缩微胶片水洗废水的处理方法研究

张红霞

摘 要：为进一步增强缩微技术的绿色发展程度，契合可持续发展的环保要求，文章紧紧围绕缩微技术的工艺流程，以缩微胶片水洗废水的处理为视角对胶片冲洗过程进行分析，依据相关标准选定胶片水洗废水的主要污染成分和超标程度，把废水的pH酸碱度和银离子含量作为两个最重要的有害指标，并根据主要污染物的特性，选取反渗透法、离子交换树脂法和化学沉淀法等三种处理方法进行优缺点对比分析，并制订了相应的废水处理试验方案，以期为缩微胶片水洗废水的环保处理提供借鉴。

关键词：缩微胶片冲洗；废水处理；化学沉淀法

中图分类号：G250   文献标识码：A   文章编号：1003-1588（2023）05-0075-03

1 背景

缩微技术被广泛应用于文献保存和文献开发保护等领域，已有180多年的历史。缩微胶片有存储寿命长、可保存原件面貌、具有法律效力等特性，可以在充分保护原件的同时提高文献的利用率，在各行各业得到了广泛应用，是档案与文献长期保存的一种有效手段。当前，我国缩微领域的相关技术已较为完善，从生片的选择到拍摄、冲洗、质检等，都有严格的技术标准，为我国文献缩微事业的可持续发展提供有力保障的同时，推动了相关机构文献抢救能力和技术自我革新能力的不断提高。

近年来，随着全球环境问题的日益严重，社会对环保的要求也越来越高。就缩微工作而言，引起环保问题的最大因素是缩微胶片的冲洗，冲洗胶片所使用的显影液和定影液都存在有害物质，此外胶片涂层上的卤化银化合物也会溶于水，对环境造成危害。基于此，为了缩微行业的可持续发展，对缩微胶片水洗废水处理进行研究具有十分重要的意义。我国对胶片冲洗废水的分析和处理已出台了相关标准予以指导，近年来新的国际標准更是对胶片加工环境及安全生产做出了规范要求。2022年3月，全国文献影像技术标准化技术委员会审查通过国家标准化指导性技术文件《文档管理影响缩微胶片冲洗机的环境与工作场所安全规则》，对废水预处理要求、排放标准、废水特征、废水采样等均做出了明确规定，为本次胶片水洗废水处理研究提供了标准。

2 缩微胶片冲洗过程概述

胶片冲洗是将曝光后胶片上形成的潜影转变为可见的稳定影像的过程，是缩微胶片制作过程中的一道重要工序。拍摄曝光后的胶片，需要经过冲洗环节，形成稳定的、肉眼可观的清晰影像，通过各项指标检测合格后，才能入库保存和使用［1］。胶片的冲洗要在冲洗机中避光条件下进行，包括显影、定影、水洗、干燥等流程。

2.1 显影

显影是胶片在化学药液的作用下，使曝光的卤化银发生氧化还原反应变为金属银的过程，即将胶片上的潜影变为可见影像的过程。显影过程首先从曝光的卤化银晶体的显影中心开始，逐渐向周围扩展，直至整个卤化银晶体被还原成银。胶片显影环节中需添加的药剂有显影剂、保护剂、促进剂、抑制剂以及其他补充剂等。

2.2 定影

定影是在化学药液的作用下，将胶片上未显影的卤化银变为一种可溶于水的络盐物质，以便将其从胶片上清除掉，使显现在胶片上的影像稳定下来。胶片定影环节中需添加的药剂有定影剂、中和剂、保护剂、坚膜剂等。

2.3 水洗

水洗的目的是将胶片乳剂层内残存的定影液、可溶的硫代硫酸盐以及其他氧化生成物等杂质清除掉，以便缩微品能够长期或永久保存。

2.4 干燥

干燥是将胶片上的水分蒸发掉。胶片进入干燥箱前需将其表面的水珠吹掉，在干燥箱内通过热风的吹拂使胶片上的残余水分迅速蒸发，以达到干燥的目的。

3 废水处理方法的对比分析

胶片冲洗药剂的使用量和胶片冲洗盘数有直接关系，胶片冲洗盘数越多，对显影液和定影液的消耗量就越大，而显影液和定影液含有大量会对环境造成污染的物质，需要具有相关资质的有害物可回收机构对其集中收集并进行专业处理［2］。胶片冲洗过程中产生的废水同样含有一定量的有害物质，因此，缩微胶片水洗废水的排污检测和环保处理应引起图书馆的重视。

目前，我国针对工业污水处理的方案有很多，其中反渗透法、离子交换树脂法和化学沉淀法等三种方法是胶片水洗废水处理的主要方法［3-5］。三种废水处理方法的优缺点分析对比详见表1。

