膠印版材顯影液廢液處理技術(shù)探究

楊玉杰，邢曉坤，聶 冰

（樂(lè)凱華光印刷科技有限公司 河南 南陽(yáng) 473003）

1 引言

就當(dāng)前印刷行業(yè)而言，大部分制版商通常采用傳統(tǒng)的制版方法，版材需要使用顯影液除去曝光后所不需要的涂層。但是印版上會(huì)殘留下顯影液和其他雜質(zhì)，這些殘留物需要進(jìn)一步進(jìn)行沖洗，否則會(huì)影響印刷產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在進(jìn)行殘留物沖洗環(huán)節(jié)，則需要大量的清潔水來(lái)沖洗，這就出現(xiàn)了沖版廢水。該廢水中含有大量的強(qiáng)堿性物質(zhì)，如果直接排放進(jìn)入下水道，會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。沖版水和顯影廢液的用量比較大，如不循環(huán)使用，則也會(huì)造成水資源的浪費(fèi)。

隨著全世界對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，顯影廢液的排放，處理和循環(huán)再利用已經(jīng)成為印刷業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。近年來(lái)，顯影廢液的處理設(shè)備和技術(shù)也在研究人員不懈努力下得到了前所未有的發(fā)展。

2 顯影液廢液處理技術(shù)

顯影液廢液的處理技術(shù)主要有：化學(xué)藥品中和法、物理凈化法、蒸發(fā)濃縮法、生物處理法等。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)顯影液廢液的處理要考慮到再循環(huán)利用的問(wèn)題，而顯影液再循環(huán)利用所需要解決的主要技術(shù)是凈化技術(shù)。具體方法如下：

2.1 對(duì)顯影機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，直接在顯影機(jī)上安裝自我循環(huán)裝置

為了節(jié)省空間和費(fèi)用，一些公司對(duì)顯影機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，在設(shè)計(jì)上考慮了顯影清洗廢水的循環(huán)使用問(wèn)題。

具體的方法是，在顯影機(jī)上直接安裝自我循環(huán)裝置，版材清洗后的廢水收集到該裝置中并補(bǔ)充一定比例的新水，利用藥劑與重金屬離子等污染雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)析出沉淀，然后通過(guò)簡(jiǎn)單的濾芯過(guò)濾，獲得較為潔凈的回用水,進(jìn)行再次利用。

這種方式在理論上是可行的，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在很多問(wèn)題。這是因?yàn)殡S著顯影的進(jìn)行，廢液中的雜質(zhì)變得越來(lái)越多，僅使用過(guò)濾器無(wú)法去除顯影廢液中的所有凝集物，部分沉降物逐漸在廢水回收槽中附著與累積，就會(huì)造成循環(huán)水以及循環(huán)水槽越來(lái)越臟，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，很難達(dá)到廢水循環(huán)利用的效果。因而很少有人使用這些自動(dòng)顯影機(jī)所附帶的廢水循環(huán)使用的功能。

典型的例子是浙江盧兆曉申請(qǐng)的一種顯影沖版廢水的自我循環(huán)裝置的專(zhuān)利，專(zhuān)利號(hào)為CN 204389876 U。這種顯影沖版廢水的自我循環(huán)裝置包括：一個(gè)顯影機(jī)和設(shè)置于其出口的感應(yīng)器；與顯影機(jī)排水管連通的廢水回收箱；安裝在廢水回收箱上的加藥盒和計(jì)量器；通過(guò)回水管與廢水回收箱連通的儲(chǔ)水箱；依次設(shè)置于回水管上的回水泵和第一過(guò)濾器；兩端分別連通儲(chǔ)水箱和顯影機(jī)的供水管；依次設(shè)置在供水管上的供水泵和流量開(kāi)關(guān)；以及連接于顯影機(jī)和流量開(kāi)關(guān)之間的供水管上的外接供水管和安裝在外接供水管上的電磁閥。

此專(zhuān)利所述顯影機(jī)在沖洗印版后能夠?qū)⑴懦龅膹U水回收，利用藥劑與重金屬離子等污染雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)沉淀析出，再經(jīng)過(guò)濾獲得較為潔凈的回用水，從而達(dá)到對(duì)水資源的重復(fù)利用。

