Сточные воды полиграфической и красящей промышленности

Вот уже лет семь работаю с сточными водами полиграфической и красящей промышленности, и до сих пор сталкиваюсь с одним и тем же заблуждением: многие уверены, что главная проблема — это просто цветность. На деле же всё куда сложнее — там и ПАВы, и тяжелые металлы, и растворители, причем состав меняется буквально от смены к смены. Помню, как на одном из комбинатов в Подмосковье мы три месяца не могли подобрать коагулянт, потому что технологи то добавляли новый краситель, то меняли закрепитель.

Что скрывается за цветностью

Когда берешь пробу из бассейна-усреднителя, первое, что бросается в глаза — это даже не цвет, а пленка на поверхности. Она может быть маслянистой или с радужным отливом — это верный признак наличия органических растворителей. Лаборанты иногда пренебрегают этим наблюдением, а зря — именно эти пленки потом забивают мембраны ультрафильтрации.

С цветностью же вообще отдельная история. Стандартные методы вроде озонирования или сорбции на активированном угле не всегда работают. На том же подмосковном комбинате угольные фильтры забивались за две недели, хотя по расчетам должны были держаться минимум три месяца. Пришлось вводить дополнительную ступень — напорную флотацию, но и она не стала панацеей.

Кстати, о флотации — многие недооценивают важность подбора реагентов-флокулянтов. Мы как-то пробовали импортные полиакриламиды, но оказалось, что с местными водами лучше работают отечественные аналоги, хоть и требуют большей дозировки. Видимо, сказывается разница в минеральном составе воды.

Проблема с ПАВами и эмульсиями

В типографских стоках всегда есть поверхностно-активные вещества — они идут и от моющих средств для оборудования, и из самих красок. Самое коварное, что они мешают осаждению взвесей после коагуляции. Бывало, добавляешь коагулянт — вроде бы хлопья образуются, но не оседают, а висят в толще воды.

Один раз на предприятии по печати упаковки мы столкнулись с тем, что после замены моющего средства эффективность очистки упала на 40%. Оказалось, в новом средстве был ПАВ на основе неионогенных тензидов, с которыми наш реагентный комплекс не справлялся. Пришлось пересматривать всю схему реагентной обработки.

Эмульсии — отдельная головная боль. Особенно устойчивые, которые образуются при использовастве УФ-красок. Их нельзя просто разрушить кислотой — нужен комплексный подход. Мы как-то пробовали электрофлотацию, но оборудование оказалось слишком капризным для постоянной эксплуатации.

Тяжелые металлы и способы их извлечения

Свинец, хром, иногда кадмий — все это есть в красках, особенно в старых их formulations. Многие до сих пор думают, что тяжелые металлы можно удалить обычным осаждением. На практике же они часто находятся в комплексах с органическими лигандами, и простое подщелачивание не помогает.

Мы в таких случаях используем сульфидизацию — добавление сульфида натрия. Но здесь важно не переборщить, иначе получишь сероводород. Как-то на одном из заводов в Иваново перестарались с дозировкой — пришлось эвакуировать цех. Теперь всегда ставим датчики сероводорода перед сбросом на дальнейшую очистку.

Интересный опыт был с ионообменными смолами — они хорошо работают, но дороги в эксплуатации. К тому же, их нужно регулярно регенерировать, а это дополнительные стоки. Для небольших предприятий такой вариант часто оказывается нерентабельным.

Оборудование и технологические решения

За эти годы перепробовал многое — от простых отстойников до мембранных биореакторов. У каждого решения есть свои плюсы и минусы. Например, МБР дают стабильно хороший результат, но требуют квалифицированного обслуживания. А на многих российских предприятиях с кадрами проблема.

Недавно познакомился с оборудованием от ООО Синьцзян Синьлинь Производство Экологического Оборудования — у них есть интересные разработки по очистке оборотной воды. Смотрел их сайт https://www.xjhb.ru — там представлено оборудование для очистки бытовых сточных вод, но некоторые решения можно адаптировать и для наших задач.

Особенно заинтересовала их система многоступенчатой флотации — судя по описанию, она может работать с эмульсиями лучше, чем традиционные методы. Хотелось бы посмотреть вживую, как она справляется со стоками после печати металлизированными красками.

Кстати, о ООО Синьцзян Синьлинь Производство Экологического Оборудования — они зарегистрированы в 2022 году в научно-техническом промышленном парке охраны окружающей среды в Хоргосе. Молодая компания, но судя по оснащению, серьезно подходят к вопросам очистки сточных вод. Интересно, есть ли у них наработки именно по нашим специфическим загрязнителям.

Экономические аспекты и ошибки проектирования

Самая распространенная ошибка — пытаться сэкономить на стадии проектирования. Помню объект в Твери, где заказчик настоял на упрощенной схеме очистки. В результате через полгода пришлось полностью переделывать систему — сэкономили копейки, потеряли миллионы.

Еще один момент — недооценка стоимости утилизации осадков. После очистки сточных вод полиграфической и красящей промышленности образуются шламы, которые часто относятся к 3-4 классу опасности. Их вывоз и утилизация могут стоить дороже, чем сама очистка воды.

Сейчас многие пытаются внедрить системы оборотного водоснабжения — это правильно, но не всегда технически выполнимо. Например, для высококачественной печати нужна вода определенного качества, достичь которого после глубокой очистки не всегда получается. Особенно сложно с микроэмульсиями — они проходят через большинство фильтров.

Перспективы и новые подходы

В последнее время появились интересные разработки по использованию модифицированных цеолитов для сорбции красителей. Они работают лучше активированного угля по некоторым позициям, но пока дороговаты. Если китайские производители, в том числе и ООО Синьцзян Синьлинь Производство Экологического Оборудования, наладят массовое производство, цены могут упасть.

Также присматриваюсь к электрохимическим методам — они позволяют одновременно окислять органику и осаждать тяжелые металлы. Но пока это больше лабораторные разработки, до промышленного внедрения далеко.

Из практических новшеств — начинаем внедрять системы автоматического дозирования реагентов с обратной связью. Они дороже обычных, но за счет экономии реагентов окупаются за 1,5-2 года. Особенно эффективны на предприятиях с нестабильным составом стоков.

Выводы и рекомендации

Главный вывод за эти годы — не бывает универсальных решений для сточных вод полиграфической и красящей промышленности. Каждый случай нужно изучать отдельно, делать расширенный анализ и обязательно пилотные испытания.

Не стоит гнаться за самыми современными технологиями — иногда простые проверенные методы работают надежнее. Но и застревать в прошлом веке тоже нельзя — новые материалы и подходы могут дать значительный экономический эффект.

При выборе оборудования советую обращать внимание не только на технические характеристики, но и на возможность адаптации под changing conditions. В нашей отразии состав стоков меняется постоянно, и система должна это выдерживать.

Что касается молодых компаний вроде ООО Синьцзян Синьлинь Производство Экологического Оборудования — стоит присматриваться к их разработкам. Часто они предлагают более гибкие решения, чем крупные established производители. Главное — требовать демонстрацию на реальных стоках, а не на модельных растворах.