銅版紙涂料廢水在碳酸鈣研磨中的應用

　　銅版紙是在銅版原紙表面進(jìn)行施涂，再經(jīng)過(guò)一系列的壓光整飾，能夠使紙頁(yè)更適應高檔印刷的需求。涂布的主要原料是顏料(高嶺土、碳酸鈣等)，膠黏劑(PVA、丁苯膠乳、淀粉、CMC等)以及各種助劑(分散劑、潤滑劑、消泡劑、有機顏料等)。在涂布過(guò)程中清洗配料罐或涂布機斷紙會(huì )產(chǎn)生涂料廢水。這些涂料廢水的固含量在5%～15%之間，最終收集起來(lái)的廢水的總固含量在10%左右，為乳白色懸濁液，CODCr在2000～6000mg/l之間。這種廢水具有產(chǎn)生量少、污染物濃度高、難沉淀、可生化性差等特點(diǎn)，直接排入中段水會(huì )給好氧系統造成一定的障礙，通常涂布廠(chǎng)都采用超濾膜等方式來(lái)進(jìn)行濃縮回用(一般在30%左右)。但隨著(zhù)涂料固含量的升高，如此低的固含量很難在涂料制備過(guò)程完全添加。針對這種情況，華泰集團銅版紙公司協(xié)同集團技術(shù)研發(fā)中心共同對涂料廢水進(jìn)行了分析與研究，并成功運用于碳酸鈣研磨車(chē)間來(lái)代替部分清水。廢物再利用減少了排放、降低了成本(已申請專(zhuān)利號：2017107228559，一種銅版紙涂料廢水的綜合利用技術(shù))。

　　1、實(shí)驗

　　1.1 原料及儀器

　　涂料廢水：涂布機斷紙清洗廢水以及涂料槽罐清洗廢水，固含量：5%～15%，乳白色懸濁液，沉降性差，可生化性差;325目碳酸鈣礦粉(廣西礦粉)。

　　儀器：實(shí)驗室小型研磨機。

　　1.2 實(shí)驗數據及分析

　　1.2.1 涂料廢水預處理(表1)

　　用325目篩子將涂料廢水進(jìn)行過(guò)濾，去掉較大雜質(zhì)取上述過(guò)濾后的涂料廢水600ml，備用。

　　1.2.2 礦粉研磨

　　按表2所示的研磨條件，分別用涂料廢水、清水對同種碳酸鈣礦粉進(jìn)行研磨，研磨過(guò)程添加聚丙烯酸鈉中性分散劑，添加量為4kg/t絕干礦粉。研磨時(shí)間70min。后從卸料口將研磨好漿料倒出，計算流出液體量，然后迅速倒入200目分樣篩中進(jìn)行過(guò)濾，記錄濾過(guò)時(shí)間，以此來(lái)判斷漿料過(guò)濾性能是否良好。并檢測其pH值、固含量、黏度和粒徑。

　　1.3 小試結果與討論

　　1.3.1 不同處理條件下漿鈣的基本指標(表3)

　　由于涂料廢水中存在部分固形物，清水研磨的漿鈣固含量稍低，黏度相差不大。從研磨好漿鈣在200目篩網(wǎng)過(guò)濾時(shí)間來(lái)看，使用涂料廢水來(lái)進(jìn)行礦粉研磨不影響過(guò)濾性能。

　　1.3.2 不同處理條件下漿鈣的粒徑

　　由表4可見(jiàn)，用清水和涂料廢水對礦粉進(jìn)行研磨，對漿鈣的最終粒徑影響不大。

　　2、涂料廢水在研磨碳酸鈣車(chē)間中試及正常使用

　　2.1 涂料廢水在碳酸鈣研磨的試用

　　根據實(shí)驗室試驗結果，運用涂料廢水來(lái)進(jìn)行碳酸鈣研磨，過(guò)濾性能及研磨指標都可以滿(mǎn)足漿鈣的要求。為了進(jìn)一步驗證在碳酸鈣研磨中的效果，運用20m3罐車(chē)將收集好的廢水運至碳酸鈣車(chē)間，每天兩車(chē)約40m3，經(jīng)過(guò)一個(gè)月的運用，研磨效果較好，漿鈣的各項指標均在控制范圍之內。研磨好的漿鈣在運用至紙機濕部和涂料中時(shí)，對濕部系統的電荷和留著(zhù)率沒(méi)有明顯影響。