2.2 化學(xué)藥品中和法

化學(xué)藥品中和法是靠輔助添加化學(xué)藥品，析出沉淀，進(jìn)行過(guò)濾的方式來(lái)處理沖版廢水，其原理是：利用化學(xué)藥品讓溶解在廢水中的雜質(zhì)形成沉淀，然后采用過(guò)濾方式除去沉淀物。

由于顯影液呈堿性，最簡(jiǎn)單的處理方式是使用酸性中和劑調(diào)節(jié)廢水pH值至7～9,使得雜質(zhì)在廢水中變得不溶，從而形成沉淀物析出來(lái)。為了形成粒度更大的沉淀物以方便后繼的沉降或過(guò)濾，還可添加其他凝聚劑或過(guò)濾助劑。

日本特開(kāi)平6-27683，提出了使用中和劑處理平版印刷版的顯影沖版廢水，然后采用重力沉降方式分離除去沉淀物。

日本特開(kāi)平04-353847，公開(kāi)了使用中和劑和過(guò)濾助劑處理平印版的顯影沖版廢水，然后采用離心沉降方式分離沉淀的處理方法。

日本特開(kāi)平07-020636，公開(kāi)了使用中和劑和過(guò)濾助劑處理平印版的顯影沖版廢水，然后采用反滲透膜過(guò)濾分離沉淀。

日本特開(kāi)平04-322784，公開(kāi)了使用中和劑和陽(yáng)離子聚合物絮凝劑處理平印版的顯影沖版廢水的方法。

日本特開(kāi)平05-005998提出采用中和劑、過(guò)濾助劑及凝聚劑對(duì)平版印刷版的顯影沖版水進(jìn)行中和凝聚處理，達(dá)到循環(huán)使用的目的。

化學(xué)藥品中和法與采用自我循環(huán)裝置處理顯影液廢液都有一些共性。其一，采用在顯影液廢液中添加化學(xué)藥品析出沉淀并進(jìn)行過(guò)濾的方式來(lái)處理廢水，需要控制添加化學(xué)藥品的種類(lèi)和藥品添加量，但是在廢水處于循環(huán)流動(dòng)的情況下，沉淀效果往往并不十分理想；其二，這一方式最大缺點(diǎn)是：隨著使用化學(xué)藥品量的增加，可導(dǎo)致廢水中可溶性離子濃度升高，廢水電導(dǎo)率不斷提高，無(wú)法繼續(xù)循環(huán)使用。

2.3 加藥凈化+物理過(guò)濾

2.3.1 盛世凈源公司顯影液凈化技術(shù) 盛世凈源公司推出的顯影液凈化裝置采用的技術(shù)是物理凈化設(shè)備+藥物凈化，該公司的凈化設(shè)備有四級(jí)凈化箱和藥箱，從藥箱自動(dòng)向凈化水箱組中添加藥劑，將殘留廢水中的雜質(zhì)沉淀去除后，使顯影液廢液的處理效果達(dá)到國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.2 柯達(dá)公司顯影廢液處理技術(shù) 柯達(dá)公司在2009年申請(qǐng)的專(zhuān)利CN101568885中，公開(kāi)了一種感光性平印版顯影處理裝置的沖洗廢水的處理方法、顯影處理方法和顯影處理裝置，具體方法是采用添加陽(yáng)離子高分子絮凝劑及陰離子高分子絮凝劑，然后采用濾芯過(guò)濾的方式處理顯影沖版廢水，據(jù)稱(chēng)可以完全分離出溶解在廢水中的樹(shù)脂及染料，達(dá)到廢水循環(huán)利用的目的。但是這種技術(shù)的缺點(diǎn)是溶解在廢水中的堿性無(wú)機(jī)鹽難以處理，同時(shí)過(guò)濾器濾芯很容易堵塞。

