胶印版材显影液废液处理技术探究

杨玉杰，邢晓坤，聂 冰

（乐凯华光印刷科技有限公司 河南 南阳 473003）

1 引言

就当前印刷行业而言，大部分制版商通常采用传统的制版方法，版材需要使用显影液除去曝光后所不需要的涂层。但是印版上会残留下显影液和其他杂质，这些残留物需要进一步进行冲洗，否则会影响印刷产品的质量和生产效率。在进行残留物冲洗环节，则需要大量的清洁水来冲洗，这就出现了冲版废水。该废水中含有大量的强碱性物质，如果直接排放进入下水道，会对环境造成一定的污染。冲版水和显影废液的用量比较大，如不循环使用，则也会造成水资源的浪费。

随着全世界对环境保护意识的逐渐增强，显影废液的排放，处理和循环再利用已经成为印刷业关注的重点。近年来，显影废液的处理设备和技术也在研究人员不懈努力下得到了前所未有的发展。

2 显影液废液处理技术

显影液废液的处理技术主要有：化学药品中和法、物理净化法、蒸发浓缩法、生物处理法等。一般来说，对显影液废液的处理要考虑到再循环利用的问题，而显影液再循环利用所需要解决的主要技术是净化技术。具体方法如下：

2.1 对显影机进行改进，直接在显影机上安装自我循环装置

为了节省空间和费用，一些公司对显影机进行了改进，在设计上考虑了显影清洗废水的循环使用问题。

具体的方法是，在显影机上直接安装自我循环装置，版材清洗后的废水收集到该装置中并补充一定比例的新水，利用药剂与重金属离子等污染杂质进行反应析出沉淀，然后通过简单的滤芯过滤，获得较为洁净的回用水,进行再次利用。

这种方式在理论上是可行的，但在实际应用过程中存在很多问题。这是因为随着显影的进行，废液中的杂质变得越来越多，仅使用过滤器无法去除显影废液中的所有凝集物，部分沉降物逐渐在废水回收槽中附着与累积，就会造成循环水以及循环水槽越来越脏，严重影响生产，很难达到废水循环利用的效果。因而很少有人使用这些自动显影机所附带的废水循环使用的功能。

典型的例子是浙江卢兆晓申请的一种显影冲版废水的自我循环装置的专利，专利号为CN 204389876 U。这种显影冲版废水的自我循环装置包括：一个显影机和设置于其出口的感应器；与显影机排水管连通的废水回收箱；安装在废水回收箱上的加药盒和计量器；通过回水管与废水回收箱连通的储水箱；依次设置于回水管上的回水泵和第一过滤器；两端分别连通储水箱和显影机的供水管；依次设置在供水管上的供水泵和流量开关；以及连接于显影机和流量开关之间的供水管上的外接供水管和安装在外接供水管上的电磁阀。

此专利所述显影机在冲洗印版后能够将排出的废水回收，利用药剂与重金属离子等污染杂质进行反应沉淀析出，再经过滤获得较为洁净的回用水，从而达到对水资源的重复利用。

2.2 化学药品中和法

化学药品中和法是靠辅助添加化学药品，析出沉淀，进行过滤的方式来处理冲版废水，其原理是：利用化学药品让溶解在废水中的杂质形成沉淀，然后采用过滤方式除去沉淀物。

由于显影液呈碱性，最简单的处理方式是使用酸性中和剂调节废水pH值至7～9,使得杂质在废水中变得不溶，从而形成沉淀物析出来。为了形成粒度更大的沉淀物以方便后继的沉降或过滤，还可添加其他凝聚剂或过滤助剂。

