专利名称：印刷润版液过滤循环使用、零排放系统及工艺流程的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种印刷技术，尤其是一种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统及工艺流程。
背景技术：
现代工业化印刷技术种类繁多，主要是以下几种平版胶印、凸版印刷、凹版印刷和丝网印刷。从发展趋势来看，平版胶印在当今仍然处于鼎盛时期，这和它既适用于图文并茂的书刊画册、商品包装又善于表现层次丰满、色调柔和；套印精确，大幅的彩色图像，而且成本也低。平版胶印是利用油、水相互排斥的自然规律，在几乎呈平面的印版上使图文部分亲油，空白部分亲水，用橡皮滚筒作中间体，进行间接印刷，使承印物 获得图文的复制方法。这里的“水”系指用某些化学药品和水配制而成的印刷润版液。润版液在胶印印刷中的作用是非常重要的，它直接影响水墨量平衡，润版液的浓度以及杂质的影响会产生印刷故障或降低印刷质量。因此，印刷润版液的稳定性是保证印刷空白部分形成亲水盐层的必要条件。胶印润版液普遍采用酒精润版系统，异丙醇是润版液的添加剂之一。在胶印过程中，润版液由于受到纸张、油墨以及外界因素的影响会产生老化，甚至失效。因此，胶印润版液需要定期排放和补充新的润版液。排放过程中势必将一些异丙醇的残液及杂质一起排放掉。由于异丙醇添加剂是一种光化学氧化剂，异丙醇挥发后的醇蒸汽受阳光照射后会形成臭氧，从而导致所谓的“夏季烟雾”现象。同时会发生成的醇蒸汽刺激人的眼睛和呼吸系统，会对人体健康以及植物生长造成很大的伤害；其次排放的残液中还含有一定量的油墨浮油、纸粉、纸屑等杂质也会造成对环境的污染。目前，我国印刷业已有10万多家企业，已成为世界印刷业大国。很多人对胶印润版液的废液处理及再利用十分关心，花费了大量的人力物力投入研究工作，但是问题未得到很好地解决，达不到预期效果，更达不到零排放的目标。印刷润版液是印刷工艺中配套的辅助材料之一，印刷润版液虽然已从过去普遍使用的含磷酸、铬酸等成分的普通酸性润版液发展到现在使用的酒精润版液，通过成分的改变不仅大幅度减少了润版液的使用量，而且使印刷质量和产量大幅度上升。随着人们对环保意识的提高，对润版液中普遍使用的醇类物质的危害性有了进一步的了解。降低润版液中醇类的使用已成为世界各国环境保护工作的重要攻关课题。在欧美很对国家是限制使用的，在日本环境标志标准中也明确提出了降低醇类使用量的要求。我国参照日本国的标准，规定印刷润版液中醇类添加量小于5%的限制要求。因此，世界上胶印机主流品牌海德堡、曼罗兰、小森等印刷机上均安装了 “润版液过滤过滤循环系统”的配套装置，虽然能够解决润版液再生回用，大大减少了润版液中醇类物质的添加量以及排放量。但是也还是碰到了不少问题。还是有一部分老化的润版液定期外排，随后再重新配制换入新的润版液。始终未能彻底解决润版液的环境污染问题、资源浪费及操作比较麻烦问题。最终也造成一些单位停止使用相关印刷设备的问题。目前引进国外的润版液过滤循环系统的配套装置正在大力的推广使用，譬如从德国引进的“润版液过滤循环系统”，这种系统技术I结构如图6所示它主要由脏污的润版槽、陶瓷过滤器、自动冲刷单元、再生品贮槽组成。该系统采用陶瓷过滤装置构成的自动反冲技术，对单张纸胶印、报纸轮转胶印和商业轮转胶印的润版液作联机(或脱机)过滤、循环使用，从而保证润版液、润版系统始终保持清洁稳定，进而保证印刷质量的稳定。该系统的回收利用率达到99%以上，最大限度地实现了润版液(几乎)零排放，同时也最大限度地节约了资源；具有维护费用低的特点。该技术系统分为紧凑型，用于数台单张纸胶印机；可用于报纸轮转胶印机全自动过滤循环系统型，以及可用于商业轮转胶印机的全自动过滤循环系统。上述这种润版液过滤循环系统的工艺流程如图7所示。