　　2.2 碳酸鈣指標對比(表5～表7)

　　注：上述指標中4月份為沒(méi)有使用廢水的指標，8月份為運用部分廢水的指標，12月份為全部運用廢水的指標。

　　注：上述指標中4月份為沒(méi)有使用廢水的指標，8月份為運用部分廢水的指標，12月份為全部運用廢水的指標。

　　注：上述指標中4月份為沒(méi)有使用廢水的指標，8月份為運用部分廢水的指標，12月份為全部運用廢水的指標。

　　從表5～表7中4、8、12月份的數據可以看出，試用涂料廢水后對不同級別的碳酸鈣的粒徑、黏度沒(méi)有產(chǎn)生大的影響，可以滿(mǎn)足碳酸鈣礦粉研磨的需求。

　　2.3 濕部系統PCD電荷的指標對比

　　表8可見(jiàn)，研磨60級漿鈣運用至濕部添加時(shí)，沒(méi)有引起濕部系統陰離子垃圾的增多。

　　2.4 涂料廢水收集及管線(xiàn)改造

　　通過(guò)2017年6～8月的罐車(chē)運輸研磨試用，涂料廢水用于碳酸鈣研磨是可行的。因此，對涂料廢水管道進(jìn)行了改造，并于9月底全部竣工。將涂料廢水全部送至碳酸鈣研磨使用。使用兩個(gè)月結果來(lái)看，不管是粒徑還是固含量、黏度均在控制范圍之內;從過(guò)濾效果來(lái)看，在涂料白水pH值≥7.5的情況下，礦粉研磨時(shí)，白水用量多少不會(huì )影響研磨和濾過(guò)效果。但是當pH低于7后，由于其微生物的過(guò)度繁殖，導致酸腐殖質(zhì)過(guò)多，系統會(huì )出現發(fā)黏發(fā)臭的現象，從而影響出磨機的濾過(guò)效果，造成漿鈣糊篩、難過(guò)濾的現象。于是從10月份開(kāi)始，將收集好的廢水用管道輸送至GCC車(chē)間，并添加適當的100目振動(dòng)篩對輸送過(guò)程中紙毛等雜質(zhì)進(jìn)行去除，而且每有涂料廢水產(chǎn)生，會(huì )及時(shí)送至碳酸鈣研磨車(chē)間，保證了廢水的新鮮程度。為進(jìn)一步將產(chǎn)生的廢水全部運用于研磨，引進(jìn)了有機溴快殺型殺菌劑來(lái)進(jìn)行殺菌，能夠快速將廢水中產(chǎn)生的細菌殺死，然后用異噻唑啉廣譜殺菌劑進(jìn)行防腐，保證了廢水的新鮮度，保證了研磨運行性能。

　　3、經(jīng)濟效益分析

　　根據成功的小試和上機試運用，車(chē)間改造管道輸送，于9月底完工，實(shí)現了涂料廢水的零排放，每天減少廢水排放100m3，節約清水100m3。廢水處理費每噸3.32元，清水1.8元/t，涂料廢水含絕干涂料的價(jià)格1920元/t，共計創(chuàng )造效益7040元/天，每月21.12萬(wàn)元，年可創(chuàng )效253.44萬(wàn)元。

　　4、結論

　　4.1 從漿鈣的研磨情況來(lái)看，利用涂料廢水來(lái)進(jìn)行礦粉研磨是可行的，可以降低污染物的排放，降低中段廢水的處理負荷，并節約清水。

　　4.2 磨好的漿鈣運用于紙機生產(chǎn)時(shí)沒(méi)有造成紙機濕部系統陰離子垃圾的增多。

　　4.3 利用涂料廢水進(jìn)行碳酸鈣研磨不但起至廢物利用的作用，還能創(chuàng )造一定的經(jīng)濟效益。(來(lái)源：山東華泰紙業(yè)股份有限公司)