孫保林

北京強(qiáng)華印刷廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“北京強(qiáng)華”）隸屬于總參作戰(zhàn)部，是最早從事地圖制印的專(zhuān)業(yè)工廠，是國(guó)家級(jí)書(shū)刊印刷定點(diǎn)企業(yè)，獲得了國(guó)家級(jí)秘密載體復(fù)制和軍隊(duì)保密產(chǎn)品印制資質(zhì)。作為首批通過(guò)綠色印刷認(rèn)證的企業(yè)，北京強(qiáng)華在綠色印刷方面做出了諸多努力，尤其是自主研發(fā)了沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)，這一設(shè)備還獲得了由中國(guó)印刷科學(xué)技術(shù)研究所主辦、《印刷技術(shù)》承辦的“中國(guó)印刷業(yè)技術(shù)創(chuàng)新大獎(jiǎng)”工藝材料組金獎(jiǎng)。在此，本文將介紹北京強(qiáng)華研發(fā)沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)的過(guò)程及取得的效益。

沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)的研發(fā)背景

近年來(lái)，國(guó)家正在印刷行業(yè)實(shí)施綠色印刷戰(zhàn)略，淘汰落后印刷工藝和技術(shù)、建立綠色印刷環(huán)保體系和促進(jìn)印刷行業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式成為主旋律。綠色印刷戰(zhàn)略對(duì)印刷企業(yè)的“三廢”排放提出了更高的要求。但印刷企業(yè)沖版過(guò)程產(chǎn)生的廢水中含多種重金屬污染物，如果不經(jīng)處理直接排出肯定不符合國(guó)家“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重污染環(huán)境，因此，沖版污水的處理迫在眉睫。

此外，一組數(shù)據(jù)也能很好地反映出沖版污水處理的緊迫性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)版材生產(chǎn)廠家在100家以上，版材生產(chǎn)線200多條，年產(chǎn)量約為3.5億平方米，其中出口部分不到1億平方米，也就是說(shuō)國(guó)內(nèi)印刷企業(yè)每年版材總量達(dá)2.5億平方米，約合4.5億張對(duì)開(kāi)版材。以沖洗一張1030mm×770mm規(guī)格的版材為例，一臺(tái)對(duì)開(kāi)沖版機(jī)大約用水15升，那么每年沖洗4.5億張版材就要消耗將近67.5億升水，因此，印刷企業(yè)亟需將“沖版污水的節(jié)約利用、循環(huán)處理”問(wèn)題提上日程。

在這種情況下，北京強(qiáng)華積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，按照綠色印刷認(rèn)證要求，組織開(kāi)展環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品保障體系建設(shè)。在申請(qǐng)綠色印刷企業(yè)資質(zhì)的過(guò)程中，審核部門(mén)對(duì)企業(yè)的污水排放提出了要求。我廠從節(jié)約資源、綠色環(huán)保的角度出發(fā)，起初準(zhǔn)備采購(gòu)沖版污水循環(huán)處理系統(tǒng)，但經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研與多方咨詢(xún)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)尚無(wú)沖版污水循環(huán)處理系統(tǒng)。為了適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展需求，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)沖版污水循環(huán)處理系統(tǒng)的空白，在廠領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)下，我廠成立了研發(fā)小組，決定自行研制沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)。

沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)的研發(fā)過(guò)程

我廠在研發(fā)沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)初期，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需求，提出了“使用100～150升水沖洗1500～2000張CTP版或PS版”的目標(biāo)，這一目標(biāo)能比使用傳統(tǒng)沖版方法節(jié)約95%～98%的用水量。在查詢(xún)相關(guān)資料并形成一定的設(shè)計(jì)思路后，在全軍印刷協(xié)會(huì)專(zhuān)家楊中元老師的支持和幫助下，我們購(gòu)置了收集桶、中合桶等容器，聘請(qǐng)藍(lán)宇公司工程師，聯(lián)合設(shè)計(jì)了電路控制箱、攪拌器、液位控制器、加壓泵、過(guò)濾器等設(shè)備，組裝成了早期簡(jiǎn)單的廢水處理裝置。