从图7看出添加入印刷机水箱B中的润版液由泵送入脏污的润版液槽A，再由泵将润版液送入陶瓷过滤器C，经过过滤后的水体流入再生品贮槽E，然后再有再生品贮槽E将润版液送入印刷机水箱B。如此周而复始实现循环过滤，达到润版液的回收利用。系统中的自动冲刷单元F设定自动冲刷时间，清除滤芯上的污物。实际使用中的上述系统存在以下几个问题I、印刷机水箱以及脏污的润版液槽中的含有油墨的残渣、油污、纸粉、纸屑等杂质直接进入陶瓷过滤器，容易造成过滤器的微孔堵塞、通量减小。虽然系统中设有起清洗作用的冲刷单元，但是无法有效解决堵塞问题，造成过滤器滤芯使用寿命缩短，需要经常更换滤
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Λ ο2、使用中印刷机水箱、脏污的润版液槽、再生品贮槽中的润版液杂质沉淀物越积越多，必须要进行停机排放、更换新液。不仅浪费原液中的有效成分，不能真正实现零排放，实际上依然存在对环境的污染。3、更换陶瓷过滤器的滤芯价格很贵，是其他滤芯的几倍，易造成使用成本的上升。
发明内容
本发明的目的旨在提出一种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统及流程，既真正地实现印刷业润版液的零排放，同时又能降低设备使用成本。这种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，它包括与印刷机水斗槽配套的印刷机水箱，预处理器、中空纤维膜过滤器、贮水槽、反冲洗器和残液处理器；其中所述的印刷机水箱经一输出接口通过连接管线依序连通预处理器、中空纤维膜过滤器、贮水槽，并又经贮水槽的输出管线回接到印刷机水箱的另一接入口，由此组成印刷机用水液循环管线；同时，所述的预处理器、中空纤维膜过滤器和贮水槽的输出接口通过连接管线接入残渣处理器，并又经残渣处理器的另一输出口回接到预处理器，由此构成残液处理回流子系统；此夕卜，所述反冲洗器经管线并联在中空纤维膜过滤器和贮水槽之间，而且所述的反冲洗器又经分支管线与贮水槽构成一独立回路。所述的预处理器为一纤维过滤器，它由设于预处理器内腔中间部位的孔径在O. I μ废纤维膜丝填料构成；所述的该预处理器设有两个输入接口和两个输出口接口，其中的一个输出接口位于填料层上部，通过输出管线与中空纤维膜过滤器下部输入口连接；另一个输出接口位于预处理器底部，经输出管线连接残液处理器；所述的两个接入口均位于填料层以下部位。所述的中空纤维膜过滤器4由设置在同一膜生物反应净化池12内的串挂式生物处理器8和膜生物反应器9组成；所述的串挂式生物处理器8由设置在池内的有孔曝气支管17及包裹在管体上的填料球20构成，所述的曝气支管17下部与组成曝气机构中的曝气主管19相连接；所述的膜生物反应器9浸没在膜生物反应净化池12的水体中，并由设置在出水管组合架13和曝气管组合架15之间的多组裸体膜丝束柱16构成；所述的曝气机构通过外延主管与设在膜生物反应净化池12外的鼓风机11相连。所述的填料球20为废碎生物膜丝及无纺布碎片粘接成的蜂窝状结构的球体，所述的填料球在有孔曝气支管17上按照上小下大过渡的形式设置。所述的反冲洗器由一气泵、水泵组成，所述的气泵通过连接管线与中空纤维膜过滤器4的一输入接口连接，所述的水泵与贮水槽的输入接口连接。这种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统的处理流程如下·由印刷机水箱将经印版版面使用过、并经印刷机水斗槽回流至印刷机水箱的润版液，由泵送入预处理器进行分离处理，去除水体中的浮油、大颗粒杂质、纸粉和纸屑；随后在添加部分润版液后，又经泵送入中空纤维膜过滤器进行生化处理，该处理后的透过液又重新被送回印刷机水斗槽构成润版液使用主循环回路；同时，预处理器进行分离处理过程中产生的残液、以及经中空纤维膜过滤器处理后产生的残液经固、液分离后，其中的液体被送回预处理器成为回收润版液继续使用，而残渣则形成固体回收物；此外，由反冲洗器分别通过水泵及贮水槽对残液进行残液冲洗，利用气泵对中空纤维膜过滤器进行曝气反冲洗，实现残洛或残液中润版液的充分回收利用。根据以上技术方案提出的这种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，不仅能提升印刷润版液传递效率，而且能将印刷工艺进行过程中产生的各种杂质、油污、细菌等全部截留，使经处理后的润版液全部再次使用，而经处理后残留物可以以固体形式回收；为真正做到污染物的零排放提供了技术支持。
