縮微膠片水洗廢水的處理方法研究

張紅霞

摘 要：為進一步增強縮微技術的綠色發(fā)展程度，契合可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保要求，文章緊緊圍繞縮微技術的工藝流程，以縮微膠片水洗廢水的處理為視角對膠片沖洗過程進行分析，依據相關標準選定膠片水洗廢水的主要污染成分和超標程度，把廢水的pH酸堿度和銀離子含量作為兩個最重要的有害指標，并根據主要污染物的特性，選取反滲透法、離子交換樹脂法和化學沉淀法等三種處理方法進行優(yōu)缺點對比分析，并制訂了相應的廢水處理試驗方案，以期為縮微膠片水洗廢水的環(huán)保處理提供借鑒。

關鍵詞：縮微膠片沖洗；廢水處理；化學沉淀法

中圖分類號：G250?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1003-1588（2023）05-0075-03

1 背景

縮微技術被廣泛應用于文獻保存和文獻開發(fā)保護等領域，已有180多年的歷史?？s微膠片有存儲壽命長、可保存原件面貌、具有法律效力等特性，可以在充分保護原件的同時提高文獻的利用率，在各行各業(yè)得到了廣泛應用，是檔案與文獻長期保存的一種有效手段。當前，我國縮微領域的相關技術已較為完善，從生片的選擇到拍攝、沖洗、質檢等，都有嚴格的技術標準，為我國文獻縮微事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障的同時，推動了相關機構文獻搶救能力和技術自我革新能力的不斷提高。

近年來，隨著全球環(huán)境問題的日益嚴重，社會對環(huán)保的要求也越來越高。就縮微工作而言，引起環(huán)保問題的最大因素是縮微膠片的沖洗，沖洗膠片所使用的顯影液和定影液都存在有害物質，此外膠片涂層上的鹵化銀化合物也會溶于水，對環(huán)境造成危害?；诖?，為了縮微行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對縮微膠片水洗廢水處理進行研究具有十分重要的意義。我國對膠片沖洗廢水的分析和處理已出臺了相關標準予以指導，近年來新的國際標準更是對膠片加工環(huán)境及安全生產做出了規(guī)范要求。2022年3月，全國文獻影像技術標準化技術委員會審查通過國家標準化指導性技術文件《文檔管理影響縮微膠片沖洗機的環(huán)境與工作場所安全規(guī)則》，對廢水預處理要求、排放標準、廢水特征、廢水采樣等均做出了明確規(guī)定，為本次膠片水洗廢水處理研究提供了標準。

2 縮微膠片沖洗過程概述

膠片沖洗是將曝光后膠片上形成的潛影轉變?yōu)榭梢姷姆€(wěn)定影像的過程，是縮微膠片制作過程中的一道重要工序。拍攝曝光后的膠片，需要經過沖洗環(huán)節(jié)，形成穩(wěn)定的、肉眼可觀的清晰影像，通過各項指標檢測合格后，才能入庫保存和使用［1］。膠片的沖洗要在沖洗機中避光條件下進行，包括顯影、定影、水洗、干燥等流程。

2.1 顯影

顯影是膠片在化學藥液的作用下，使曝光的鹵化銀發(fā)生氧化還原反應變?yōu)榻饘巽y的過程，即將膠片上的潛影變?yōu)榭梢娪跋竦倪^程。顯影過程首先從曝光的鹵化銀晶體的顯影中心開始，逐漸向周圍擴展，直至整個鹵化銀晶體被還原成銀。膠片顯影環(huán)節(jié)中需添加的藥劑有顯影劑、保護劑、促進劑、抑制劑以及其他補充劑等。

2.2 定影

定影是在化學藥液的作用下，將膠片上未顯影的鹵化銀變?yōu)橐环N可溶于水的絡鹽物質，以便將其從膠片上清除掉，使顯現在膠片上的影像穩(wěn)定下來。膠片定影環(huán)節(jié)中需添加的藥劑有定影劑、中和劑、保護劑、堅膜劑等。

2.3 水洗

水洗的目的是將膠片乳劑層內殘存的定影液、可溶的硫代硫酸鹽以及其他氧化生成物等雜質清除掉，以便縮微品能夠長期或永久保存。

2.4 干燥

干燥是將膠片上的水分蒸發(fā)掉。膠片進入干燥箱前需將其表面的水珠吹掉，在干燥箱內通過熱風的吹拂使膠片上的殘余水分迅速蒸發(fā)，以達到干燥的目的。

3 廢水處理方法的對比分析

膠片沖洗藥劑的使用量和膠片沖洗盤數有直接關系，膠片沖洗盤數越多，對顯影液和定影液的消耗量就越大，而顯影液和定影液含有大量會對環(huán)境造成污染的物質，需要具有相關資質的有害物可回收機構對其集中收集并進行專業(yè)處理［2］。膠片沖洗過程中產生的廢水同樣含有一定量的有害物質，因此，縮微膠片水洗廢水的排污檢測和環(huán)保處理應引起圖書館的重視。

目前，我國針對工業(yè)污水處理的方案有很多，其中反滲透法、離子交換樹脂法和化學沉淀法等三種方法是膠片水洗廢水處理的主要方法［3-5］。三種廢水處理方法的優(yōu)缺點分析對比詳見表1。

