一种用于纸箱水性油墨废水的污水处理装置的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种用于纸箱水性油墨废水的污水处理装置。


背景技术：

2.纸箱上的水性油墨形成的废水，其主要成分为树脂、异丙醇、颜料等多种复杂有机物，含有大量强碱、有机类污染物，其水质ph约11~13，codcr通常在2000-10 000 mg/l，更有甚者可达到100 000 mg/l，直接排放会对环境造成严重污染，需要对其进行处理。
3.现有的处理方法大都是通过添加化工成分产品实现固液分离，增加了处置量及成本。但由于油墨类别的改变会导致酸析不足，使得油墨渣仍会浮出水面，无法避免产生废水和废渣，不利于环保，不能完全切断污染源的发生，污水处理效率不高，最终还是要交给有处置资格的单位来处理产物，对环境仍然可能存在危害。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种用于纸箱水性油墨废水的污水处理装置，用以解决现有处理方法得到的产物不满足环保需求的问题。
5.一方面，本发明实施例提供了一种用于纸箱水性油墨废水的污水处理装置，包括废水收集箱（也称废水油墨收集循环箱）、加热设备、抽风机、搅拌器和控制器；其中，废水收集箱采用密闭的中空结构，内置待处理废水，顶部排气口处设有抽风机，箱体上的加热端与加热设备连接；抽风机的出风口通向废水收集箱外环境中；控制器，用于接收到污水处理指令后，启动加热设备对待处理废水执行加热；以及，在加热过程中，启动抽风机将废水收集箱内蒸发的水蒸气排至外部环境中，直到监测到废水收集箱内加热产物的含水量、色度、浓度均达各自标准值，停止加热；以及，待加热产物冷却后投入稳定剂，启动搅拌器以搅拌均匀后，输出可用于纸箱印刷的新水性油墨。
6.上述技术方案的有益效果如下：纸箱厂每天印刷所产生的废水可放入暂存桶，再加入本装置内进行热循环加热使废水的水分得到充分蒸发，蒸发后可达到再利用标准，因此从源头上制止了倾倒事件的发生，从而预防了水资源污染事件。该装置结构简单，投入成本低，废物回收利用率高。与其他污水处理装置不同，该装置没有废弃产物，无污染，实现了全部回收再利用，具有处理效率高、实用性强、成本低、环境保护性好等一系列优点，市场前景广阔。
7.基于上述装置的进一步改进，该污水处理装置还包括热循环管道、隔膜泵；其中，所述热循环管道的输入端、输出端均设于废水收集箱内待处理废水之中，中部连通隔膜泵；所述隔膜泵设于废水收集箱外部，其控制端与控制器的输出端连接。
8.进一步，所述废水收集箱的加热端进一步包括设于其箱体顶部或侧壁上方的热风通风口；并且，
所述加热设备进一步包括热风加热设备；热风加热设备的输出端与上述热风通风口连接，控制端与控制器的输出端连接。
9.进一步，所述稳定剂为一乙醇胺、二乙醇胺和水的混合物；并且，一乙醇胺的物质占比超过90%。
10.进一步，所述稳定剂中，一乙醇胺的物质占比为99.5%以上，二乙醇胺的物质占比为0.2%以下，水的物质占比为0.3%以下。
11.进一步，该污水处理装置还包括存储有多个散热片且出口可开闭的置物机构；其中，该置物机构的出口与隔膜泵的输入端连通；并且，所有散热片的材料、形状、尺寸均相同；所述控制器，还用于控制置物机构的出口开启，通过隔膜泵向废水收集箱内打入散热片。
12.进一步，所述加热设备的加热时间为8~10h，加热温度为70~80℃；并且，所述搅拌器的搅拌时间为3~5 min。
13.进一步，该污水处理装置还包括内置稳定剂且出口可开闭的倾倒机构；该倾倒机构的出口与废水收集箱的内腔连通；控制器，还用于停止加热后，控制倾倒机构的出口开启，向加热产物中投入稳定剂后，再启动搅拌器搅拌。
14.进一步，该污水处理装置还包括设有观察窗的外壳，该观察窗用于观测废水收集箱内加热产物的色度；并且，所述外壳上还设有取放废水收集箱的开口，该开口的一侧设有开启所述开口的按压把手。
15.进一步，所述控制器执行如下程序：接收到污水处理指令后，启动加热设备对待处理废水执行加热；在加热过程中，启动抽风机将废水收集箱内蒸发的水蒸气排至外部环境中；监测废水收集箱内待处理废水的温度，待其达到设定温度时，控制置物机构的出口开启，通过隔膜泵向废水收集箱内打入散热片；监测废水收集箱内加热产物的含水量是否达到含水量标准值；如果是，执行下一步，否则，继续监测；监测废水收集箱内加热产物的色度是否达到色度标准值；如果是，执行下一步；否则，继续加热；监测废水收集箱内加热产物的浓度是否达到浓度标准值；如果是，停止加热，并执行下一步；否则，继续加热；对加热产物冷却设定时间后，控制倾倒机构的出口开启，向冷却处理后产物中投入稳定剂；启动搅拌器，搅拌设定时间以搅拌均匀；控制外壳上取放废水收集箱的开口打开，输出可用于纸箱印刷的新水性油墨。
16.与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：1、纸箱厂每天印刷所产生的废水放入暂存桶，再加入本装置进行热循环加热使废