图I为本发明工艺系统的组成结构示意图；图2为中空纤维膜过滤器的结构示意图；图3为膜生物反应器的结构示意图；图4为串挂式生物处理器的结构示意图；图5为本发明的工艺流程示意图；图6为目前公知的润版液过滤循环系统示意图；图7为目前公知的润版液过滤循环系统流程图；图8为中空纤维膜微孔过滤原理图。图中1-印刷机水斗槽2-印刷机水箱3-预处理器3. I-填料层4_中空纤维膜过滤器5-反冲洗器6-贮水槽7-残液处理器8-串挂式生物处理器9-膜生物反应器10-抽吸泵11-鼓风机12-膜生物反应净化池13-出水管组合架14-主出水管15-曝气管组合架16-裸体膜丝束柱17-曝气支管18-曝气孔19-曝气主管20-填料求A-脏污的润版液槽B-印刷机水箱C-陶瓷过滤器D-自动冲刷单元E-再生品贮槽F-压缩空气源。
具体实施例方式以下结合说明书附图进一步阐述本发明，并给本发明的实施例。如图所示的这种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，它包括与印刷机水斗槽I配套的印刷机水箱2，预处理器3、中空纤维膜过滤器4、贮水槽6、反冲洗器5和残液处理器7 ;其中所述的印刷机水箱2经一输出接口通过连接管线依序连通预处理器3、中空纤维膜过滤器4、贮水槽6，并又经贮水槽6的输出管线回接到印刷机水箱2的另一接入口，由此组成印刷机用水液循环管线；同时，所述的预处理器3、中空纤维膜过滤器4和贮水槽6的输出接口通过连接管线接入残渣处理器7，并又经残渣处理器7的另一输出口回接到预处理器2，由此构成残液处理回流子系统；此外，所述反冲洗器5经管线并联在中空纤维膜过滤器4和贮水槽6之间，而且所述的反冲洗器5又经分支管线与贮水槽6构成一独立回 路。所述的预处理器3为一纤维过滤器，它由设于预处理器内腔中间部位的孔径在O. I μ废纤维膜丝填料层3. I构成；所述的该预处理器3设有两个输入接口和两个输出口接口，其中的一个输出接口位于纤维膜丝填料层3. I上部，通过输出管线与中空纤维膜过滤器4下部输入口连接；另一个输出接口位于预处理器3底部，经输出管线连接残液处理器
7;所述的两个接入口均位于纤维膜丝填料层3. I以下部位。所述的中空纤维膜过滤器4由设置在同一膜生物反应净化池12内的串挂式生物处理器8和膜生物反应器9组成；所述的串挂式生物处理器8由设置在池内的有孔曝气支管17及包裹在管体上的填料球20构成，所述的曝气支管17下部与组成曝气机构中的曝气主管19相连接；所述的膜生物反应器9浸没在膜生物反应净化池12的水体中，并由设置在出水管组合架13和曝气管组合架15之间的多组裸体膜丝束柱16构成；所述的曝气机构通过外延主管与设在膜生物反应净化池12外的鼓风机11相连。在该中空纤维膜过滤器4的实际使用中，实现以下两种净化功能Α、自上而下进入膜生化净化池12的回流润版液水体，首先经串挂式生物处理器8，由于该串挂式生物处理器8中的每一串处理器均是由数个包裹在曝气支管17上的若干个蜂窝结构填料球20构成，并且曝气支管17的下部连接曝气机构，因此在水体下落的过程中，悬挂在反应池中的填料球20成为生物膜除污的主力军。不仅填料球的蜂窝状球体上附着生成大量的微生物，而且在曝气支管17中冲击气体的作用下，依靠微生物的降介和同化作用。不仅具有高效的污水处理效果，而且具有较强的抵抗负荷的能力。同时，经过上述曝气处理(曝气处理有两个作用，一是供给细菌氧化有机污染物所需要的氧气，另一个是通过增大曝气产生较大的气泡，对膜表面进行冲刷，达到控制膜组件本身污染的作用)，并又经串挂式生物处理器8理的水体依然停留在膜生物反应化净化池12内。