日本特开平6-27683，提出了使用中和剂处理平版印刷版的显影冲版废水，然后采用重力沉降方式分离除去沉淀物。

日本特开平04-353847，公开了使用中和剂和过滤助剂处理平印版的显影冲版废水，然后采用离心沉降方式分离沉淀的处理方法。

日本特开平07-020636，公开了使用中和剂和过滤助剂处理平印版的显影冲版废水，然后采用反渗透膜过滤分离沉淀。

日本特开平04-322784，公开了使用中和剂和阳离子聚合物絮凝剂处理平印版的显影冲版废水的方法。

日本特开平05-005998提出采用中和剂、过滤助剂及凝聚剂对平版印刷版的显影冲版水进行中和凝聚处理，达到循环使用的目的。

化学药品中和法与采用自我循环装置处理显影液废液都有一些共性。其一，采用在显影液废液中添加化学药品析出沉淀并进行过滤的方式来处理废水，需要控制添加化学药品的种类和药品添加量，但是在废水处于循环流动的情况下，沉淀效果往往并不十分理想；其二，这一方式最大缺点是：随着使用化学药品量的增加，可导致废水中可溶性离子浓度升高，废水电导率不断提高，无法继续循环使用。

2.3 加药净化+物理过滤

2.3.1 盛世净源公司显影液净化技术 盛世净源公司推出的显影液净化装置采用的技术是物理净化设备+药物净化，该公司的净化设备有四级净化箱和药箱，从药箱自动向净化水箱组中添加药剂，将残留废水中的杂质沉淀去除后，使显影液废液的处理效果达到国家废水排放标准。

2.3.2 柯达公司显影废液处理技术 柯达公司在2009年申请的专利CN101568885中，公开了一种感光性平印版显影处理装置的冲洗废水的处理方法、显影处理方法和显影处理装置，具体方法是采用添加阳离子高分子絮凝剂及阴离子高分子絮凝剂，然后采用滤芯过滤的方式处理显影冲版废水，据称可以完全分离出溶解在废水中的树脂及染料，达到废水循环利用的目的。但是这种技术的缺点是溶解在废水中的碱性无机盐难以处理，同时过滤器滤芯很容易堵塞。

2.4 直接采用物理方法净化

2.4.1 采用电化学处理的废水处理设备

成都新图推出一种显影废液处理技术，相对于现有技术而言，创造性的提出了将电解的原理应用到冲版废水处理技术领域中来，并达到去除冲版废水中的杂质，循环使用的目的。

在成都新图公开的专利CN 202583697 U中，介绍了一种平印版碱性显影冲版废水处理装置，在该装置内对显影后的冲版废水进行电化学处理，就能够达到对显影冲版废水进行循环利用的目的。

具体的方法是：在以阳离子膜分隔的电解池中，通过直流电的作用，碱性显影冲版废水在电解池的阳极部位进行电解，产生的酸或金属离子可中和碱性显影冲版废水中的碱或碱性盐，使碱性盐与溶解在碱性显影冲版废水中的有机树脂及着色染料一道形成沉淀物；对所形成的沉淀物进行过滤处理；经过过滤处理后的清水返回显影冲洗单元进行循环利用。

2.4.2 采用活性炭净化处理的设备

采用活性炭净化技术的公司有多家，以日本住友理工株式会社和重庆市金雅迪彩色印刷有限公司的技术为例，介绍该项技术。

住友理工株式会社的专利CN 105431781 A中，公开了一种印刷版显影液废液的处理方法及处理系统，具体方法是将显影废液通入到填充了活性炭的多个填充层，再将该显影废液的通过液返回到显影机的水性显影液的供给部作为水性显影液再次使用，不用将显影废液废弃且能继续使用。但该方法仅用于水性显影液废液的处理，在使用上有一定局限现性。

重庆金雅迪公开的专利CN 203200105 U中，介绍了一种能在印刷制版过程中重复利用冲版水的印刷冲版水循环系统。该系统包括：蓄水系统、增压水泵、冲版机系统、沉淀及酸碱平衡控制系统、抽水水泵和过滤系统。其中过滤系统包括多介质过滤器、活性炭过滤器、袋式过滤器和精密过滤器，多介质过滤器的进水口为过滤系统的进水口，精密过滤器的出水口为过滤系统的出水口，多介质过滤器的出水口与活性炭过滤器的进水口连接，活性炭过滤器的出水口与袋式过滤器的进水口连接，袋式过滤器的出水口与精密过滤器的进水口连接。该系统可把排放的污水中杂质和水分离，方便回收处理。

