PCB廢水處理工藝研究

　　印制線路板（Printed Circuit Board，簡稱為PCB）廢水按照主要污染物的不同一般可分為清洗廢水、油墨廢水、絡合廢水、濃酸廢液、濃堿廢液等廢水種類，其油墨廢水主要來源于線路板生產(chǎn)過程中網(wǎng)印、顯影、剝膜等工序。PCB油墨廢水是一種高濃度的有機廢水，其CODcr通常為5000-10000mg/L，有的可高達20000mg/L，SS約為800-1200mg/L，PH值一般呈堿性，廢水顏色為深藍色，該類廢水約占PCB廢水總水量的5%左右。對PCB廢水處理而言， CODcr能否達標（≤100mg/L）的關(guān)鍵是對油墨廢水中高濃度有機物的去除。工程實踐中,我們分別采用了幾種處理方法來處理油墨廢水,通過分析檢測,確定一種比較合適的工藝組合,能有效地去除油墨廢水中的CODcr。

1. 處理方法

　　印制線路板生產(chǎn)會用到大量的油墨，印制板油墨的種類根據(jù)功能和用途可分為七種：抗蝕油墨、耐電鍍油墨、堵孔油墨、阻焊油墨（俗稱綠油）、標記油墨、導電油墨和可剝性油墨（俗稱蘭膠）等。油墨的成份主要是由樹脂、填料、顏料、助劑和溶劑等組成，不用的油墨常用NaOH溶液去除，排出的油墨廢水的有機物濃度很高，呈堿性。油墨廢水中含有在大量的樹脂，在酸性條件下易析出。

　　目前國內(nèi)對PCB油墨廢水處理的工藝主要有:氧化法；生物處理法；過濾-吸咐法；酸化- 凝聚法等,都是針對去除油墨廢水中的高濃有機物而采取的方法。

　�、� 、氧化法

　　采用氧化法處理PCB油墨廢水，是一種強烈氧化反應。氧化法常用的處理方法有：燃燒法、電解氧化、化學氧化、光氧化。燃燒法是將高濃度有機廢水燃燒處理的方法，對處理燃燒值較高的有機廢水是一種好方法，但處理費用高，不能普遍采用。電解氧化法處理成本高、設(shè)備投資大，降解程度有限。光氧化還處于研究階段�；瘜W氧化法采用氧化劑有NaClO、H2O2、O3，可將大部分有機物降低到一定濃度，但不徹底，費用也很高，其工藝流程如下：

　　② 、生物處理法

采用生物法處理PCB油墨廢水，一般采用接觸氧化法，但進入生化槽的廢水的CODcr必須小于1000mg/L，一般要對PCB油墨廢水進行預處理或稀釋，經(jīng)生物處理后出水CODcr可小于200mg/L。但生化處理需曝氣充氧，動力消耗大，處理費用也很高，而且該種廢水的可生化性較差。PCB油墨廢水中常含有一定量的重金屬離子，對生物具有毒害作用，大大降低了生物的活性。另外，其廢水pH值要嚴格控制于中性條件。PCB油墨廢水本身的一些固有特性（BOD與COD之比值太低，生化性太差），嚴重影響了生物法的應用。生物法處理工藝如下：

　�、� 、過濾-吸咐法

過濾-吸附法處理PCB油墨廢水，先將廢水預處理后由泵打入過濾器，廢水經(jīng)過濾器處理后可去除大部分的油墨及懸浮物，過濾出水進入活性炭吸附設(shè)備，通過活性炭的吸咐、分解作用，能達到很好的處理效果。但采用此工藝處理PCB油墨廢水，活性炭很易飽和，處理率較低，運行成本較高，另外，由于廢水中的油墨粘性較大，容易粘在管路、設(shè)備上，設(shè)備故障率高，此工藝不便采用。過濾-吸附法工藝如下：

