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【金年会官方app·【清慧研习社】印刷线路板生产废水处理的应用研究】

时间:2024-05-19 02:20:34
来源:金年会官方入口登录 作者:jinnianhui金年会官网

  印刷线路板(PCB)生产过程会产生大量有毒有害废水,该废水种类繁多、成分复杂、可生化性差、有机物浓度高,如直接排放将造成严重污染。PCB 生产废水性质不同且污染程度不同,含有多种重金属及络合剂,故针对不同废水需按照“分质分类”原则处理,使废水排放满足相应标准,即满足《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)表 2 中水污染物浓度限值要求及《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)表 4 中一级标准要求。

  某印刷线路板企业主要从事 PCB 板的研发和生产, 其生产废水主要包括一般水洗废水、 油墨废水、有机废水、络合废水、刷磨废水、含镍废水、含氰废水等,水质水量情况如表 1 所示。

  一般水洗废水包括一般清洗废水和综合废水。一般清洗废水产自 PCB 酸洗及微蚀后的水洗、电镀铜后水洗等工序,污染物成分较单一,主要为无机盐类;综合废水主要为含 Cu2+、Ni2+等复杂金属离子、多种表面活性剂及有机酸、碱的废水,如除油后、中和后及棕化后等工序的清洗废水。 一般水洗废水 pH在 2~4,将 pH 调至 8.0 左右进行混凝沉淀,去除重金属离子后进入 RO 反渗透系统, 产水可作为生产线用水, 浓水流入有机废水收集池进行物化—生化处理。 一般水洗废水处理工艺流程见图 1。

  油墨废水呈碱性,主要污染物为 CODCr,且浓度很高。采用酸化—凝聚法对废水进行预处理,将废水泵入序批式酸析池内, 酸析池内设 pH 自动控制仪表控制加酸量,使酸析池内 pH 维持在 2~3,油墨废水中的树脂在酸性条件下析出密度较水轻的浓胶状凝聚物,易与水分离,进入沉淀池后浮渣排入膜浓液池, 产生的污泥由气动隔膜泵打入板框压滤机进行压滤,废水中的油墨及悬浮物截留于板框压滤机内,滤液则重新排入膜浓液池中。 油墨废水的处理工艺流程如图 2 所示。

  有机废水包括车间排放的含有机物废水及棕化、抗氧化、蓬松等工序后续清洗废水,污染因子成分复杂,含有较高浓度的络合 Cu2+及 CODCr、NH3-N。 采用微电解工艺先破除络合物,去除有机物,提高废水的可生化性,再进入生化系统进行深度处理,保证废水的达标排放。 有机废水处理工艺流程如图 3 所示。

  络合废水产生于化学沉铜和碱性蚀刻工序后续清洗废水, 该类废水含有较多的重金属离子且需要经过破络处理,主要采用破络+混凝沉淀工艺进行处理。 先用泵将废水打入破络池,添加 FeSO4 进行一级反应,加碱使池内 pH 维持在 10.5 左右,加入 Na2S进行二级反应,加入 PAC、PAM 进行混凝沉淀,上清液排至有机中间池后,再经生化池及 MBR 池处理达标排放。 络合废水的处理工艺流程如图 4 所示。

  刷磨废水产生于 PCB 刷磨工序,主要污染物为铜粉,经铜粉回收机将铜粉过滤后可回用于刷磨、成型清洗。刷磨废水的处理工艺流程:刷磨废水→集水池→铜粉回收机→回收用于磨刷、成型。2.6 含镍废水

  含镍废水来自电镀镍清洗,主要污染物为 Ni2+、SS 等,含盐量也较低,由专用管道收集至含镍调节池,通过间歇反应池处理然后进行离子交换,再经过滤后,通过反渗透处理,最终回用于车间,反渗透浓水经蒸发系统蒸发结晶后交由资质公司处理。含镍废水处理工艺流程见图 5。

  PCB 镀金后进行化金处理,之后进行沉金操作将金回收,产生部分含氰废水,此外还包括含氰废气洗涤水。 该类废水产生后用专用管道收集至含氰废水收集桶,因废水中的氰化物浓度极低,所以采用氯化法进行处理, 即在碱性条件下加入次氯酸钠将氰化物氧化去除。 首先用泵将废水自储存桶泵入破氰桶,调节 pH至 10.5~11.5,加入次氯酸钠并曝气反应 2 h,将氰化物氧化成氰酸盐,进行第一阶段的不完全氧化反应;再调节 pH 至 7.0~8.0,加入次氯酸钠并曝气反应 2 h,将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气, 进行第二阶段的完全氧化分解反应,彻底去除水中的氰化物,处理完成后通过废水管道排入含氰废水收集池。

  调节池 1 座,尺寸为 20 m2×3.5 m(H),有效容积60 m3;间歇反应池 1 座,尺寸为 4.5 m2×5.0 m(H),有效容积 20 m3;含镍中间池 1 座,尺寸为 20 m2×3.5 m(H),有效容积 60 m3;去镍水池 1 座,尺寸为 10 m2×2.0 m(H),有效容积 15 m3;污泥池 1 座,尺寸为 16 m2×2.0 m(H),有效容积 30 m3。 所有构筑物均为 RC+FRP结构(钢筋混凝土衬里+纤维增强塑料)。

  各类废水处理系统调试完毕并稳定运行后,由环境监测部门连续取样监测, 结果表明外排水总放排口出水指标均满足 GB 21900—2008 表 2 中水污染物浓度限值要求及 GB 8978—1996 表 4 中一级标准要求。 总放排口部分出水水质多次取样平均值如表 2 所示。

  该废水处理工程总投资 4 736 万元, 各类废水处理量平均为 5 328.5 m3/d。 运行费用中, 电费为1.65 元/m3,药剂费(PAC、PAM、次氯酸钠、破络剂、氢氧化钠等)为 0.87 元/m3,人工费为 0.38 元/m3,维护费及其他为 0.18 元/m3,合计 3.08 元/m3。

  按照“分质分类”原则,采用合理的处理工艺,最终使 PCB 废水总排放口出水的 CODCr、Cu2+ 、Ni2+ 、CN-、NH3-N、TN、TP 分别达到 17、0.17、0.05、0.001、10.8、17.7、0.885 mg/L,出水水质稳定,优于《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)表 2 中水污染物浓度限值要求及《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)表 4 中一级标准要求。该污水处理系统工艺先进、操作便捷、自动化控制程度高。