B、此时浸没在反应池中的膜生物反应器9，通过与出水管相连接的抽吸泵10的抽吸作用，使水透过膜丝壁，由外向内进入到每根膜丝内腔，汇集后成为中水。在这一生化过程中，由于曝气机构的作用，一方面使水体在池内继续进行生化处理，另一方面已处理的润版液从膜组件内的细小膜丝管内上行，经与这些裸体膜丝束柱16上部连通的中空的出水管组合架13、并最终经主出水管14的汇集抽出。而经过膜过滤后，几乎所有的已使用过的润版液携带悬浮物和细菌全部被截留。通过这种连续不断的处理过程，就可以是回流后、已被使用过的润版液处理成符合再次被利用的液体。所述的填料球20为废碎生物膜丝及无纺布碎片粘接成的蜂窝状结构的球体，所述的填料球在有孔曝气支管17上按照上小下大过渡的形式设置。所述的反冲洗器5由一气泵、水泵组成，所述的气泵通过连接管线与中空纤维膜过滤器4的一输入接口连接，所述的水泵与贮水槽6的输入接口连接。所述的残液处理器7是一种利用PP膜芯制作的固、液分离器，它 将从贮水器6，以及来自预处理器3、中空纤维膜过滤器4的回流液进行固液分离，使固体物被PP膜芯滤出，粘附在滤芯的内圈或者外圈，而过滤后无渣液体则经过滤芯的外圈或者内圈 重新回流到预处理器3中回用。使用一段时间后，只要取出该PP膜芯，就能将所吸附的固体清除。这种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统的处理流程如下由印刷机水箱2将经印版版面使用过、并经印刷机水斗槽I回流至印刷机水箱的润版液，由泵送入预处理器3进行分离处理，去除水体中的浮油、大颗粒杂质、纸粉和纸屑；随后在添加部分润版液后，又经泵送入中空纤维膜过滤器4进行生化处理，该处理后的透过液又重新被送回印刷机水斗槽I构成润版液使用主循环回路；同时，预处理器3进行分离处理过程中产生的残液、以及经中空纤维膜过滤器处理后产生的残液经固、液分离后，其中的液体被送回预处理器成为回收润版液继续使用，而残渣则形成固体回收物；此外，由反冲洗器5分别通过水泵及贮水槽6对残液进行残液冲洗，利用气泵对中空纤维膜过滤器4进行曝气反冲洗，实现残渣或残液中润版液的充分回收利用。根据以上技术方案提出的这种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，由于与胶印机水箱联机配置用水，不用改变胶印机水箱内的部件结构和布局，操作柜内部设计采用全密封的立体结构，拆装方便、操作简单，通过接口与胶印机水箱连接。在利用中空纤维膜过滤器进行净化的过程中，由于中空纤维膜的拦截、过滤作用，使用过的润版液中的微生物、杂质被完全去除，润版液原有成分的物质不会发生相的变化，可以得到透明度高的处理水质，表明被处理后的液体完全可以再次使用。本发明提出的这种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，已被正式应用于印刷行业试用，在与海德堡四色胶印机联机使用时采集的部分对比数据如表I。表I润版液过滤前后数据对比
权利要求
1.一种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，其特征在于它包括与印刷机水斗槽(I)配套的印刷机水箱(2)，预处理器(3)、中空纤维膜过滤器(4)、贮水槽(6)、反冲洗器(5)和残液处理器(7);其中所述的印刷机水箱(2)经一输出接口通过连接管线依序连通预处理器(3)、中空纤维膜过滤器(4)、贮水槽(6)，并又经贮水槽(6)的输出管线回接到印刷机水箱(2)的另一接入口，由此组成印刷机用润版液循环管线；同时，所述的预处理器(3)、中空纤维膜过滤器(4)和贮水槽(6)的输出接口通过连接管线接入残渣处理器(7)，并又经残渣处理器(7)的另一输出口回接到预处理器(2)，由此构成残液处理回流子系统；此夕卜，所述反冲洗器(5)经管线并联在中空纤维膜过滤器(4)和贮水槽(6)之间，而且所述的反冲洗器(5)又经分支管线与贮水槽(6)构成一独立回路。
