂等小分子透过膜，这样，透过液中保留了氢氧化钠和其它有用成分，稍作调整即可回用。采用超滤技术，可使80～90%的水和有用的物质得到回用，少量的浓缩液经过短时间沉淀后，上清液可进一步进行超滤处理，下层浓液经过絮凝抽滤处理，最后成为少量固体废渣，统一进行处理。

常用的超滤膜大多为有机聚合物材料。由于擦版废液中油墨含量较高，很容易污染膜，同时擦版废液中氢氧化钠含量也较大，很容易腐蚀膜材料。为解决这些难题，本发明制成了耐油墨污染、耐强碱腐蚀的聚砜类共混中空纤维超滤膜。

聚砜类塑料都是新型工程塑料，具有很好的化学稳定性，对强碱具有较好的耐腐蚀能力，但聚砜类塑料的抗污染能力较差。为提高聚砜类塑料对油墨的耐污染能力，本发明选择了对油墨具有较强耐污染能力的亲水性聚合物材料A，把A与聚砜类塑料共混，制成共混超滤膜。这样，制成的超滤膜既具有聚砜的耐强碱腐蚀能力，又具有聚合物A的耐油墨污染能力。聚砜类塑料为聚砜、聚醚砜、酚酞侧基聚砜等，聚合物A为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、磺化聚砜、醋酸纤维素等。

超滤膜的组件形式有平板膜、卷式膜、中空纤维膜等，本技术方案采用了中空纤维膜组件形式。中空纤维膜有内皮层、外皮层、双皮层几种形式，即分离层分别在中空纤维的外侧和内侧，或中空纤维的两侧都有分离层。由于双皮层中空纤维膜的两面都比较致密，油墨易停留在膜孔中造成堵塞，所以本发明制成了内压式单皮层中空纤维膜，其内壁为分离层、外壁为开孔结构，这样，透过内皮层的小分子溶质不会被外壁所截留。

污染是超滤膜在使用过程中普遍存在的问题。用超滤法处理印钞擦版废液在现有技术中是用反冲洗法洗去膜孔中的堵塞物和表面吸附物。但是，本发明由于采用了单皮层中空纤维膜，所以膜孔中不易堵塞，不需要反冲洗，而用正清洗，即正常清洗和化学情况即可。正常清洗时，直按用滤液贮罐（7）中的滤液循环冲洗即可。化学清洗时，用清洗液贮罐（4）中的化学清洗液循环冲洗。化学清洗液是由滤液贮罐中的滤液加入一定量的清洗剂内含氢氧化钠、表面活性剂等配制而成。

与现有技术相比，本发明的优点在于：对浓缩液的处理，工艺较简单，而且比较实用。

对于整个处理***，本发明采用的是耐污染单皮层中空纤维膜，不易堵塞和污染，所以本***省去固-液分离离心装置和冲洗超滤膜的反冲洗***，简化了工艺。根据处理印钞擦版废液的实际情况，本发明增加了一套化学清洗***，以定期清洗用正常冲洗法未能去掉的吸附物。

采用本发明的处理***对印钞擦版废液进行处理，能有效地去除擦版废液中的油墨，并可使大部分水和有用物质得到回用，超滤***清洗方便，并能长期稳定运行。

以下提供一个实施例：

用本技术方案设计的处理***对某印钞厂的擦版废液进行了处理回用试验，工艺流程简图如附图1所示。此处理***在现场运行4个月，运行状况良好。特别是超滤***，在长期运行过程中，超滤膜的透液速度变化不大，始终保持在50L/m²·h左右。擦版废液经过超滤处理后，80%液体可透过膜，再经过浓度调整，可重新作为擦版液继续使用。剩下20%的浓缩液经过短时间沉淀，上清液再进行超滤处理，下层浓液经过絮凝-抽滤处理，最后成为少量固体废渣，统一进行处理。

用本处理***得到的再生擦版液进行生产试验，印制钞票5000张，全部合格。进行经济核算后预计，用本处理***处理擦版废液，每台印钞机每年可节约大量费用。

Claims (8)

1、一种用超滤法处理并回用印钞擦版废液的方法，由超滤器(6)、清洗***以及管道、阀门等设备组成，其特征是所用的超滤器中超滤膜为内压式单皮层中空纤维膜。

2、按照权利要求1所述的印钞擦版废液的处理方法，其特征是超滤膜为聚砜类共混超滤膜。

3、按照权利要求1、2所述的印钞擦版废液的处理方法，其特征是共混超滤膜由聚砜类聚合物和亲水性聚合物的混合物组成。

4、按照权利要求3所述的印钞擦版废液的处理方法，其特征是共混超滤膜中聚砜类聚合物为聚砜、聚醚砜和酚酞侧基聚砜;亲水性聚合物为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、磺化聚砜和醋酸纤维素。

5、按照权利要求1所述的印钞擦版废液的处理方法，其特征是中空纤维膜的内表面为致密的分离层，外表面为开孔结构。

6、一种用超滤法处理并回用印钞擦版废液的方法，由超滤器、清洗***以及管道、阀门等设备组成，其特征是所设计的清洗***不采用反清洗而用正清洗，即从正面进行正常清洗和化学清洗。

7、根据权利要求6所述的印钞擦版废液的处理方法，其特征是在正常清洗时直接用滤液贮罐中的滤液循环冲洗。

8、根据权利要求6所述的印钞擦版废液的处理方法，其特征是化学清洗液是在滤液中加入清洗剂，内含氢氧化钠、表面活性剂等配制而成。

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