2.4 直接采用物理方法凈化

2.4.1 采用電化學(xué)處理的廢水處理設(shè)備

成都新圖推出一種顯影廢液處理技術(shù)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，創(chuàng)造性的提出了將電解的原理應(yīng)用到?jīng)_版廢水處理技術(shù)領(lǐng)域中來(lái)，并達(dá)到去除沖版廢水中的雜質(zhì)，循環(huán)使用的目的。

在成都新圖公開(kāi)的專(zhuān)利CN 202583697 U中，介紹了一種平印版堿性顯影沖版廢水處理裝置，在該裝置內(nèi)對(duì)顯影后的沖版廢水進(jìn)行電化學(xué)處理，就能夠達(dá)到對(duì)顯影沖版廢水進(jìn)行循環(huán)利用的目的。

具體的方法是：在以陽(yáng)離子膜分隔的電解池中，通過(guò)直流電的作用，堿性顯影沖版廢水在電解池的陽(yáng)極部位進(jìn)行電解，產(chǎn)生的酸或金屬離子可中和堿性顯影沖版廢水中的堿或堿性鹽，使堿性鹽與溶解在堿性顯影沖版廢水中的有機(jī)樹(shù)脂及著色染料一道形成沉淀物；對(duì)所形成的沉淀物進(jìn)行過(guò)濾處理；經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理后的清水返回顯影沖洗單元進(jìn)行循環(huán)利用。

2.4.2 采用活性炭?jī)艋幚淼脑O(shè)備

采用活性炭?jī)艋夹g(shù)的公司有多家，以日本住友理工株式會(huì)社和重慶市金雅迪彩色印刷有限公司的技術(shù)為例，介紹該項(xiàng)技術(shù)。

住友理工株式會(huì)社的專(zhuān)利CN 105431781 A中，公開(kāi)了一種印刷版顯影液廢液的處理方法及處理系統(tǒng)，具體方法是將顯影廢液通入到填充了活性炭的多個(gè)填充層，再將該顯影廢液的通過(guò)液返回到顯影機(jī)的水性顯影液的供給部作為水性顯影液再次使用，不用將顯影廢液廢棄且能繼續(xù)使用。但該方法僅用于水性顯影液廢液的處理，在使用上有一定局限現(xiàn)性。

重慶金雅迪公開(kāi)的專(zhuān)利CN 203200105 U中，介紹了一種能在印刷制版過(guò)程中重復(fù)利用沖版水的印刷沖版水循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：蓄水系統(tǒng)、增壓水泵、沖版機(jī)系統(tǒng)、沉淀及酸堿平衡控制系統(tǒng)、抽水水泵和過(guò)濾系統(tǒng)。其中過(guò)濾系統(tǒng)包括多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、袋式過(guò)濾器和精密過(guò)濾器，多介質(zhì)過(guò)濾器的進(jìn)水口為過(guò)濾系統(tǒng)的進(jìn)水口，精密過(guò)濾器的出水口為過(guò)濾系統(tǒng)的出水口，多介質(zhì)過(guò)濾器的出水口與活性炭過(guò)濾器的進(jìn)水口連接，活性炭過(guò)濾器的出水口與袋式過(guò)濾器的進(jìn)水口連接，袋式過(guò)濾器的出水口與精密過(guò)濾器的進(jìn)水口連接。該系統(tǒng)可把排放的污水中雜質(zhì)和水分離，方便回收處理。

2.5 蒸發(fā)濃縮法

蒸發(fā)濃縮法就是采用蒸發(fā)濃縮裝置，通過(guò)加熱和濃縮顯影液廢液，將顯影液濃縮后分離為蒸餾再生水和濃縮廢液，濃縮廢液除去水分后壓縮成濃縮物的形式，再進(jìn)行廢物處理。部分公司申請(qǐng)的蒸發(fā)濃縮法專(zhuān)利如下。

2.5.1 富士膠片公司 富士膠片公司在2012年公開(kāi)的專(zhuān)利CN201080041797中，介紹了一種顯影液廢液的處理方法，具體方法是，采用蒸發(fā)濃縮裝置對(duì)顯影液廢液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，分離成水蒸氣和廢棄成份。由于在加熱和濃縮廢液期間可以通過(guò)添加消泡劑到廢液中來(lái)抑制氣泡的產(chǎn)生，不需要的成份不會(huì)牽涉到水蒸氣中，因此水蒸氣通過(guò)蒸發(fā)釜導(dǎo)出后，在冷卻裝置中冷凝后可以再循環(huán)利用，既保護(hù)了環(huán)境，又能節(jié)約用水。