水中水分得到充分挥发，挥发后达到再利用标准。
17.2、与现有的其他污水处理设备不同，无废水和废物产生，从源头上达到了制止倾倒事件的发生，从而预防了水资源污染事件的发生，产物无需交给处置资格的单位来处理。
18.3、本装置投入小，废物回收利用率高。
19.4、废油墨得到有效的水分挥发，达到使用范围时，关闭处理器待其冷却后取出方可使用。
20.提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
21.通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
22.图1示出了实施例1用于纸箱水性油墨废水的污水处理装置组成示意图；图2示出了实施例2用于纸箱水性油墨废水的污水处理装置外部示意图。
23.附图标记：1
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外壳；2
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抽风机；3
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隔膜泵；4
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管道；5
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观察窗；6
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按压把手；7
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选择控制键显示区域。
具体实施方式
24.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
25.在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
26.实施例1本发明的一个实施例，公开了一种用于纸箱水性油墨废水的污水处理装置，如图1所示，包括废水收集箱、加热设备、抽风机、搅拌器和控制器。
27.其中，废水收集箱采用密闭的中空结构，内置待处理废水，可循环使用，箱体顶部排气口处设有抽风机，箱体上的加热端与加热设备连接；抽风机的出风口通向废水收集箱外环境中。
28.搅拌器的位置不限定，可设于废水收集箱上，也可以设于另一容器上，即在加热结束后，从废水收集箱取出放入另一容器内，加入稳定剂后进行搅拌。
29.控制器，用于接收到污水处理指令后，启动加热设备对待处理废水执行加热；以
及，在加热过程中，启动抽风机将废水收集箱内蒸发的水蒸气排至外部环境中，直到监测到废水收集箱内加热产物的含水量、色度、浓度均达各自标准值，停止加热；以及，待加热产物冷却后投入稳定剂，启动搅拌器以搅拌均匀后，输出可用于纸箱印刷的新水性油墨。
30.需说明的是，对于直接加热的加热设备，废水收集箱的加热端可设于箱体底部、侧壁或伸入废水内。对于热风循环加热的加热设备，废水收集箱的加热端可设于箱体顶部或侧壁上方。本领域技术人员可以理解。
31.控制器可以通过含水量传感器（探头伸入待处理废水内）测量加热产物的含水量，也可以事先在实验室标定加热时间与抽风机转速，得到预设含水量范围的加热产物。
32.控制器可通过摄像头（探头设于废水收集箱顶部）采集的图像与标准色度卡比较获得加热产物的色度。
33.控制器可通过油墨浓度传感器（探头伸入待处理废水内）采集加热产物的浓度。
34.稳定剂为主要成分为一乙醇胺、二乙醇胺和水的混合物。该稳定剂为发明人经过大量试验制备出的能够稳定新水性油墨的化学成分使其显色性能更稳定的一种材料。
35.与现有技术相比，本实施例提供的装置提供了一种新思路，纸箱厂每天印刷所产生的废水可放入暂存桶，再加入本装置内进行热循环加热使废水的水分得到充分蒸发，蒸发后可达到再利用标准，因此从源头上制止了倾倒事件的发生，从而预防了水资源污染事件。该装置结构简单，投入成本低，废物回收利用率高。与其他污水处理装置不同，该装置没有废弃产物，无污染，实现了全部回收再利用，具有处理效率高、实用性强、成本低、环境保护性好等一系列优点，市场前景广阔。
36.实施例2在实施例1的基础上进行改进，该污水处理装置还包括热循环管道、隔膜泵。其中，所述热循环管道的输入端、输出端均设于废水收集箱内待处理废水之中，中部连通隔膜泵。其中，热循环管道采用耐热材料制成。隔膜泵设于废水收集箱外部，其控制端与控制器的输出端连接。
37.优选地，所述废水收集箱的加热端进一步包括设于其箱体顶部或侧壁上方的热风通风口，以及箱体底部的导热端。
38.优选地，所述加热设备进一步包括热风加热设备、导热线圈。热风加热设备的输出端与上述热风通风口连接，控制端与控制器的输出端连接。加热线圈与箱体底部的导热端连接，控制端与控制器的输出端连接。