在三种废水处理方法中，反渗透法对进水要求较高，运用反渗透技术对废水进行深度处理时往往需要结合沉降、混凝、微滤、超滤、活性炭吸收、pH调节等预处理工艺，同时反渗透膜技术对银离子的处理率较低，不适用于图书馆缩微胶片水洗废水的处理。相较而言，离子交换树脂法和化学沉淀法在银离子处理方面有一定优势，因此笔者选取离子交换树脂法和化学沉淀法作为本次研究的试验路径。

4 废水处理试验过程与结果分析

4.1 有害物质指标确定

笔者依据国际标准《ISO18159文档管理——影响缩微胶片加工的环境和工作场所规范》中的“缩微胶片废水的常规特性”和“常规工艺深槽缩微胶片冲印的特性”，并结合工作实际，把缩微胶片水洗废水的pH酸碱度和银离子含量作为两个最重要的有害指标。酸碱废水进入水体会破坏自然中和作用，使水体的pH酸碱度发生变化，影响水生生物的正常生长，使水体自净功能下降；渗入土壤会破坏土壤的理化性质，造成土壤酸化或碱化。

4.2 选取样品

本次研究选取样品时以冲洗的胶片卷数为测量间隔。在胶片冲洗过程中，通常冲洗20卷左右就需要补充药液，一周需补液一次。本研究以16毫米胶片为试验胶片，取冲洗的第1卷、第5卷、第10卷、第15卷、第20卷，以及补液后的第1卷、第5卷、第10卷、第15卷、第20卷，共10个检测点的废水进行检测，每个样品取样500毫升，样品号编写为A1、A2、A3、A4、A5；B1、B2、B3、B4、B5，为及时检测，分两次送样，检测结果见下页表2。表2显示，当冲洗卷数达到20卷时，累计水洗废水中银离子的浓度最高，补液后第20卷完成时即为一个生产周期，故将浓度最高的2.28mg/l作为超标参数进行水处理。

4.3 水质检测

水质检测是以污水排放标准为依据进行的专业性检测，不同污染源对应不同的检测标准。缩微胶片水洗废水属于工业污水的一种，和感光材料冲洗行业水污染的排放标准相同。目前，图书馆使用的缩微胶片主要是银盐胶片，污染物成分稳定，本研究根据相关标准要求对表2中的目标污染物进行检测，检验结果见表3。

4.4 处理结果对比

4.4.1 离子交换树脂法实验结果。离子交换树脂法实验结果见表4，对比离子交换树脂法处理废水前后数据发现结果并不理想，处理后的废水酸性明显升高，银离子浓度不降反升，对后续废水处理造成一定困难。进一步分析材料特性发现，用于此次试验的强酸型离子交换树脂会吸附较多废液中的氨氮物质，从而降低其他阳离子的吸附能力，且随着废液酸性的提高，容易受溶液中其他成分影响造成洗脱。若使用该种离子交换树脂进行废水处理，可对废水进行预处理。

4.4.2 化学沉淀法实验结果。化学沉淀法实验结果见表5。表5中的检测结果1为稀释107HCl溶液中和后的结果，检测结果2为稀释106HCl溶液中和后的结果：当盐酸浓度低时pH值正常，但银处理结果一般；当盐酸浓度高时pH值降低，银处理效果较好，可见盐酸的加入对银离子的去除具有明显作用。

5 结语

本研究以离子交换树脂法和化学沉淀法两种技术手段对缩微胶片水洗废水进行试验，从有害物质指标确定、样品选取、水质监测等方面设计实验流程，依据现行主流环保处理标准，对试验结果进行分析比对。试验结果显示，离子交换树脂法处理过的废水pH值降低过多，形成酸性液体，对废水造成二次处理困难，同时发现银离子浓度不降反升。相比之下，化学沉淀法处理水洗废水具有较好的效果。若要达到更好的废水处理效果，单从实验的角度考虑是不够的，图书馆还需结合污水处理专业设计以及环境的可持续发展角度进行综合考虑。

参考文献：

［1］ 冯晨.FP505缩微冲洗机的使用［J］.数字与缩微影像，2021（3）：6-8.

［2］ 郭瑞光，马驰，邱启文.洗相废水中银回收技术研究［J］.环境工程学报，2007（10）：60-63.

［3］ 顾玉蓉.电子废水反渗透法深度处理工艺优化研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014.

［4］ 李雅，徐双，刘晨明.离子交换树脂吸附Mo污染水体的研究［J］.工业用水与废水，2020（1）：36-40.

［5］ 李姣.化學沉淀法处理电镀废水的实验研究［D］.长沙：湖南大学，2011.

（编校：徐黎娟）