塑料包装印刷厂废水处理案例

某塑料包装印刷厂废水深度处理零排放工程

项目背景

山东潍坊一家大型塑料包装生产企业主要从事食品级PE包装袋、复合膜的生产，生产工艺包含印刷和复合工序。产生的废水主要来自印刷机滚筒清洗、油墨废水、粘合剂配制设备洗涤水。这类废水成分复杂，含有大量水溶性油墨（丙烯酸树脂、聚氨酯树脂）、有机溶剂（乙醇、乙酸乙酯、异丙醇）、颜料和助剂，COD浓度极高，色度深，可生化性很差，属于高浓度难降解有机废水。由于企业位于南水北调东线工程沿线保护区，环保部门要求废水实现零排放，不得外排。

工程设计参数

设计处理能力为80立方米/天。原水水质:CODcr 18000-35000mg/L、BOD5 1200-3000mg/L、色度2000-5000倍、SS 500-1500mg/L、pH值6.0-9.0、总氮150-250mg/L。零排放要求：处理后出水全部回用于车间地面冲洗和设备初级清洗，回用水质参考《城市污水再生利用工业用水水质》中洗涤用水标准。

工艺流程与技术特点

由于废水浓度极高且可生化性差，常规生化处理难以直接应用。本工程采用“预处理—Fenton高级氧化—厌氧IC—两级好氧—UF—RO—MVR蒸发”的集成工艺。废水首先经过格栅和调节池，然后进入混凝沉淀池去除大部分悬浮物。Fenton氧化单元在pH3.5条件下投加硫酸亚铁和双氧水，反应时间2小时，羟基自由基能有效断裂油墨树脂的长链大分子，将难降解有机物转化为小分子酸，COD去除率达55%-65%，同时BOD5/COD从0.1提升至0.35以上。Fenton出水经中和脱气后进入内循环厌氧反应器（IC），IC反应器高度18米，包含两个三相分离器，容积负荷可达15kgCOD/(m³·d)，COD去除率75%-85%。厌氧出水进入两级A/O生化系统进一步降解有机物和脱氮。生化出水经过超滤（UF）去除悬浮物和胶体，再进入反渗透（RO）脱盐，RO产水回用于生产。RO浓水（约占水量25%）进入三效MVR蒸发器进行蒸发结晶，冷凝水回用，结晶残渣作为危废处置。

运行效果与经济效益

系统实际运行数据表明：总系统COD去除率高达99.5%以上，最终产水CODcr低于20mg/L，色度低于5倍，电导率低于200μS/cm，达到纯水级别，可用于对水质要求较高的工序。Fenton氧化工段采用分点投加双氧水的优化方式，减少了药剂过量消耗，吨水Fenton药剂成本约12元。IC厌氧反应器产生的沼气（甲烷含量65%）通过小型发电机组发电，每天发电约120度，折合电费收益约90元。MVR蒸发器运行能耗约为每吨浓水55度电。全年水资源循环利用率100%，彻底消除了废水外排风险。虽然吨水综合处理成本高达28元，但避免了高昂的排污罚款和环境赔偿，同时每年节省自来水取用约2.4万吨，企业综合评价认为环保投入物有所值。

运行经验与风险防控

该项目运行中的关键风险在于Fenton氧化的pH控制和双氧水残留问题。pH值若低于3.0，铁离子无法有效循环，氧化效率下降；若高于4.0，则会提前分解双氧水。实际操作中采用在线pH计配合变频加药泵精准控制。为防止残余双氧水进入厌氧系统抑制产甲烷菌活性，Fenton出水后增设了活性炭催化还原塔，快速分解残余双氧水。