39.优选地，所述稳定剂为一乙醇胺（mea）、二乙醇胺（dea）和水（water）的混合物。并且，一乙醇胺的物质占比超过90%。三者混合搅拌成品密封保存。
40.优选地，所述稳定剂中，一乙醇胺的物质占比为99.5%以上，二乙醇胺的物质占比为0.2%以下，水的物质占比为0.3%以下。
41.优选地，该污水处理装置还包括存储有多个散热片且出口可开闭的置物机构。其中，该置物机构的出口与隔膜泵的输入端连通，控制端与控制器的输出端连接。
42.所有散热片的材料、形状、尺寸均相同，其结构可参见cn201720057588.3。从收集箱通过隔膜泵打入散热片，散热片有10片、12片或更多组成散热挥发系统。散热片充分散热挥发水分，装置顶端有抽风机，能把水分充分抽出本装置。
43.控制器，还用于控制置物机构的出口开启，通过隔膜泵向废水收集箱内打入散热
片。
44.优选地，所述加热设备的加热时间为8~10h，加热温度为70~80℃。并且，所述搅拌器的搅拌时间为3~5 min。
45.优选地，该污水处理装置还包括内置稳定剂且出口可开闭的倾倒机构。该倾倒机构的出口与废水收集箱的内腔连通，控制端与控制器的输出端连接。
46.控制器，还用于停止加热后，控制倾倒机构的出口开启，向加热产物中投入稳定剂后，再启动搅拌器搅拌。充分搅拌后加盖密封，使用时打开即可使用。
47.优选地，该污水处理装置还包括设有观察窗的外壳，该观察窗用于观测生成的油墨（加热产物）的色度，如图2所示。并且，所述外壳上还设有取放废水收集箱的开口，该开口的一侧设有开启所述开口的按压把手。废水收集箱、加热设备、搅拌器均设有上述外壳的内部。
48.优选地，外壳上还设有用于供用户在8~10 h内选定具体加热时间以及在70~80℃内选定具体加热温度的加热设备选择控制键。其中，所述加热设备选择控制器的输出端与控制器的输入端连接。
49.优选地，外壳上还设有用于供用户在3~5min内选定具体搅拌时间的搅拌器选择控制键。其中，所述搅拌器选择控制键的输出端与控制器的输入端连接。
50.优选地，所述控制器执行如下程序：s1.接收到污水处理指令后，启动加热设备对待处理废水执行加热；s2.在加热过程中，启动抽风机将废水收集箱内蒸发的水蒸气排至外部环境中；s3.监测废水收集箱内待处理废水的温度，待其达到设定温度时，控制置物机构的出口开启，通过隔膜泵向废水收集箱内打入散热片；s4.监测废水收集箱内加热产物的含水量是否达到含水量标准值；如果是，执行下一步，否则，继续监测；s5.监测废水收集箱内加热产物的色度是否达到色度标准值；如果是，执行下一步；否则，继续加热；s6.监测废水收集箱内加热产物的浓度是否达到浓度标准值；如果是，停止加热，并执行下一步；否则，继续加热；s7.对加热产物冷却设定时间后，控制倾倒机构的出口开启，向冷却处理后产物中投入稳定剂；s8.启动搅拌器，搅拌设定时间以搅拌均匀；s9.控制外壳上取放废水收集箱的开口打开，输出可用于纸箱印刷的新水性油墨。
51.实施时，加热时间为9h，加热温度为70℃。并且，搅拌时间为3min。下面是进行上述废水处理后的油墨试验结果。
52.第一组试验：废水中，水分含量占91% 、油墨含量占9%，处理后，水分含量占30%，油墨含量70%，该浓度可以满足使用需求。
53.第二组试验：废水中，水分含量占85% 、油墨含量占15%，处理后，水分含量占28%，油墨含量占72%，该浓度可以满足使用需求。
54.第三组试验：废水中，水分含量占81% 、油墨含量占19%，处理后，水分含量占25%，油墨含量占75%，该浓度也可以满足使用需求。
55.第四组试验：废水中，水分含量占77% 、油墨含量占23%，处理后，水分含量占23%，油墨含量占77%，该浓度也可以满足使用需求。
56.第五组试验：废水中，水分含量占74% 、油墨含量占26%，处理后，水分含量占21%，油墨含量占79%，该浓度也可以满足使用需求。
57.成品油墨水分含量在35%以内都可以使用，所以回收后的新油墨含水量在30%以内均不影响正常使用，回收的新油墨中加入稳定剂能增加回收油墨的稳定性，使其达到更好的使用效果。
58.与现有技术相比，本实施例提供的污水处理装置具有如下有益效果：1、纸箱厂每天印刷所产生的废水放入暂存桶，再加入本装置进行热循环加热使废水中水分得到充分挥发，挥发后达到再利用标准。
59.2、与现有的其他污水处理设备不同，无废水和废物产生，实现了零污染零排放，从源头上达到了制止倾倒事件的发生，从而预防了水资源污染事件的发生，产物无需再次交给处置资格的单位来处理。
60.3、本装置投入小，废物回收利用率高。
61.4、废油墨得到有效的水分挥发，达到使用范围时，关闭废水处理装置待产物冷却后取出方可使用。
62.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对现有技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。