2.5 蒸发浓缩法

蒸发浓缩法就是采用蒸发浓缩装置，通过加热和浓缩显影液废液，将显影液浓缩后分离为蒸馏再生水和浓缩废液，浓缩废液除去水分后压缩成浓缩物的形式，再进行废物处理。部分公司申请的蒸发浓缩法专利如下。

2.5.1 富士胶片公司 富士胶片公司在2012年公开的专利CN201080041797中，介绍了一种显影液废液的处理方法，具体方法是，采用蒸发浓缩装置对显影液废液进行蒸发浓缩，分离成水蒸气和废弃成份。由于在加热和浓缩废液期间可以通过添加消泡剂到废液中来抑制气泡的产生，不需要的成份不会牵涉到水蒸气中，因此水蒸气通过蒸发釜导出后，在冷却装置中冷凝后可以再循环利用，既保护了环境，又能节约用水。

2.5.2 广州绿印家环保科技有限公司 广州绿印家公开的专利CN201120429905.2中，显影废液净化和冲版水循环系统采用减压蒸馏的方法，并配合三级沉淀水箱和增压过滤，对显影废液进行净化处理，并实现冲版用水的循环使用。

附表 国内外主要生产显影液废液处理系统的公司及其产品

图1 广州绿印家公司的显影液净化装置示意图

从图1可以看出，该公司的显影液净化装置采用减压蒸馏并配合添加消泡剂的方法对显影废液进行净化处理，再采用减压蒸馏的技术，在长期保持真空状态下对废液进行蒸馏处理。采用这种方法可降显影废液的处理成本，实现冲版用水的长时间循环使用，节约了水资源并能解决印刷制版环节中的环保问题。

2.6 生物处理方法

沈建中和冯坤范在2007年公开的专利CN200510028668中，介绍了一种废显影液、废定影液的生物处理方法。

具体方法是，将放线菌和酵母菌构成的混合菌种与载体制成菌剂，再将菌剂与废显影液、废定影液混合进行堆放，通过控制堆放的温度、湿度和时间，到堆放结束后，处理废显影液的菌剂可直接做肥料。而将含银量达到饱和状态的处理废定影液的菌剂，静置进行重力分层，就可以收得银，分离银后的菌剂也可以作为肥料。

采用该方法处理处理废定影液、废显影液，不存在废物排放，处理的成本也低。

3 生产显影液废液处理系统的主要公司及其产品型号

针对版材在制版方面的污染问题，国内外一些公司推出了显影废液、冲版废液的净化处理设备，具体如附表所示。

从附表可以看出，目前较为理想的显影液技术为蒸馏净化技术，该项技术主要代表来源是德国。国外的某些净化技术则可以使净化过的废水进行二次循环利用，在一定程度上可为企业节省成本，但是净化设备价格较为昂贵。而国产净化技术以溶剂中和、多层过滤为主，技术含金量不高，程序复杂，但净化费用较为低廉，净化废水的效果符合国家企业污水排放二级标准。如何选择，视印刷企业的需求、实力和当地环保要求的程度而定。

4 结语

总的来说，显影液废液经过净化处理后，大幅减少了废弃物的处理量和处理成本。经过处理的再生水水质既可进行循环再利用，也符合下水道排放标准，这样一来就可实现资源的有效利用。胶印版材显影液废液的处理是一个复杂的工艺，显影液废液处理技术的发展，也正在向我们传递了环境保护、污水处理将是印刷企业今后发展中的一个不可忽视的问题，也必将是企业实现可持续发展的又一新课题，仍需要业内有识之士继续共同研究和广大印刷企业推广应用。