電路板廢水處理工藝
印刷電路板(PrintedCircuitBoard，簡稱PCB)是信息電子行業(yè)的基礎元器件，屬于電子元器件行業(yè)中的電子元器件行業(yè)。PCB廢水是指制造印刷電路板(包括照相、印刷、蝕刻、電鍍和化學電鍍等)過程中產生的廢水。).中國PCB行業(yè)廢水總量從2007年的2.78 ~ 3.36億噸增加到2010年的約6億噸。PCB生產工藝復雜，用水量大，使用的原料多種多樣，產污環(huán)節(jié)眾多，導致廢水成分復雜，含有多種重金屬、有機高分子化合物和多種以離子和絡合離子形式存在的有機添加劑，廢水毒性大，是難處理的工業(yè)廢水之一。在我國，PCB廢水處理技術不如其他工業(yè)廢水處理技術成熟，存在廢水分流不徹底、處理技術不完善的現象。Cu很難穩(wěn)定達到0.5mg/L的標準，PCB廢水生化處理不易控制，整體處理技術還不完全成熟。PCB廢水處理方法經歷了從最初強調重金屬污染物的去除到現在的全因子監(jiān)測的過程，氨氮、CODCr等污染物的去除也成為PCB廢水處理的重點。根據我國環(huán)境投資和管理的現狀，PCB廢水處理技術(或工藝)的優(yōu)化組合對于減少投資、節(jié)約運行成本具有重要意義。
1.基本設計參數
本項目為某公司PCB廢水處理項目，該公司生產多層印刷電路板。本設計以該廠產生的廢水為對象，根據印刷電路板廢水的水量和水質特點，提出處理工藝，使廢水穩(wěn)定達標排放。根據提供的資料，污水處理系統(tǒng)總設計水量為1000t/d，每天連續(xù)運行24小時，設計小時流量為42m3/h，進水水質見表1。污水處理系統(tǒng)出水應符合廣東省地方《電鍍水污染物排放標準》(DB44/1597-2015)。
2.PCB廢水處理工藝的確定
印刷電路板廢水中污染物種類多，成分復雜，應根據水質分類進行處理，分別進行預處理，做到以廢治廢。各類廢水的主要污染物不同。根據不同的污染物對廢水進行分類，不僅可以節(jié)省運行費用，還有助于提高處理效果。目前，各產污環(huán)節(jié)的廢水分為以下八類:研磨板廢水、電鍍廢水、低濃度清洗廢水、高濃度有機廢水、低濃度有機廢水、復雜廢水、濃酸廢水、濃堿廢水。酸性蝕刻液、堿性蝕刻液、NPS微蝕刻液、含銅廢液、沉銅廢液、電鍍錫母液和廢退錫母液送至回收機處理，不在本次設計范圍內。
根據各廢水的特點，本設計對研磨板廢水、電鍍廢水、低濃度有機廢水和低濃度清洗廢水一并進行沉淀預處理，對高濃度有機廢水進行酸析預處理，復雜廢水進行沉淀，各種預處理后的廢水收集到深度處理系統(tǒng)。
對于難降解有機物，生物處理技術很難達到理想的處理效果。由于高級氧化技術能有效改變有機物的結構，提高其可生化性，越來越多的研究人員正在利用高級氧化和生化技術處理難生物降解的工業(yè)有機廢水。該技術將化學氧化和生物氧化有機結合，采用高級氧化作為預處理，處理成本大大降低。后續(xù)的生物處理保證了處理的高效性，充分利用了各自的優(yōu)勢，達到了互補的效果。
在高級氧化技術中，Fenton是一種常用的高級氧化技術，可以選擇性氧化水中的大部分有機物。芬頓氧化完成后，調節(jié)廢水的pH值，使廢水呈弱堿性，鐵離子在弱堿性環(huán)境下形成鐵鹽的絮狀沉淀，可以吸附沉淀廢水中殘留的有機物和重金屬。所以芬頓氧化實際上是化學氧化和吸附混凝的共同作用。
