專利名稱：印刷潤版液過濾循環使用、零排放系統及工藝流程的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種印刷技術，尤其是一種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統及工藝流程。
背景技術：
現代工業化印刷技術種類繁多，主要是以下幾種平版膠印、凸版印刷、凹版印刷和絲網印刷。從發展趨勢來看，平版膠印在當今仍然處于鼎盛時期，這和它既適用于圖文并茂的書刊畫冊、商品包裝又善于表現層次豐滿、色調柔和；套印精確，大幅的彩色圖像，而且成本也低。平版膠印是利用油、水相互排斥的自然規律，在幾乎呈平面的印版上使圖文部分親油，空白部分親水，用橡皮滾筒作中間體，進行間接印刷，使承印物 獲得圖文的復制方法。這里的“水”系指用某些化學藥品和水配制而成的印刷潤版液。潤版液在膠印印刷中的作用是非常重要的，它直接影響水墨量平衡，潤版液的濃度以及雜質的影響會產生印刷故障或降低印刷質量。因此，印刷潤版液的穩定性是保證印刷空白部分形成親水鹽層的必要條件。膠印潤版液普遍采用酒精潤版系統，異丙醇是潤版液的添加劑之一。在膠印過程中，潤版液由于受到紙張、油墨以及外界因素的影響會產生老化，甚至失效。因此，膠印潤版液需要定期排放和補充新的潤版液。排放過程中勢必將一些異丙醇的殘液及雜質一起排放掉。由于異丙醇添加劑是一種光化學氧化劑，異丙醇揮發后的醇蒸汽受陽光照射后會形成臭氧，從而導致所謂的“夏季煙霧”現象。同時會發生成的醇蒸汽刺激人的眼睛和呼吸系統，會對人體健康以及植物生長造成很大的傷害；其次排放的殘液中還含有一定量的油墨浮油、紙粉、紙屑等雜質也會造成對環境的污染。目前，我國印刷業已有10萬多家企業，已成為世界印刷業大國。很多人對膠印潤版液的廢液處理及再利用十分關心，花費了大量的人力物力投入研究工作，但是問題未得到很好地解決，達不到預期效果，更達不到零排放的目標。印刷潤版液是印刷工藝中配套的輔助材料之一，印刷潤版液雖然已從過去普遍使用的含磷酸、鉻酸等成分的普通酸性潤版液發展到現在使用的酒精潤版液，通過成分的改變不僅大幅度減少了潤版液的使用量，而且使印刷質量和產量大幅度上升。隨著人們對環保意識的提高，對潤版液中普遍使用的醇類物質的危害性有了進一步的了解。降低潤版液中醇類的使用已成為世界各國環境保護工作的重要攻關課題。在歐美很對國家是限制使用的，在日本環境標志標準中也明確提出了降低醇類使用量的要求。我國參照日本國的標準，規定印刷潤版液中醇類添加量小于5%的限制要求。因此，世界上膠印機主流品牌海德堡、曼羅蘭、小森等印刷機上均安裝了 “潤版液過濾過濾循環系統”的配套裝置，雖然能夠解決潤版液再生回用，大大減少了潤版液中醇類物質的添加量以及排放量。但是也還是碰到了不少問題。還是有一部分老化的潤版液定期外排，隨后再重新配制換入新的潤版液。始終未能徹底解決潤版液的環境污染問題、資源浪費及操作比較麻煩問題。最終也造成一些單位停止使用相關印刷設備的問題。目前引進國外的潤版液過濾循環系統的配套裝置正在大力的推廣使用，譬如從德國引進的“潤版液過濾循環系統”，這種系統技術I結構如圖6所示它主要由臟污的潤版槽、陶瓷過濾器、自動沖刷單元、再生品貯槽組成。該系統采用陶瓷過濾裝置構成的自動反沖技術，對單張紙膠印、報紙輪轉膠印和商業輪轉膠印的潤版液作聯機(或脫機)過濾、循環使用，從而保證潤版液、潤版系統始終保持清潔穩定，進而保證印刷質量的穩定。該系統的回收利用率達到99%以上，最大限度地實現了潤版液(幾乎)零排放，同時也最大限度地節約了資源；具有維護費用低的特點。該技術系統分為緊湊型，用于數臺單張紙膠印機；可用于報紙輪轉膠印機全自動過濾循環系統型，以及可用于商業輪轉膠印機的全自動過濾循環系統。上述這種潤版液過濾循環系統的工藝流程如圖7所示。