2.如权利要求I所述的一种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，其特征在于所述的预处理器(3)为一纤维过滤器，它由设于预处理器内腔中间部位的孔径在O. I μ废纤维膜丝填料层(3. I)构成；所述的该预处理器(3)设有两个输入接口和两个输出口接口，其中的一个输出接口位于填料层上部，通过输出管线与中空纤维膜过滤器(4)下部输入口连接；另一个输出接口位于预处理器底(3)部，经输出管线连接残液处理器(7);所述的两个接入口均位于废纤维膜丝填料层(3. I)以下部位。
3.如权利要求I所述的一种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，其特征在于所述的中空纤维膜过滤器(4)由设置在同一膜生物反应净化池(12)内的串挂式生物处理器(8)和膜生物反应器(9)组成；所述的串挂式生物处理器(8)由设置在池内的有孔曝气支管(17)及包裹在管体上的填料球(20)构成，所述的曝气支管(17)下部与组成曝气机构中的曝气主管(19)相连接；所述的膜生物反应器(9)浸没在膜生物反应净化池(12)的水体中，并由设置在出水管组合架(13)和曝气管组合架(15)之间的多组裸体膜丝束柱(16)构成；所述的曝气机构通过外延主管与设在膜生物反应净化池(12)外的鼓风机(11)相连。
4.如权利要求3所述的一种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，所述的填料球(20)为废碎生物膜丝及无纺布碎片粘接成的蜂窝状结构的球体，所述的填料球在有孔曝气支管(17)上按照上小下大过渡的形式设置。
5.如权利要求I所述的一种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，其特征在于所述的反冲洗器由一气泵、水泵组成，所述的气泵通过连接管线与中空纤维膜过滤器(4)的一输入接口连接，所述的水泵与贮水槽(6)的输入接口连接。
6.如权利要求I所述的一种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，其印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统的处理流程如下 由印刷机水箱将经印版版面使用过、并经印刷机水斗槽回流至印刷机水箱的润版液，由泵送入预处理器进行分离处理，去除水体中的浮油、大颗粒杂质、纸粉和纸屑；随后在添加部分润版液后，又经泵送入中空纤维膜过滤器进行生化处理，该处理后的透过液又重新被送回印刷机水斗槽构成润版液使用主循环回路；同时，预处理器进行分离处理过程中产生的残液、以及经中空纤维膜过滤器处理后产生的残液经固、液分离后，其中的液体被送回预处理器成为回收润版液继续使用，而残渣则形成固体回收物；此外，由反冲洗器分别通过水泵及贮水槽对残液进行残液冲洗，利用气泵对中空纤维膜过滤器进行曝气反冲洗，实现残洛或残液中润版液的充分回收利用。
全文摘要
一种印刷润版液过滤循环使用、零排放工艺系统，其特征在于它包括与印刷机水斗槽配套的印刷机水箱，预处理器、中空纤维膜过滤器、贮水槽、反冲洗器和残液处理器；其中所述的印刷机水箱经一输出接口通过连接管线依序连通预处理器、中空纤维膜过滤器、贮水槽，并又经贮水槽的输出管线回接到印刷机水箱的另一接入口，由此组成印刷机用水液循环管线；同时，所述的预处理器、中空纤维膜过滤器和贮水槽的输出接口通过连接管线接入残渣处理器，并又经残渣处理器的另一输出口回接到预处理器，由此构成残液处理回流子系统；此外，所述反冲洗器经管线并联在中空纤维膜过滤器和贮水槽之间，而且所述的反冲洗器又经分支管线与贮水槽构成一独立回路。
文档编号C02F9/14GK102815838SQ201210287300
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者张步堂, 马长生 申请人:上海川鼎国际贸易有限公司