Rozwiązanie branżowe dotyczące oczyszczania ścieków z przemysłu farb i atramentów

1. Źródła ścieków, typowe zanieczyszczenia oraz cechy jakościowe wody

Ścieki z przemysłu farb i atramentów powstają głównie podczas syntezy żywic, mielenia pigmentów, mieszania farb i dopasowywania kolorów, czyszczenia sprzętu, płukania linii napełniania oraz mycia podłóg w warsztatach. Są jednym z najtrudniejszych strumieni ścieków w przemyśle chemii precyzyjnej ze względu na intensywny kolor, wysoką zawartość koloidów oraz złożony skład organiczny.

Ścieki można ogólnie podzielić na trzy strumienie: ścieki po czyszczeniu farb wodnych, ścieki z atramentów rozpuszczalnikowych oraz highly concentrated process residues.

Typowymi zanieczyszczeniami są koloidy żywic, cząstki barwników, emulgatory, alkohole, węglowodory aromatyczne (BTEX), związki o intensywnej barwie, wysokie stężenie COD, kwasy, zasady, sole rozpuszczone oraz śladowe ilości metali ciężkich.

Ścieki te charakteryzują się znacznymi wahaniemi jakości wody, bardzo drobnymi i wysoce stabilnymi cząstkami koloidalnymi, trudnością usuwania barwy, słabą biodegradowalnością oraz silną przyczepnością barwników. Koloidy barwników łatwo przywierają do rurociągów, ośrodków filtracyjnych i powierzchni membran, co czyni tradycyjne procesy oczyszczania nieskutecznymi w zakresie pełnego odbarwiania i oczyszczania. W konsekwencji oczyszczanie ścieków z farb i atramentów pozostaje jednym z najbardziej wymagających wyzwań środowiskowych w przemyśle produkcji farb i atramentów drukarskich.

2. Typowe wyzwania klientów

Oczyszczanie ścieków w przemyśle farb i atramentów wiąże się z kilkoma kluczowymi wyzwaniami.

Wysokie stężenie barwników oraz bardzo stabilne koloidy pigmentowe czynią tradycyjne procesy koagulacji niewystarczającymi do skutecznego usuwania barwy, co często prowadzi do nadmiernego zabarwienia odpływów oraz wysokich wartości wskaźnika ChZT, uniemożliwiających spełnienie norm środowiskowych dotyczących odprowadzania ścieków.

Duże ilości żywic i zanieczyszczeń koloidalnych osadzają się na rurociągach, materiałach wypełniających oraz systemach membranowych, powodując zanieczyszczenie, odkładanie się osadów, korozję oraz częste konieczności konserwacji sprzętu, co znacznie podnosi koszty eksploatacji.

Częste zmiany produktów powodują istotne wahania jakości i natężenia przepływu ścieków, generując silne obciążenia udarowe dla układów biologicznego oczyszczania i obniżając stabilność procesu oczyszczania.

Konwencjonalne, ustandaryzowane wyposażenie zwykle nie zapewnia wystarczającej odporności na zanieczyszczenia i przywieranie w przypadku oczyszczania ścieków o wysokiej zawartości koloidów i intensywnym zabarwieniu. Ponadto ograniczona powierzchnia zajmowana przez oczyszczalnię oraz potrzeba elastycznej produkcji utrudniają rozbudowę lub modernizację tradycyjnych obiektów inżynieryjno-budowlanych do oczyszczania ścieków, co generuje silne zapotrzebowanie na spersonalizowane, modułowe systemy oczyszczania.

3. Proces oczyszczania i konfiguracja kluczowego wyposażenia

Aby rozwiązać problemy związane z oczyszczaniem intensywnie zabarwionych, koloidowych i trudno biodegradowalnych ścieków z farb i atramentów, stosujemy dedykowany proces oczyszczania składający się z następujących etapów:

Oddzielne zbieranie → Warunkowanie i destabilizacja koloidów → Koagulacja i odbarwianie → Flotacja powietrzem rozpuszczonym (DAF) → Zaawansowana utleniacza → Oczyszczanie biologiczne → Zaawansowana filtracja

Ścieki technologiczne o wysokim stężeniu zanieczyszczeń oraz ścieki z mycia o niskim stężeniu zanieczyszczeń są zbierane oddzielnie i wyważane, aby zminimalizować wstrząsy hydrauliczne oraz obciążenie zanieczyszczeniami.

Precyzyjnie kontrolowany proces kondycjonowania destabilizuje cząstki koloidalne, po czym specjalistyczne koagulanty odbarwiające skutecznie usuwają barwniki, cząstki żywicy oraz zawiesinę poprzez koagulację i sedymentację.

Wysokowydajny system pływania w powietrzu rozpuszczonym (DAF) dalszym etapem usuwa drobne floki i lekkie zanieczyszczenia zawieszone.

Następnie zaawansowane procesy utleniania oparte na ozonie (AOP) degradują trudno rozkładalne związki organiczne oraz eliminują pozostałą barwę.

Na koniec system biologicznego oczyszczania typu anoksyczny/utleniający (A/O) w połączeniu z precyzyjną filtracją zapewnia stabilne spełnianie norm odprowadzania ścieków oraz umożliwia ponowne wykorzystanie oczyszczonej wody tam, gdzie jest to wymagane.

