膠印版材顯影液廢液處理技術探究

楊玉杰，邢曉坤，聶 冰

（樂凱華光印刷科技有限公司 河南 南陽 473003）

1 引言

就當前印刷行業而言，大部分制版商通常采用傳統的制版方法，版材需要使用顯影液除去曝光后所不需要的涂層。但是印版上會殘留下顯影液和其他雜質，這些殘留物需要進一步進行沖洗，否則會影響印刷產品的質量和生產效率。在進行殘留物沖洗環節，則需要大量的清潔水來沖洗，這就出現了沖版廢水。該廢水中含有大量的強堿性物質，如果直接排放進入下水道，會對環境造成一定的污染。沖版水和顯影廢液的用量比較大，如不循環使用，則也會造成水資源的浪費。

隨著全世界對環境保護意識的逐漸增強，顯影廢液的排放，處理和循環再利用已經成為印刷業關注的重點。近年來，顯影廢液的處理設備和技術也在研究人員不懈努力下得到了前所未有的發展。

2 顯影液廢液處理技術

顯影液廢液的處理技術主要有：化學藥品中和法、物理凈化法、蒸發濃縮法、生物處理法等。一般來說，對顯影液廢液的處理要考慮到再循環利用的問題，而顯影液再循環利用所需要解決的主要技術是凈化技術。具體方法如下：

2.1 對顯影機進行改進，直接在顯影機上安裝自我循環裝置

為了節省空間和費用，一些公司對顯影機進行了改進，在設計上考慮了顯影清洗廢水的循環使用問題。

具體的方法是，在顯影機上直接安裝自我循環裝置，版材清洗后的廢水收集到該裝置中并補充一定比例的新水，利用藥劑與重金屬離子等污染雜質進行反應析出沉淀，然后通過簡單的濾芯過濾，獲得較為潔凈的回用水,進行再次利用。

這種方式在理論上是可行的，但在實際應用過程中存在很多問題。這是因為隨著顯影的進行，廢液中的雜質變得越來越多，僅使用過濾器無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，就會造成循環水以及循環水槽越來越臟，嚴重影響生產，很難達到廢水循環利用的效果。因而很少有人使用這些自動顯影機所附帶的廢水循環使用的功能。

典型的例子是浙江盧兆曉申請的一種顯影沖版廢水的自我循環裝置的專利，專利號為CN 204389876 U。這種顯影沖版廢水的自我循環裝置包括：一個顯影機和設置于其出口的感應器；與顯影機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量器；通過回水管與廢水回收箱連通的儲水箱；依次設置于回水管上的回水泵和第一過濾器；兩端分別連通儲水箱和顯影機的供水管；依次設置在供水管上的供水泵和流量開關；以及連接于顯影機和流量開關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。

此專利所述顯影機在沖洗印版后能夠將排出的廢水回收，利用藥劑與重金屬離子等污染雜質進行反應沉淀析出，再經過濾獲得較為潔凈的回用水，從而達到對水資源的重復利用。

2.2 化學藥品中和法

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

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

日本特開平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。

日本特開平04-353847，公開了使用中和劑和過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。

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

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

日本特開平05-005998提出采用中和劑、過濾助劑及凝聚劑對平版印刷版的顯影沖版水進行中和凝聚處理，達到循環使用的目的。

化學藥品中和法與采用自我循環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藥品析出沉淀并進行過濾的方式來處理廢水，需要控制添加化學藥品的種類和藥品添加量，但是在廢水處于循環流動的情況下，沉淀效果往往并不十分理想；其二，這一方式最大缺點是：隨著使用化學藥品量的增加，可導致廢水中可溶性離子濃度升高，廢水電導率不斷提高，無法繼續循環使用。

2.3 加藥凈化+物理過濾

2.3.1 盛世凈源公司顯影液凈化技術 盛世凈源公司推出的顯影液凈化裝置采用的技術是物理凈化設備+藥物凈化，該公司的凈化設備有四級凈化箱和藥箱，從藥箱自動向凈化水箱組中添加藥劑，將殘留廢水中的雜質沉淀去除后，使顯影液廢液的處理效果達到國家廢水排放標準。

2.3.2 柯達公司顯影廢液處理技術 柯達公司在2009年申請的專利CN101568885中，公開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，然后采用濾芯過濾的方式處理顯影沖版廢水，據稱可以完全分離出溶解在廢水中的樹脂及染料，達到廢水循環利用的目的。但是這種技術的缺點是溶解在廢水中的堿性無機鹽難以處理，同時過濾器濾芯很容易堵塞。