從圖7看出添加入印刷機水箱B中的潤版液由泵送入臟污的潤版液槽A，再由泵將潤版液送入陶瓷過濾器C，經過過濾后的水體流入再生品貯槽E，然后再有再生品貯槽E將潤版液送入印刷機水箱B。如此周而復始實現循環過濾，達到潤版液的回收利用。系統中的自動沖刷單元F設定自動沖刷時間，清除濾芯上的污物。實際使用中的上述系統存在以下幾個問題I、印刷機水箱以及臟污的潤版液槽中的含有油墨的殘渣、油污、紙粉、紙屑等雜質直接進入陶瓷過濾器，容易造成過濾器的微孔堵塞、通量減小。雖然系統中設有起清洗作用的沖刷單元，但是無法有效解決堵塞問題，造成過濾器濾芯使用壽命縮短，需要經常更換濾
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Λ ο2、使用中印刷機水箱、臟污的潤版液槽、再生品貯槽中的潤版液雜質沉淀物越積越多，必須要進行停機排放、更換新液。不僅浪費原液中的有效成分，不能真正實現零排放，實際上依然存在對環境的污染。3、更換陶瓷過濾器的濾芯價格很貴，是其他濾芯的幾倍，易造成使用成本的上升。
發明內容
本發明的目的旨在提出一種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統及流程，既真正地實現印刷業潤版液的零排放，同時又能降低設備使用成本。這種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，它包括與印刷機水斗槽配套的印刷機水箱，預處理器、中空纖維膜過濾器、貯水槽、反沖洗器和殘液處理器；其中所述的印刷機水箱經一輸出接口通過連接管線依序連通預處理器、中空纖維膜過濾器、貯水槽，并又經貯水槽的輸出管線回接到印刷機水箱的另一接入口，由此組成印刷機用水液循環管線；同時，所述的預處理器、中空纖維膜過濾器和貯水槽的輸出接口通過連接管線接入殘渣處理器，并又經殘渣處理器的另一輸出口回接到預處理器，由此構成殘液處理回流子系統；此夕卜，所述反沖洗器經管線并聯在中空纖維膜過濾器和貯水槽之間，而且所述的反沖洗器又經分支管線與貯水槽構成一獨立回路。所述的預處理器為一纖維過濾器，它由設于預處理器內腔中間部位的孔徑在O. I μ廢纖維膜絲填料構成；所述的該預處理器設有兩個輸入接口和兩個輸出口接口，其中的一個輸出接口位于填料層上部，通過輸出管線與中空纖維膜過濾器下部輸入口連接；另一個輸出接口位于預處理器底部，經輸出管線連接殘液處理器；所述的兩個接入口均位于填料層以下部位。所述的中空纖維膜過濾器4由設置在同一膜生物反應凈化池12內的串掛式生物處理器8和膜生物反應器9組成；所述的串掛式生物處理器8由設置在池內的有孔曝氣支管17及包裹在管體上的填料球20構成，所述的曝氣支管17下部與組成曝氣機構中的曝氣主管19相連接；所述的膜生物反應器9浸沒在膜生物反應凈化池12的水體中，并由設置在出水管組合架13和曝氣管組合架15之間的多組裸體膜絲束柱16構成；所述的曝氣機構通過外延主管與設在膜生物反應凈化池12外的鼓風機11相連。所述的填料球20為廢碎生物膜絲及無紡布碎片粘接成的蜂窩狀結構的球體，所述的填料球在有孔曝氣支管17上按照上小下大過渡的形式設置。所述的反沖洗器由一氣泵、水泵組成，所述的氣泵通過連接管線與中空纖維膜過濾器4的一輸入接口連接，所述的水泵與貯水槽的輸入接口連接。這種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統的處理流程如下·由印刷機水箱將經印版版面使用過、并經印刷機水斗槽回流至印刷機水箱的潤版液，由泵送入預處理器進行分離處理，去除水體中的浮油、大顆粒雜質、紙粉和紙屑；隨后在添加部分潤版液后，又經泵送入中空纖維膜過濾器進行生化處理，該處理后的透過液又重新被送回印刷機水斗槽構成潤版液使用主循環回路；同時，預處理器進行分離處理過程中產生的殘液、以及經中空纖維膜過濾器處理后產生的殘液經固、液分離后，其中的液體被送回預處理器成為回收潤版液繼續使用，而殘渣則形成固體回收物；此外，由反沖洗器分別通過水泵及貯水槽對殘液進行殘液沖洗，利用氣泵對中空纖維膜過濾器進行曝氣反沖洗，實現殘洛或殘液中潤版液的充分回收利用。根據以上技術方案提出的這種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，不僅能提升印刷潤版液傳遞效率，而且能將印刷工藝進行過程中產生的各種雜質、油污、細菌等全部截留，使經處理后的潤版液全部再次使用，而經處理后殘留物可以以固體形式回收；為真正做到污染物的零排放提供了技術支持。