Główne wyposażenie obejmuje:

• Systemy destabilizacji kolloidów i kondycjonowania
• Wysokowydajne reaktory odbarwiające
• Jednostki flotacji powietrzem rozpuszczonym (DAF)
• Systemy zaawansowanego utleniania
• Inteligentne systemy dozowania chemikaliów
• Przyrząd do monitorowania jakości wody w czasie rzeczywistym
• Pełnie zautomatyzowane systemy sterowania PLC

4. Zalety rozwiązania

To rozwiązanie zostało specjalnie opracowane z uwzględnieniem unikalnych wymagań dotyczących oczyszczania ścieków barwnikowych i atramentowych o wysokiej intensywności barwy oraz wysokiej zawartości koloidów. Skutecznie rozwiązuje najtrudniejsze problemy branżowe, takie jak trudne usuwanie barwy, słabe osadzanie koloidów oraz niestabilne stężenia COD, zapewniając przy tym stałą jakość oczyszczonej wody spełniającą normy dotyczące odprowadzania ścieków do środowiska oraz ich ponownego wykorzystania.

Dostępne są konfiguracje urządzeń dostosowane do procesów produkcyjnych, stężenia koloidów, charakterystyki ścieków oraz układu zakładu. Wzmocnione kanały przepływowe zapobiegające przywieraniu, konstrukcje odporno na zatykanie oraz kompaktowe, modułowe urządzenia skutecznie minimalizują osadzanie się barwników i zabrudzanie sprzętu, czyniąc ten system idealnym rozwiązaniem dla okresowych procesów powlekania oraz produkcji atramentów.

Wszelkie podstawowe urządzenia mechaniczne, systemy sterowania elektrycznego oraz komponenty do oczyszczania wody posiadają certyfikaty zgodności z międzynarodowymi normami CE, UL i ISO, zapewniając doskonały poziom bezpieczeństwa, niezawodności oraz zgodności z wymaganiami przyjmowania projektów na całym świecie.

System oczyszczania charakteryzuje się wyjątkową odpornością na nagłe obciążenia hydrauliczne i zanieczyszczeniowe, co znacznie zmniejsza częstotliwość koniecznych konserwacji oraz koszty wymiany materiałów eksploatacyjnych. Możliwe jest osiągnięcie współczynnika ponownego wykorzystania wody powyżej 90%, co skutecznie ogranicza zużycie wody słodkiej oraz koszty eksploatacji.

Modułowa, zintegrowana konstrukcja wymaga minimalnej powierzchni montażowej, umożliwia elastyczną rozbudowę w przyszłości oraz wspiera w pełni zautomatyzowaną, inteligentną pracę – dzięki czemu idealnie nadaje się do modernizacji mocy produkcyjnej oraz środowisk elastycznej produkcji.

5. Doświadczenie projektowe oraz dokumentacja wspierająca

Z powodzeniem zrealizowaliśmy liczne projekty oczyszczania ścieków dla producentów farb, atramentów drukarskich oraz specjalistycznych materiałów powłokowych.

Przykładowy projekt obejmował system odbarwiania ścieków i ich ponownego wykorzystania w dużym zakładzie produkującym farby, o zdolności przetwarzania 800 m³/ dobę. System ten skutecznie i stale rozwiązuje problemy związane z nadmierną barwą, zanieczyszczeniem koloidalnym oraz niestabilnymi poziomami COD, zapewniając przy tym doskonałą skuteczność odbarwiania oraz niezawodną długotrwałą eksploatację. Projekt pomyślnie przeszedł wszystkie inspekcje zgodności środowiskowej.

Dokumentacja wspierająca obejmuje:

• Własne patenty na technologie odbarwiania ścieków z produkcji farb i atramentów
• Pełne certyfikaty CE, UL oraz ISO
• Raporty niezależnych laboratoriów analizujących jakość wody
• Certyfikaty ukończenia projektu i wprowadzenia do eksploatacji
• Referencje dotyczące osiągnięć technicznych od wiodących producentów powłok i atramentów

6. Zakres usług i proces realizacji projektu

Oferujemy kompleksowe kompleksowe rozwiązania klucz-w-rękę typu EPC (Inżynieria, Zaopatrzenie i Budowa) dla oczyszczalni ścieków z produkcji farb i atramentów, w tym:

• Badania terenowe i pobieranie próbek ścieków
• Analizę jakości wody oraz badania laboratoryjne
• Projektowanie procesowe i systemowe dostosowane do indywidualnych potrzeb
• Produkcja urządzeń na zamówienie
• Instalacja i uruchomienie
• Usługi eksploatacji i konserwacji (O&M)
• Modernizacja i ulepszanie systemów
• Dostawa membran, chemikaliów i części zamiennych przez cały okres użytkowania systemu

Standardowy przepływ pracy nad projektem

• Przeprowadzić inspekcję w miejscu, pobranie próbek ścieków oraz kompleksową analizę jakości wody.
• Zaprojektować spersonalizowany proces oczyszczania, konfigurację urządzeń oraz szczegółową ofertę handlową na podstawie warunków produkcji.
• Wykonać umowę i rozpocząć produkcję urządzeń równolegle z budową na miejscu.
• Zakończyć montaż systemu, uruchomienie, kompleksowe rozruchy oraz optymalizację wydajności aż do osiągnięcia stabilnej zgodności z wymaganiami.
• Wspierać w inspekcjach środowiskowych związanych z akceptacją oraz zapewnić kompleksowe szkolenie operatorów.
• Zapewnić długoterminową konserwację zapobiegawczą, uaktualnienia systemu oraz techniczną pomoc techniczną 24/7.