2.4 直接采用物理方法凈化

2.4.1 采用電化學處理的廢水處理設備

成都新圖推出一種顯影廢液處理技術，相對于現有技術而言，創造性的提出了將電解的原理應用到沖版廢水處理技術領域中來，并達到去除沖版廢水中的雜質，循環使用的目的。

在成都新圖公開的專利CN 202583697 U中，介紹了一種平印版堿性顯影沖版廢水處理裝置，在該裝置內對顯影后的沖版廢水進行電化學處理，就能夠達到對顯影沖版廢水進行循環利用的目的。

具體的方法是：在以陽離子膜分隔的電解池中，通過直流電的作用，堿性顯影沖版廢水在電解池的陽極部位進行電解，產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樹脂及著色染料一道形成沉淀物；對所形成的沉淀物進行過濾處理；經過過濾處理后的清水返回顯影沖洗單元進行循環利用。

2.4.2 采用活性炭凈化處理的設備

采用活性炭凈化技術的公司有多家，以日本住友理工株式會社和重慶市金雅迪彩色印刷有限公司的技術為例，介紹該項技術。

住友理工株式會社的專利CN 105431781 A中，公開了一種印刷版顯影液廢液的處理方法及處理系統，具體方法是將顯影廢液通入到填充了活性炭的多個填充層，再將該顯影廢液的通過液返回到顯影機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性。

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

2.5 蒸發濃縮法

蒸發濃縮法就是采用蒸發濃縮裝置，通過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，再進行廢物處理。部分公司申請的蒸發濃縮法專利如下。

2.5.1 富士膠片公司 富士膠片公司在2012年公開的專利CN201080041797中，介紹了一種顯影液廢液的處理方法，具體方法是，采用蒸發濃縮裝置對顯影液廢液進行蒸發濃縮，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添加消泡劑到廢液中來抑制氣泡的產生，不需要的成份不會牽涉到水蒸氣中，因此水蒸氣通過蒸發釜導出后，在冷卻裝置中冷凝后可以再循環利用，既保護了環境，又能節約用水。

2.5.2 廣州綠印家環保科技有限公司 廣州綠印家公開的專利CN201120429905.2中，顯影廢液凈化和沖版水循環系統采用減壓蒸餾的方法，并配合三級沉淀水箱和增壓過濾，對顯影廢液進行凈化處理，并實現沖版用水的循環使用。

附表 國內外主要生產顯影液廢液處理系統的公司及其產品

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顯影廢液進行凈化處理，再采用減壓蒸餾的技術，在長期保持真空狀態下對廢液進行蒸餾處理。采用這種方法可降顯影廢液的處理成本，實現沖版用水的長時間循環使用，節約了水資源并能解決印刷制版環節中的環保問題。

2.6 生物處理方法

沈建中和馮坤范在2007年公開的專利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、廢定影液混合進行堆放，通過控制堆放的溫度、濕度和時間，到堆放結束后，處理廢顯影液的菌劑可直接做肥料。而將含銀量達到飽和狀態的處理廢定影液的菌劑，靜置進行重力分層，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 生產顯影液廢液處理系統的主要公司及其產品型號

針對版材在制版方面的污染問題，國內外一些公司推出了顯影廢液、沖版廢液的凈化處理設備，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為蒸餾凈化技術，該項技術主要代表來源是德國。國外的某些凈化技術則可以使凈化過的廢水進行二次循環利用，在一定程度上可為企業節省成本，但是凈化設備價格較為昂貴。而國產凈化技術以溶劑中和、多層過濾為主，技術含金量不高，程序復雜，但凈化費用較為低廉，凈化廢水的效果符合國家企業污水排放二級標準。如何選擇，視印刷企業的需求、實力和當地環保要求的程度而定。

4 結語

總的來說，顯影液廢液經過凈化處理后，大幅減少了廢棄物的處理量和處理成本。經過處理的再生水水質既可進行循環再利用，也符合下水道排放標準，這樣一來就可實現資源的有效利用。膠印版材顯影液廢液的處理是一個復雜的工藝，顯影液廢液處理技術的發展，也正在向我們傳遞了環境保護、污水處理將是印刷企業今后發展中的一個不可忽視的問題，也必將是企業實現可持續發展的又一新課題，仍需要業內有識之士繼續共同研究和廣大印刷企業推廣應用。