2.5.2 廣州綠印家環(huán)?？萍加邢薰?廣州綠印家公開(kāi)的專(zhuān)利CN201120429905.2中，顯影廢液凈化和沖版水循環(huán)系統(tǒng)采用減壓蒸餾的方法，并配合三級(jí)沉淀水箱和增壓過(guò)濾，對(duì)顯影廢液進(jìn)行凈化處理，并實(shí)現(xiàn)沖版用水的循環(huán)使用。

附表 國(guó)內(nèi)外主要生產(chǎn)顯影液廢液處理系統(tǒng)的公司及其產(chǎn)品

圖1 廣州綠印家公司的顯影液凈化裝置示意圖

從圖1可以看出，該公司的顯影液凈化裝置采用減壓蒸餾并配合添加消泡劑的方法對(duì)顯影廢液進(jìn)行凈化處理，再采用減壓蒸餾的技術(shù)，在長(zhǎng)期保持真空狀態(tài)下對(duì)廢液進(jìn)行蒸餾處理。采用這種方法可降顯影廢液的處理成本，實(shí)現(xiàn)沖版用水的長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用，節(jié)約了水資源并能解決印刷制版環(huán)節(jié)中的環(huán)保問(wèn)題。

2.6 生物處理方法

沈建中和馮坤范在2007年公開(kāi)的專(zhuān)利CN200510028668中，介紹了一種廢顯影液、廢定影液的生物處理方法。

具體方法是，將放線菌和酵母菌構(gòu)成的混合菌種與載體制成菌劑，再將菌劑與廢顯影液、廢定影液混合進(jìn)行堆放，通過(guò)控制堆放的溫度、濕度和時(shí)間，到堆放結(jié)束后，處理廢顯影液的菌劑可直接做肥料。而將含銀量達(dá)到飽和狀態(tài)的處理廢定影液的菌劑，靜置進(jìn)行重力分層，就可以收得銀，分離銀后的菌劑也可以作為肥料。

采用該方法處理處理廢定影液、廢顯影液，不存在廢物排放，處理的成本也低。

3 生產(chǎn)顯影液廢液處理系統(tǒng)的主要公司及其產(chǎn)品型號(hào)

針對(duì)版材在制版方面的污染問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外一些公司推出了顯影廢液、沖版廢液的凈化處理設(shè)備，具體如附表所示。

從附表可以看出，目前較為理想的顯影液技術(shù)為蒸餾凈化技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)主要代表來(lái)源是德國(guó)。國(guó)外的某些凈化技術(shù)則可以使凈化過(guò)的廢水進(jìn)行二次循環(huán)利用，在一定程度上可為企業(yè)節(jié)省成本，但是凈化設(shè)備價(jià)格較為昂貴。而國(guó)產(chǎn)凈化技術(shù)以溶劑中和、多層過(guò)濾為主，技術(shù)含金量不高，程序復(fù)雜，但凈化費(fèi)用較為低廉，凈化廢水的效果符合國(guó)家企業(yè)污水排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。如何選擇，視印刷企業(yè)的需求、實(shí)力和當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求的程度而定。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，顯影液廢液經(jīng)過(guò)凈化處理后，大幅減少了廢棄物的處理量和處理成本。經(jīng)過(guò)處理的再生水水質(zhì)既可進(jìn)行循環(huán)再利用，也符合下水道排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來(lái)就可實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。膠印版材顯影液廢液的處理是一個(gè)復(fù)雜的工藝，顯影液廢液處理技術(shù)的發(fā)展，也正在向我們傳遞了環(huán)境保護(hù)、污水處理將是印刷企業(yè)今后發(fā)展中的一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，也必將是企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的又一新課題，仍需要業(yè)內(nèi)有識(shí)之士繼續(xù)共同研究和廣大印刷企業(yè)推廣應(yīng)用。