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　　④ 、天然礦物法

天然礦物法是近幾年發(fā)展起來的處理工藝，此工藝一般先將所有車間廢水綜合廢水排入廢水綜合池,再由泵將廢水打入廢水反應池將PH調(diào)到4-5,此時加入天然礦粉1（降COD及色度）進行反應30-45分鐘，反應完畢的廢水再進入反應池2加入天然礦粉2（去除金屬CU及Ni）,將PH再調(diào)pH至堿性（pH值8.5-9.0），同時在此條件加入PAC及PAM混凝劑，廢水在攪拌作用下發(fā)生混凝反應形成大量的礬花凝體，經(jīng)沉淀分離后，上清液出水較好。該工藝處理PCB油墨廢水，CODcr去除率可達60%-80%(油墨廢水CODcr越高,則去除率越高)，CODcr可降至200 mg/L以下(個別水樣有異)。天然礦物法處理工藝流程如下

：礦物法是采用以純天然礦物為原料，經(jīng)過一定特殊工藝該性加工生產(chǎn)而成的專利產(chǎn)品天然礦物污水治理和礦粉，在再輔加某些助劑對電鍍廢水進行混合處理的一種方法。

　　3.2礦物法的主要作用機理

　　 由于該方法主要采用的是純天然的礦物為主體原料，其所具有的特性有離子交換性、吸附性、化學轉(zhuǎn)化性、催化性等。

　　3.3礦物法的主要優(yōu)勢

　　該方法的主要優(yōu)勢如下：

　　1、徹底改變長期以來分流處理的傳統(tǒng)工藝，把鉻水、氰水、綜合水等混合起來進行處理，糾正了分流處理所存在的某些嚴重錯誤，彌補了傳統(tǒng)工藝所存在的弊端。

　　2、經(jīng)一段處理即可完全解決問題，改變了傳統(tǒng)的兩段處理模式。

　　3、由于上述兩點，污水處理的工程裝置大大簡化，基建投資和工程建設(shè)時間大幅度減少。

4、傳統(tǒng)的處理方法，從理論上分析是不可能達標的，大量的實踐也證明了該工藝的確不能達到排放標準。若用礦物法處理電鍍廢水，從原理和實用上都表明了可以穩(wěn)定地達標排放。

2. 實驗研究

　　上述的四種油墨廢水處理方法,各有優(yōu)劣,考慮到工程實際的可行性,采用礦物法處理PCB油墨廢水是較為合適的方法, 在實驗室小試條件要求也不太高，實驗方便，反應時間要求不長，可馬上化驗分析實驗結(jié)果。我們?nèi)�幾個不同廠家的油墨廢水作實驗如下：

　　實驗流程如下：

　　步驟：

　　A、 分別取每個廠家的油墨廢水（在油墨廢水收集槽直接取混合液，混合液由不同的生產(chǎn)線排出的各種油墨廢水混合而成）各100ml于燒杯中，測其原水pH值、CODcr和Cu；

　　B、 快速攪拌調(diào)油墨廢水pH值至4-5，

C、 加入礦粉進進反應30分鐘,加入NaoH將PH調(diào)至8.5-9加入PAM進行沉淀，靜置10分鐘分層，可有部分固態(tài)物質(zhì)浮于液面，小部分沉于燒杯底,，取中間清液測pH值、CODcr和Cu；

　　D、靜置分層,絮體絕大部分沉于燒杯底部,測上清液pH值、CODcr和Cu；　　E、分析實驗結(jié)果。

實測數(shù)據(jù)： (單位為mg/L，pH除外)

進水     PH  10                    出水PH   8.5

進水COD  5500                     出水COD  70

進水CU  15                        出水CU   0.2     

進水ss  200                       出水ss   60

　　工藝A是我們公司早期采用的處理PCB油墨廢水工藝，該工藝應用于東莞市雅新電子（集團）有限公司，該工程總設(shè)計規(guī)模為7000噸/天，其中油墨廢水約350噸/天，根據(jù)長期運行監(jiān)測，該廠油墨廢水CODcr一般在3000-15000 mg/L之間，平均約6000 mg/L ,，由于生化處理效果不好，PCB油墨廢水處理后的CODcr仍有2000-3000 mg/L，CODcr去除率僅有70%左右。后據(jù)分析總結(jié)，其原因主要是該油墨廢水原水含有的重金屬離子偏高，Cu含量高達20mg/L，酸析、中和等處理不能有效去除，從而造成生物池微生物難以培養(yǎng)及馴化，生化處理效率較低（基本無效果）。