圖I為本發明工藝系統的組成結構示意圖；圖2為中空纖維膜過濾器的結構示意圖；圖3為膜生物反應器的結構示意圖；圖4為串掛式生物處理器的結構示意圖；圖5為本發明的工藝流程示意圖；圖6為目前公知的潤版液過濾循環系統示意圖；圖7為目前公知的潤版液過濾循環系統流程圖；圖8為中空纖維膜微孔過濾原理圖。圖中1-印刷機水斗槽2-印刷機水箱3-預處理器3. I-填料層4_中空纖維膜過濾器5-反沖洗器6-貯水槽7-殘液處理器8-串掛式生物處理器9-膜生物反應器10-抽吸泵11-鼓風機12-膜生物反應凈化池13-出水管組合架14-主出水管15-曝氣管組合架16-裸體膜絲束柱17-曝氣支管18-曝氣孔19-曝氣主管20-填料求A-臟污的潤版液槽B-印刷機水箱C-陶瓷過濾器D-自動沖刷單元E-再生品貯槽F-壓縮空氣源。
具體實施例方式以下結合說明書附圖進一步闡述本發明，并給本發明的實施例。如圖所示的這種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，它包括與印刷機水斗槽I配套的印刷機水箱2，預處理器3、中空纖維膜過濾器4、貯水槽6、反沖洗器5和殘液處理器7 ;其中所述的印刷機水箱2經一輸出接口通過連接管線依序連通預處理器3、中空纖維膜過濾器4、貯水槽6，并又經貯水槽6的輸出管線回接到印刷機水箱2的另一接入口，由此組成印刷機用水液循環管線；同時，所述的預處理器3、中空纖維膜過濾器4和貯水槽6的輸出接口通過連接管線接入殘渣處理器7，并又經殘渣處理器7的另一輸出口回接到預處理器2，由此構成殘液處理回流子系統；此外，所述反沖洗器5經管線并聯在中空纖維膜過濾器4和貯水槽6之間，而且所述的反沖洗器5又經分支管線與貯水槽6構成一獨立回 路。所述的預處理器3為一纖維過濾器，它由設于預處理器內腔中間部位的孔徑在O. I μ廢纖維膜絲填料層3. I構成；所述的該預處理器3設有兩個輸入接口和兩個輸出口接口，其中的一個輸出接口位于纖維膜絲填料層3. I上部，通過輸出管線與中空纖維膜過濾器4下部輸入口連接；另一個輸出接口位于預處理器3底部，經輸出管線連接殘液處理器
7;所述的兩個接入口均位于纖維膜絲填料層3. I以下部位。所述的中空纖維膜過濾器4由設置在同一膜生物反應凈化池12內的串掛式生物處理器8和膜生物反應器9組成；所述的串掛式生物處理器8由設置在池內的有孔曝氣支管17及包裹在管體上的填料球20構成，所述的曝氣支管17下部與組成曝氣機構中的曝氣主管19相連接；所述的膜生物反應器9浸沒在膜生物反應凈化池12的水體中，并由設置在出水管組合架13和曝氣管組合架15之間的多組裸體膜絲束柱16構成；所述的曝氣機構通過外延主管與設在膜生物反應凈化池12外的鼓風機11相連。在該中空纖維膜過濾器4的實際使用中，實現以下兩種凈化功能Α、自上而下進入膜生化凈化池12的回流潤版液水體，首先經串掛式生物處理器8，由于該串掛式生物處理器8中的每一串處理器均是由數個包裹在曝氣支管17上的若干個蜂窩結構填料球20構成，并且曝氣支管17的下部連接曝氣機構，因此在水體下落的過程中，懸掛在反應池中的填料球20成為生物膜除污的主力軍。不僅填料球的蜂窩狀球體上附著生成大量的微生物，而且在曝氣支管17中沖擊氣體的作用下，依靠微生物的降介和同化作用。不僅具有高效的污水處理效果，而且具有較強的抵抗負荷的能力。同時，經過上述曝氣處理(曝氣處理有兩個作用，一是供給細菌氧化有機污染物所需要的氧氣，另一個是通過增大曝氣產生較大的氣泡，對膜表面進行沖刷，達到控制膜組件本身污染的作用)，并又經串掛式生物處理器8理的水體依然停留在膜生物反應化凈化池12內。