在三種廢水處理方法中，反滲透法對進水要求較高，運用反滲透技術對廢水進行深度處理時往往需要結合沉降、混凝、微濾、超濾、活性炭吸收、pH調節(jié)等預處理工藝，同時反滲透膜技術對銀離子的處理率較低，不適用于圖書館縮微膠片水洗廢水的處理。相較而言，離子交換樹脂法和化學沉淀法在銀離子處理方面有一定優(yōu)勢，因此筆者選取離子交換樹脂法和化學沉淀法作為本次研究的試驗路徑。

4 廢水處理試驗過程與結果分析

4.1 有害物質指標確定

筆者依據國際標準《ISO18159文檔管理——影響縮微膠片加工的環(huán)境和工作場所規(guī)范》中的“縮微膠片廢水的常規(guī)特性”和“常規(guī)工藝深槽縮微膠片沖印的特性”，并結合工作實際，把縮微膠片水洗廢水的pH酸堿度和銀離子含量作為兩個最重要的有害指標。酸堿廢水進入水體會破壞自然中和作用，使水體的pH酸堿度發(fā)生變化，影響水生生物的正常生長，使水體自凈功能下降；滲入土壤會破壞土壤的理化性質，造成土壤酸化或堿化。

4.2 選取樣品

本次研究選取樣品時以沖洗的膠片卷數為測量間隔。在膠片沖洗過程中，通常沖洗20卷左右就需要補充藥液，一周需補液一次。本研究以16毫米膠片為試驗膠片，取沖洗的第1卷、第5卷、第10卷、第15卷、第20卷，以及補液后的第1卷、第5卷、第10卷、第15卷、第20卷，共10個檢測點的廢水進行檢測，每個樣品取樣500毫升，樣品號編寫為A1、A2、A3、A4、A5；B1、B2、B3、B4、B5，為及時檢測，分兩次送樣，檢測結果見下頁表2。表2顯示，當沖洗卷數達到20卷時，累計水洗廢水中銀離子的濃度最高，補液后第20卷完成時即為一個生產周期，故將濃度最高的2.28mg/l作為超標參數進行水處理。

4.3 水質檢測

水質檢測是以污水排放標準為依據進行的專業(yè)性檢測，不同污染源對應不同的檢測標準。縮微膠片水洗廢水屬于工業(yè)污水的一種，和感光材料沖洗行業(yè)水污染的排放標準相同。目前，圖書館使用的縮微膠片主要是銀鹽膠片，污染物成分穩(wěn)定，本研究根據相關標準要求對表2中的目標污染物進行檢測，檢驗結果見表3。

4.4 處理結果對比

4.4.1 離子交換樹脂法實驗結果。離子交換樹脂法實驗結果見表4，對比離子交換樹脂法處理廢水前后數據發(fā)現結果并不理想，處理后的廢水酸性明顯升高，銀離子濃度不降反升，對后續(xù)廢水處理造成一定困難。進一步分析材料特性發(fā)現，用于此次試驗的強酸型離子交換樹脂會吸附較多廢液中的氨氮物質，從而降低其他陽離子的吸附能力，且隨著廢液酸性的提高，容易受溶液中其他成分影響造成洗脫。若使用該種離子交換樹脂進行廢水處理，可對廢水進行預處理。

4.4.2 化學沉淀法實驗結果?；瘜W沉淀法實驗結果見表5。表5中的檢測結果1為稀釋107HCl溶液中和后的結果，檢測結果2為稀釋106HCl溶液中和后的結果：當鹽酸濃度低時pH值正常，但銀處理結果一般；當鹽酸濃度高時pH值降低，銀處理效果較好，可見鹽酸的加入對銀離子的去除具有明顯作用。

5 結語

本研究以離子交換樹脂法和化學沉淀法兩種技術手段對縮微膠片水洗廢水進行試驗，從有害物質指標確定、樣品選取、水質監(jiān)測等方面設計實驗流程，依據現行主流環(huán)保處理標準，對試驗結果進行分析比對。試驗結果顯示，離子交換樹脂法處理過的廢水pH值降低過多，形成酸性液體，對廢水造成二次處理困難，同時發(fā)現銀離子濃度不降反升。相比之下，化學沉淀法處理水洗廢水具有較好的效果。若要達到更好的廢水處理效果，單從實驗的角度考慮是不夠的，圖書館還需結合污水處理專業(yè)設計以及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展角度進行綜合考慮。

參考文獻：

［1］ 馮晨.FP505縮微沖洗機的使用［J］.數字與縮微影像，2021（3）：6-8.

［2］ 郭瑞光，馬馳，邱啟文.洗相廢水中銀回收技術研究［J］.環(huán)境工程學報，2007（10）：60-63.

［3］ 顧玉蓉.電子廢水反滲透法深度處理工藝優(yōu)化研究［D］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學，2014.

［4］ 李雅，徐雙，劉晨明.離子交換樹脂吸附Mo污染水體的研究［J］.工業(yè)用水與廢水，2020（1）：36-40.

［5］ 李姣.化學沉淀法處理電鍍廢水的實驗研究［D］.長沙：湖南大學，2011.

（編校：徐黎娟）