　　工藝B應用于紅板電子有限公司線路板廢水處理工程，該工程總設(shè)計規(guī)模為1200噸/天，其中油墨廢水約50噸/天，根據(jù)長期運行監(jiān)測，該廠油墨廢水CODcr約3000-4000 mg/L，沉淀分離后一般可達到1000 mg/L以下，CODcr去除率可達75%左右。該處理工藝在運行時常存在油墨廢水沉淀池浮渣較多現(xiàn)象，主要是由于PCB油墨廢水中的感光膜及其他有機物質(zhì)比重輕，不易沉淀所致。因此，要達到理想的處理效果，沉淀池表面負荷應選擇較小為宜，不超過0.6m3/ m2.h，相應增加土建(或設(shè)備)投資成本。

　　工藝C應用于耀永電子有限公司印制線路板廢水處理工程，該工程總設(shè)計規(guī)模為800噸/天，其中油墨廢水約30噸/天。該廠油墨廢水進水CODcr約8000-12000 mg/L，經(jīng)氣浮處理后一般可達到400-600 mg/L，CODcr去除率可達95%左右。油墨廢水經(jīng)酸析去除大部分浮渣處理后，再加入堿液PH調(diào)整至8.5左右，在進入氣浮處理設(shè)備時投加PAC、PAM混凝劑進行混凝反應，油墨廢水在氣浮設(shè)備反應區(qū)溶氣水的作用下，形成固液分離，泥渣浮于上面，清液于底部過水管流出。采用該工藝處理PCB油墨廢水，效果較好，管理方便,氣浮出水水很清，透明無色。但其動力耗能偏高，泥渣量大。此工藝適宜于濃度較高的PCB油墨廢水。

工藝D應用于廣州番禺線路板有限公司處理工程，該工程總設(shè)計規(guī)模為300噸/天，一期規(guī)模為300噸/天，其中油墨廢水約15噸/天。該廠油墨廢水進水CODcr為3000-6000 mg/L，經(jīng)處理后CODcr有200-60 mg/L，CODcr去除率80-50%左右。

以上四種工藝我們先后應用于不同工程中，酸析單元主要去除大部分的菲林類物質(zhì)，酸析除渣后廢水懸浮物仍很高，CODcr去除率僅40-50%，還需進一步凝聚分離除CODcr、SS和銅等，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，以下對四種工藝優(yōu)劣點進行比較。

4. 結(jié)束語

在非金屬礦物應用于環(huán)境保護方面，本公司研制出多項國內(nèi)外領(lǐng)先或填補國內(nèi)空白的高新技術(shù)產(chǎn)品。有天然礦物污水治理劑、。這種水處理系列產(chǎn)品，與化工合成的材料有本質(zhì)上的區(qū)別，可稱其為綠色環(huán)保產(chǎn)品。由于這類產(chǎn)品都是以天然礦物為主體原料，因此我們的水處理方法叫“礦物法”，它是與物理化學法、生物化學法相并列的新型水處理方法。

天然礦物污水治理劑，已獲得中國發(fā)明專利權(quán)。該藥劑具備五性：吸附性、離子交換性、催化性、化學轉(zhuǎn)化性和生理助育性。在應用上具有某些突出的優(yōu)勢：善治疑難廢水；去除重金屬、氨氮、氰、磷、硫等有特別良好的效果；污水處理工程裝置簡單，可大量地減少工程建設(shè)一次性投資；污水處理工藝流程和應用操作極易掌握；處理污水成本現(xiàn)最低廉。污水治理劑投產(chǎn)已10年，現(xiàn)有大批量產(chǎn)品進入市場，用戶的長期實踐證明，它是種高新技術(shù)產(chǎn)品。現(xiàn)在主要用于處理電鍍、線路板、皮革及其他難治理的、有毒的工業(yè)廢水，其處理污水的真實效果已得到了公認，可參閱我們的有關(guān)資料。

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