B、此時浸沒在反應池中的膜生物反應器9，通過與出水管相連接的抽吸泵10的抽吸作用，使水透過膜絲壁，由外向內進入到每根膜絲內腔，匯集后成為中水。在這一生化過程中，由于曝氣機構的作用，一方面使水體在池內繼續進行生化處理，另一方面已處理的潤版液從膜組件內的細小膜絲管內上行，經與這些裸體膜絲束柱16上部連通的中空的出水管組合架13、并最終經主出水管14的匯集抽出。而經過膜過濾后，幾乎所有的已使用過的潤版液攜帶懸浮物和細菌全部被截留。通過這種連續不斷的處理過程，就可以是回流后、已被使用過的潤版液處理成符合再次被利用的液體。所述的填料球20為廢碎生物膜絲及無紡布碎片粘接成的蜂窩狀結構的球體，所述的填料球在有孔曝氣支管17上按照上小下大過渡的形式設置。所述的反沖洗器5由一氣泵、水泵組成，所述的氣泵通過連接管線與中空纖維膜過濾器4的一輸入接口連接，所述的水泵與貯水槽6的輸入接口連接。所述的殘液處理器7是一種利用PP膜芯制作的固、液分離器，它 將從貯水器6，以及來自預處理器3、中空纖維膜過濾器4的回流液進行固液分離，使固體物被PP膜芯濾出，粘附在濾芯的內圈或者外圈，而過濾后無渣液體則經過濾芯的外圈或者內圈 重新回流到預處理器3中回用。使用一段時間后，只要取出該PP膜芯，就能將所吸附的固體清除。這種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統的處理流程如下由印刷機水箱2將經印版版面使用過、并經印刷機水斗槽I回流至印刷機水箱的潤版液，由泵送入預處理器3進行分離處理，去除水體中的浮油、大顆粒雜質、紙粉和紙屑；隨后在添加部分潤版液后，又經泵送入中空纖維膜過濾器4進行生化處理，該處理后的透過液又重新被送回印刷機水斗槽I構成潤版液使用主循環回路；同時，預處理器3進行分離處理過程中產生的殘液、以及經中空纖維膜過濾器處理后產生的殘液經固、液分離后，其中的液體被送回預處理器成為回收潤版液繼續使用，而殘渣則形成固體回收物；此外，由反沖洗器5分別通過水泵及貯水槽6對殘液進行殘液沖洗，利用氣泵對中空纖維膜過濾器4進行曝氣反沖洗，實現殘渣或殘液中潤版液的充分回收利用。根據以上技術方案提出的這種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，由于與膠印機水箱聯機配置用水，不用改變膠印機水箱內的部件結構和布局，操作柜內部設計采用全密封的立體結構，拆裝方便、操作簡單，通過接口與膠印機水箱連接。在利用中空纖維膜過濾器進行凈化的過程中，由于中空纖維膜的攔截、過濾作用，使用過的潤版液中的微生物、雜質被完全去除，潤版液原有成分的物質不會發生相的變化，可以得到透明度高的處理水質，表明被處理后的液體完全可以再次使用。本發明提出的這種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，已被正式應用于印刷行業試用，在與海德堡四色膠印機聯機使用時采集的部分對比數據如表I。表I潤版液過濾前后數據對比
權利要求
1.一種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，其特征在于它包括與印刷機水斗槽(I)配套的印刷機水箱(2)，預處理器(3)、中空纖維膜過濾器(4)、貯水槽(6)、反沖洗器(5)和殘液處理器(7);其中所述的印刷機水箱(2)經一輸出接口通過連接管線依序連通預處理器(3)、中空纖維膜過濾器(4)、貯水槽(6)，并又經貯水槽(6)的輸出管線回接到印刷機水箱(2)的另一接入口，由此組成印刷機用潤版液循環管線；同時，所述的預處理器(3)、中空纖維膜過濾器(4)和貯水槽(6)的輸出接口通過連接管線接入殘渣處理器(7)，并又經殘渣處理器(7)的另一輸出口回接到預處理器(2)，由此構成殘液處理回流子系統；此夕卜，所述反沖洗器(5)經管線并聯在中空纖維膜過濾器(4)和貯水槽(6)之間，而且所述的反沖洗器(5)又經分支管線與貯水槽(6)構成一獨立回路。
