微電解法處理水性油墨廢水的研究

吳衛丹

（東莞市美源環保工程有限公司廣東東莞523560）

水性油墨是以水作為溶劑的，有機溶劑的含量非常少。它具有不會燃燒、不會爆炸、無殘留、對人身體無害等特點，所以水性油墨是一種綠色的印刷油墨。但是水性油墨在生產的過程中和應用的過程中產生了一些廢水。廢水的主要成分是丙烯酸樹脂、親水性的顏料以及其他的一些添加劑，這些廢水具有較高的COD、色度較高、用生物方法難以降解能特點，如果直接排放到環境中，會造成嚴重的環境污染，而這種水性油墨廢水的處理難度又非常大，用一些常規的方法效果都不是很好，所以本文對微電解法對水性油墨廢水的處理效果進行了實驗研究。

鐵屑微電解法治理油墨污水是幾種污水處理方法的綜合，這種方法操作比較簡便、處理廢水的成本較低、用鐵屑來治理廢水可以以廢治廢。

1 實驗部分

1.1 廢水水質

本次試驗用的水性油墨廢水取自某車間的水性油墨廢水，這些廢水主要是在清洗設備時遺留下的廢水。這些廢水的主要指標如下：具有很高的色度，透光性很差，COD 5000-7000mg/L,SS 60-100mg/L，BOD，300-500mg/L,pH 8.0-8.5。

1.2.1 實驗前的處理

水性油墨中含有很多丙烯酸樹脂，這種樹脂的親水性很強，而且對pH值特別的敏感，所以在進行實驗之前應當用Hcl中和一下廢水，將廢水的pH值降低一下，中和完之后再將廢水靜置一段時間。這樣就能把廢水中的膠體類物質分離出來，使廢水中的廢渣含量減少。而且在進行pH調節之后，廢水的COD值大大地降低，能夠降低到700-900mg/L，色度也大大降低，可以降低到150倍左右。將溶液調節成酸性之后也為后期的實驗提供了條件，因為微電解需要一個酸性的環境。

1.2.2 微電解部分

這一部分首先要做的就是要將鐵屑進行活化處理，因為鐵屑表面有一些油質，所以先用NaOH溶液將鐵屑表面的油質去掉，然后用3%的Hcl溶液浸泡鐵屑30分鐘，將鐵屑進行活化，活化完之后用清水將鐵屑表面的酸液清洗干凈。

動態試驗：在鐵屑活化好之后，將其放進三角瓶中（選用250ml的三角瓶），然后加入100ml處理過的廢水，完成之后再將三角瓶放在搖床上，待反應一段時間后停止。

1.2.3 中和與沉淀

將從電解柱流出的水置于容器內，然后加入石灰乳進行中和調節，將pH調節到8-9，然后將混合液靜置，在雜質沉淀以后取上面的液體進行水質分析。

1.2 用玻璃電極法測定處理后液體pH，用重鉻酸鉀法測定處理后液體的COD，用稀釋倍數法測定處理后液體的色度。

2 試驗結果與討論

2.1 對鐵屑用量、pH值和反應時間三個重要因素用正交實驗法進行了分析，最后得出分析結論。對去除色素的影響由大到小為：鐵屑用量，反應時間，pH值。對去除COD的影響由大到小為：pH值，鐵屑用量，反應時間。得出最優的組合方式為：在進行廢水微電解時，反應時間應該為60分鐘，鐵屑用量為1/10，pH值為4。

2.2 各個因素對有害物質去除率的影響實驗

2.2.1 初始pH值的影響

在進行實驗的過程中，初始pH值的差異會對實驗結果造成很大的影響，pH值會影響電極反應的速度，也會影響到溶液中鐵離子和廢水中物質的降解。這個實驗的條件為：鐵屑用量1/10，溫度為25攝氏度，時間為60分鐘。本實驗的目的主要是測試pH值對有害物質去除的影響。

2.2.2 鐵屑投放量對去除率的影響

鐵屑在實驗過程中會形成微小的類似于電池的兩極，投放量不同形成的數量也不同，所以肯定會影響反應進行。本實驗的實驗條件與上一個實驗外界條件相同，考察的項目相同，是對COD和色度去除率的影響。通過對實驗結果進行分析得出結論：鐵屑投入量與有害雜質的去除率是呈正比關系的。隨著鐵屑量投入量增加，去除率也增加。在鐵屑投入量9g之前去除率增加率較大，在鐵屑投入量9g之后增加率開始減緩。綜合考慮，確定鐵屑用量為10%，在這個值時，去除效果好，成本也比較低。

2.2.3 反應時間對去除率的影響

反應時間的長短，會影響反應溶液中鐵離子的濃度，影響有機物降解程度。本實驗的實驗條件為：鐵屑為10%的用量，pH值為4，實驗的溫度為20攝氏度，然后控制反應時間的長短從而得出反應時間對去除率的影響。通過對實驗結果的分析得出結論，反應時間與去除率呈正比關系。以60分鐘為分界點，在60分鐘以前去除率增加率較大；在60分鐘以后，去除率增加率變小。綜合考慮，選擇60分鐘作為最佳的反應時間。

3 結論

通過實驗研究得出，鐵屑微電解水性油墨廢水的最佳實驗條件為：pH=4，反應時間為60分鐘，鐵屑取10%的用量。在這個實驗條件下，能夠達到較高的有害物質去除率。用鐵屑微電解法處理水性油墨具有以廢治廢、操作簡單、陳本低廉、去除率高等優點，具有很高的生產應用價值。

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