因此，根據Fenton氧化和曝氣生物濾池(BAF)工藝的特點，確定深度處理系統(tǒng)采用Fenton+曝氣生物濾池(BAF)組合工藝。經過Fenton氧化和絮凝后，廢水的可生化性得到一定程度的提高，然后采用曝氣生物濾池進行生化處理，進一步去除有機物，使出水穩(wěn)定達標。
3.工藝流程描述
工藝流程圖如圖1所示。高濃度有機廢水收集后，泵入酸沉淀池。用廢酸調節(jié)pH值至2~3，高濃度有機廢水中的感光膜在酸性條件下沉淀成粘稠的膠狀冷凝物，漂浮在水面上。廢水中的COD和懸浮物大部分被去除，酸沉后的廢水流入調節(jié)池2進行下一級處理。
復雜廢水收集后，泵入絮凝沉淀一體化池。由于水量少，預處理是間歇進行的，一天一次。分步投加重金屬捕集劑和PAM去除廢水中的銅離子，為后續(xù)生化創(chuàng)造適宜的處理條件，經混凝沉淀后的廢水流入調節(jié)池2，進入深度處理系統(tǒng)。
研磨廢水、電鍍廢水、低濃度清洗廢水和低濃度有機廢水被泵入調節(jié)池1，然后被泵入快速混合池，廢堿和重金屬捕集劑被分配加入。重金屬捕集劑與廢水中的銅離子形成水不溶性螯合物，然后廢水自行流向慢混池，在慢混池中加入PAM，使微小的水不溶性螯合物形成松散的絮體，在沉淀池中與廢水分離。沉淀的廢水自己流向調節(jié)池2。
預處理后的三股廢水在調節(jié)池2中混合，在水質和水量方面均質化，然后泵送到芬頓氧化系統(tǒng)。加入廢酸調節(jié)廢水的pH值至4~6，然后加入硫酸亞鐵和雙氧水。亞鐵離子在酸性條件下催化過氧化氫，使其產生氧化能力強的羥基自由基。在羥基自由基的作用下，廢水中難降解有機物的結構被破壞，轉化為小分子有機物。然后廢水進入芬頓絮凝池，加入廢堿調節(jié)廢水的pH值至7~8，再加入PAM助凝劑，在廢水中形成氫氧化鐵沉淀，吸附廢水中殘留的重金屬離子。然后廢水進入芬頓沉淀池進行泥水分離。沉淀池的出水流入緩沖池。緩沖池廢水被泵送至曝氣生物濾池。曝氣生物濾池集生物氧化、生物絮凝和過濾攔截于一體，能有效去除廢水中殘留的有機物和銅。曝氣生物濾池出水流向清水池，再流向排放口排放。
清水池儲存一部分深度處理后的廢水，用于BAF反沖洗。銅在曝氣生物濾池中不斷被吸附和積累。通過反沖洗BAF，吸附的銅被洗脫并回流到調節(jié)槽2，然后通過化學沉淀被除去，使得BAF中的銅濃度保持在低水平。
該工藝主要處理單元的污染物去除情況見表2。
4.結論
PCB生產需要大量的水，廢水中污染物種類多，成分復雜，處理難度大。2015年8月20日，廣東省開始實施《電鍍水污染物排放標準》(DB44/1597-2015)，對PCB廢水排放提出了更嚴格的要求，使我省PCB廢水的處理面臨更加嚴峻的考驗。需要找到一種效率高、運行穩(wěn)定、處理成本低、滿足各種污染物排放要求的處理工藝。本設計以某公司PCB廢水為對象，結合PCB廢水來源多、污染物不同的特點，將各類水按水質分類，分別進行預處理后，采用Fenton氧化+曝氣生物濾池工藝進一步去除有機物，使出水穩(wěn)定達標。(來源:佛山高明科朗環(huán)保科技有限公司)
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