2.如權利要求I所述的一種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，其特征在于所述的預處理器(3)為一纖維過濾器，它由設于預處理器內腔中間部位的孔徑在O. I μ廢纖維膜絲填料層(3. I)構成；所述的該預處理器(3)設有兩個輸入接口和兩個輸出口接口，其中的一個輸出接口位于填料層上部，通過輸出管線與中空纖維膜過濾器(4)下部輸入口連接；另一個輸出接口位于預處理器底(3)部，經輸出管線連接殘液處理器(7);所述的兩個接入口均位于廢纖維膜絲填料層(3. I)以下部位。
3.如權利要求I所述的一種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，其特征在于所述的中空纖維膜過濾器(4)由設置在同一膜生物反應凈化池(12)內的串掛式生物處理器(8)和膜生物反應器(9)組成；所述的串掛式生物處理器(8)由設置在池內的有孔曝氣支管(17)及包裹在管體上的填料球(20)構成，所述的曝氣支管(17)下部與組成曝氣機構中的曝氣主管(19)相連接；所述的膜生物反應器(9)浸沒在膜生物反應凈化池(12)的水體中，并由設置在出水管組合架(13)和曝氣管組合架(15)之間的多組裸體膜絲束柱(16)構成；所述的曝氣機構通過外延主管與設在膜生物反應凈化池(12)外的鼓風機(11)相連。
4.如權利要求3所述的一種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，所述的填料球(20)為廢碎生物膜絲及無紡布碎片粘接成的蜂窩狀結構的球體，所述的填料球在有孔曝氣支管(17)上按照上小下大過渡的形式設置。
5.如權利要求I所述的一種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，其特征在于所述的反沖洗器由一氣泵、水泵組成，所述的氣泵通過連接管線與中空纖維膜過濾器(4)的一輸入接口連接，所述的水泵與貯水槽(6)的輸入接口連接。
6.如權利要求I所述的一種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，其印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統的處理流程如下 由印刷機水箱將經印版版面使用過、并經印刷機水斗槽回流至印刷機水箱的潤版液，由泵送入預處理器進行分離處理，去除水體中的浮油、大顆粒雜質、紙粉和紙屑；隨后在添加部分潤版液后，又經泵送入中空纖維膜過濾器進行生化處理，該處理后的透過液又重新被送回印刷機水斗槽構成潤版液使用主循環回路；同時，預處理器進行分離處理過程中產生的殘液、以及經中空纖維膜過濾器處理后產生的殘液經固、液分離后，其中的液體被送回預處理器成為回收潤版液繼續使用，而殘渣則形成固體回收物；此外，由反沖洗器分別通過水泵及貯水槽對殘液進行殘液沖洗，利用氣泵對中空纖維膜過濾器進行曝氣反沖洗，實現殘洛或殘液中潤版液的充分回收利用。
全文摘要
一種印刷潤版液過濾循環使用、零排放工藝系統，其特征在于它包括與印刷機水斗槽配套的印刷機水箱，預處理器、中空纖維膜過濾器、貯水槽、反沖洗器和殘液處理器；其中所述的印刷機水箱經一輸出接口通過連接管線依序連通預處理器、中空纖維膜過濾器、貯水槽，并又經貯水槽的輸出管線回接到印刷機水箱的另一接入口，由此組成印刷機用水液循環管線；同時，所述的預處理器、中空纖維膜過濾器和貯水槽的輸出接口通過連接管線接入殘渣處理器，并又經殘渣處理器的另一輸出口回接到預處理器，由此構成殘液處理回流子系統；此外，所述反沖洗器經管線并聯在中空纖維膜過濾器和貯水槽之間，而且所述的反沖洗器又經分支管線與貯水槽構成一獨立回路。
文檔編號C02F9/14GK102815838SQ201210287300
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者張步堂, 馬長生 申請人:上海川鼎國際貿易有限公司