在3個(gè)月的試驗(yàn)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)該裝置常出現(xiàn)加壓泵揚(yáng)程不足、過(guò)濾不充分、析出物結(jié)晶后返回沖版機(jī)造成版面上臟、自動(dòng)化程度低、占用場(chǎng)地大、沖版數(shù)量少等問(wèn)題。對(duì)此，

我們又和楊中元老師、藍(lán)宇公司工程師一起分析問(wèn)題原因，重新設(shè)計(jì)了水箱，整合了攪拌器、pH監(jiān)測(cè)儀、自動(dòng)添加中和液系統(tǒng)、水量控制器及過(guò)濾裝置等，對(duì)水路、電路及機(jī)器外形進(jìn)行了升級(jí)改造，歷時(shí)兩個(gè)多月，研發(fā)出了第一代立式?jīng)_版污水循環(huán)再用處理機(jī)，初步解決了加壓泵揚(yáng)程不足、自動(dòng)化程度低、占用場(chǎng)地大等問(wèn)題，沖版數(shù)量也實(shí)現(xiàn)了單機(jī)50升水沖版300～500張版材，但仍存在少量析出物結(jié)晶后返回沖版機(jī)造成版面上臟、沖版數(shù)量少等問(wèn)題。

為了解決第一代立式?jīng)_版污水循環(huán)再用處理機(jī)存在的問(wèn)題，我們又選擇了與技術(shù)水平更高的同尚立德公司合作，對(duì)第一代立式?jīng)_版污水循環(huán)再用處理機(jī)進(jìn)行了升級(jí)改造，設(shè)計(jì)安裝了新的過(guò)濾裝置、防溢水口、水質(zhì)檢測(cè)傳感器等裝置，并且將加壓泵增加為2個(gè)，使之能夠同時(shí)為兩臺(tái)沖版機(jī)供水。

經(jīng)過(guò)兩次技術(shù)改進(jìn)，目前我廠研制的沖版污水循環(huán)再處理機(jī)可適用于不同的版材和顯影液，達(dá)到每100升水沖版2000～2500張版材的效果。試驗(yàn)期間我們?cè)鴥纱纹刚?qǐng)擁有CMA資質(zhì)的水質(zhì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)我廠現(xiàn)場(chǎng)提取水質(zhì)樣品進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)并出具檢測(cè)報(bào)告。檢測(cè)結(jié)果證明，經(jīng)我廠研發(fā)的沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)處理后的廢水符合城市工業(yè)用水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放到城市污水排放系統(tǒng)中。

沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)的工作原理

沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)可有效對(duì)沖版機(jī)排出的污水進(jìn)行處理，從而達(dá)到水資源循環(huán)再利用的目的，其主要由第一收集桶、第二收集桶、一級(jí)過(guò)濾器、二級(jí)過(guò)濾器、三級(jí)過(guò)濾器及附屬控制檢測(cè)設(shè)備等構(gòu)成。沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)的工作原理如圖1所示。

沖版機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生大量的污水，第一收集桶用于收集沖版機(jī)產(chǎn)生的污水；一級(jí)過(guò)濾器用于對(duì)第一收集桶收集的污水進(jìn)行過(guò)濾，其工作原理是利用過(guò)濾棉組，對(duì)污水中顆粒較大的固體雜質(zhì)進(jìn)行吸附過(guò)濾；二級(jí)過(guò)濾器用于對(duì)排放的污水進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾，其工作原理是利用過(guò)濾石英砂組合罐，把污水中細(xì)小的懸浮物和膠狀物等雜物過(guò)濾掉；三級(jí)過(guò)濾器用于對(duì)污水進(jìn)行三級(jí)過(guò)濾，生成過(guò)濾水，三級(jí)過(guò)濾器里裝有活性炭吸附裝置，會(huì)吸附殘余的膠質(zhì)和其他有機(jī)污染物，并對(duì)污水做脫色處理，使產(chǎn)生的過(guò)濾水達(dá)到深度凈化；pH檢測(cè)儀用于檢測(cè)第一收集桶中污水的酸堿度，從而控制中和液泵向第一收集桶內(nèi)添加中和液，其工作原理為pH檢測(cè)儀實(shí)時(shí)對(duì)第一收集桶中的污水進(jìn)行檢測(cè)并通過(guò)電路控制中和泵向污水中添加中和液，使污水的pH值始終保持在6～9之間；第二收集桶用于收集經(jīng)過(guò)三級(jí)過(guò)濾器后產(chǎn)生的過(guò)濾水，并將過(guò)濾水再次供給沖版機(jī)進(jìn)行沖版處理。

沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)還包括第一水泵和第二水泵。第一水泵位于第一過(guò)濾器和第二過(guò)濾器之間，用于為第一收集桶中的三級(jí)過(guò)濾器提供動(dòng)力，使污水可以通過(guò)一級(jí)過(guò)濾器、二級(jí)過(guò)濾器、三級(jí)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾處理。第二水泵位于第二收集桶和沖版機(jī)之間，用于將第二收集桶中的過(guò)濾水抽取到?jīng)_版機(jī)中，供沖版機(jī)進(jìn)行沖版處理。污水進(jìn)入第一收集桶再到第二收集桶是全自動(dòng)循環(huán)進(jìn)行，凈化后的過(guò)濾水根據(jù)沖版機(jī)的沖版信號(hào)自動(dòng)供水。

沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)的投資與收益

我廠研發(fā)的沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)經(jīng)歷了初期的簡(jiǎn)單收集中和處理、中期的集成半自動(dòng)化處理和后期的集成全自動(dòng)化處理三個(gè)改進(jìn)階段，先后投資20萬(wàn)元。使用此設(shè)備前，我廠每年沖洗4萬(wàn)張對(duì)開(kāi)印版，大約用水60萬(wàn)升；使用此設(shè)備后，只需要2500～3000升水即可，節(jié)約了將近59.7萬(wàn)升水，節(jié)水率達(dá)99%。經(jīng)估算，若全國(guó)膠印企業(yè)都能使用沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)，則每年可節(jié)約67億升（合670萬(wàn)噸）水，大大降低用水費(fèi)用，使印刷生產(chǎn)不僅符合國(guó)家對(duì)環(huán)保的要求，也滿(mǎn)足了綠色印刷的要求。

設(shè)計(jì)之初，我廠研發(fā)沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)只是為減少?zèng)_版污水排放對(duì)環(huán)境造成的污染、解決沖版污水循環(huán)再利用的問(wèn)題，為順利獲得綠色印刷資質(zhì)奠定基礎(chǔ)。而2012年9月28日正值北京市印刷職業(yè)技能大賽決賽期，北京市新聞出版局、北京印刷協(xié)會(huì)等單位的領(lǐng)導(dǎo)蒞臨我廠，在與我廠領(lǐng)導(dǎo)指導(dǎo)賽會(huì)工作的座談會(huì)中得知我廠研發(fā)了沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)后，親自到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參觀并向技術(shù)人員詳細(xì)詢(xún)問(wèn)此設(shè)備的技術(shù)性能、操作方法、處理能力等問(wèn)題，并提出要重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，及時(shí)申請(qǐng)專(zhuān)利，并應(yīng)面向市場(chǎng)大力宣傳推廣此設(shè)備，以點(diǎn)帶面提升印刷企業(yè)的自主研發(fā)創(chuàng)新能力等要求。之后，我們積極與國(guó)家專(zhuān)利局聯(lián)系，按照專(zhuān)利申請(qǐng)要求及時(shí)辦理專(zhuān)利申請(qǐng)工作，目前，該技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)幱趪?guó)家專(zhuān)利局評(píng)審階段。

借此機(jī)會(huì)我謹(jǐn)代表北京強(qiáng)華感謝北京市新聞出版局、全軍印刷協(xié)會(huì)、北京印刷協(xié)會(huì)的各位領(lǐng)導(dǎo)以及藍(lán)宇公司、同尚立德公司對(duì)我廠研發(fā)沖版污水循環(huán)再用處理機(jī)項(xiàng)目的支持和幫助。綠色印刷是印刷行業(yè)大勢(shì)所趨，北京強(qiáng)華將繼續(xù)推進(jìn)綠色印刷在我廠的實(shí)施，將綠色印刷進(jìn)行到底！endprint