中山達(dá)進(jìn)電子有限公司PCB廢水處理工程
摘要：本文介紹的達(dá)進(jìn)電子有限公司PCB廢水分為：清洗廢水、高濃有機(jī)廢水、絡(luò)合廢水、濃酸廢液等廢水。清洗廢水采用“pH調(diào)整+混凝+沉淀+砂濾+離子交換”工藝；絡(luò)合廢水采用“破絡(luò)+混凝沉淀”，出水排入清洗廢水；高濃有機(jī)廢水采用“物化+生化”預(yù)處理后，其COD可降至300mg／L以下，再混合入低濃度的清洗廢水，總排放出水COD均可達(dá)到50～80mg／L。出水各項(xiàng)指標(biāo)均可穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家和廣東省一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：印制電路板,清洗廢水,高濃有機(jī)廢水,生化處理,銅,COD
印制電路板(Printed Circuit Board，簡(jiǎn)稱為 PCB)廢水排放量大，廢水污染物種類多，成份復(fù)雜。PCB包括剛性、撓性和剛撓結(jié)合的單面板、雙面板和多層板。多種重金屬?gòu)U水和有機(jī)廢水排出，處理難度較大。為了保證PCB廢水的處理效果，須按照污染物的不同將廢水分為：一般清洗廢水、高濃有機(jī)廢水、絡(luò)合廢水、濃酸廢液和其它廢棄換缸液等廢水種類，針對(duì)每一類廢水的主要污染物的特點(diǎn)，分別進(jìn)行預(yù)處理，可達(dá)到理想的處理效果。
1 工程概述
達(dá)進(jìn)電子有限公司新建PCB生產(chǎn)廠總占地 200畝，其中一期工程占總地面積為100畝。生產(chǎn)單、雙面及多層覆銅板，年產(chǎn)量分別為180萬(wàn)mz、50 萬(wàn)m。、37萬(wàn)m 。總PCB廢水排放量達(dá)13200m3／d，一期排放PCB廢水為6600m3／d。以下就達(dá)進(jìn)電子有限公司的廢水處理工程為例介紹PCB廢水處理情況，污水處理站土建按總處理13200m3／d規(guī)劃建設(shè)，一期設(shè)備按處理6600m，／d配置。新生車間生產(chǎn)三種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程示于圖1。
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2 廢水水量和水質(zhì)
根據(jù)對(duì)生產(chǎn)線工序和生產(chǎn)用料的分析，一期該廠生產(chǎn)車間主要原材料列于表1。
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該廠主要廢水分類和水量見表2。PCB廢水的主要污染物是酸、堿、Cu、Ni等重金屬離子，以及 COD、SS等等。該廢水經(jīng)處理后，出水水質(zhì)達(dá)到廣東省《水污染排放限值(DB44／26．2001)》中的II時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，見表3。
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3 廢水處理工藝
3．1 工藝流程
根據(jù)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，不同生產(chǎn)工序排出的廢水分別收集到不同的廢水貯槽(池)內(nèi)。并分別對(duì)各類廢水進(jìn)行預(yù)處理后再合并一起處理。該廠處理系統(tǒng)主要的設(shè)計(jì)工藝如圖2。
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3．1．1 清洗廢水
清洗廢水的來(lái)源于磨板、水洗、電鍍、洗缸等程序，清洗廢水占總水量的80％以上，清洗廢水總體呈酸性，其污染物濃度相對(duì)較低，一般pH為2～5， COD在lOOmg／L以下，離子態(tài)銅濃度≤lOOmg／L。本工程以清洗廢水的處理為主處理工藝。
各類廢水經(jīng)單獨(dú)收集及預(yù)處理后，統(tǒng)一收集于調(diào)節(jié)池與清洗廢水混合勻質(zhì)，由提升泵將混合勻質(zhì)后的廢水提升至綜合廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)過二級(jí)pH 調(diào)整槽調(diào)整廢水的pH值至設(shè)定值，同時(shí)向廢水中加入堿液、FeSO 、PAC和PAM，廢水中的銅、鎳等重金屬離子以及部分膠體類有機(jī)物形成絮體，在沉淀池沉淀，污泥排入污泥池。沉淀上清液流入中間水池，由過濾泵打入砂濾塔，廢水中的懸浮物質(zhì)被截留而去除，進(jìn)一步去除銅。砂濾塔運(yùn)行一定周期后，截留懸浮物不斷累積，需要進(jìn)行反沖洗，反沖洗排水加入調(diào)節(jié)池再處理。砂濾出水若銅等重金屬達(dá)標(biāo)，則直接排放，若超標(biāo)則出水進(jìn)入離子交換塔。
砂濾后設(shè)置陽(yáng)離子樹脂交換吸附系統(tǒng)，以進(jìn)一步去除廢水中的陽(yáng)離子。離子樹脂運(yùn)行一定周期后其交換容量達(dá)到飽和，而不再具有交換能力，需要進(jìn)行再生，恢復(fù)樹脂的吸附交換能力。交換樹脂選用強(qiáng)酸型樹脂，再生劑采用工業(yè)NaC1，再生液排入絡(luò)合廢水再處理。
3．1．2 高濃有機(jī)廢水
高濃有機(jī)廢水一期排放約325mVd，占總水量的5％左右，廢水來(lái)自于各除膠、除油、顯影、脫膜、綠油工序和某些高濃度的有機(jī)廢液缸，其COD濃度很高， 一般3000"--,8000mg／L， 有時(shí)可達(dá) 12000mg／L，是一種污染較嚴(yán)重的廢水。此類廢水單獨(dú)收集后，由廢水泵打入酸析槽，由pH在線儀控制投加酸液，在酸性條件下，廢水中的有機(jī)物析出浮于水面，定時(shí)清除。酸析后投加混凝劑，混凝沉淀，主要除去廢水中的銅等重金屬。經(jīng)酸析和沉淀后分離，廢水COD可降到800 1200mg／L，含銅一般在0．3～ 1．0mg／L之間，再經(jīng)過生化處理系統(tǒng)(厭氧池一活性污泥一沉淀)，高濃有機(jī)廢水的經(jīng)生化處理后出水 COD可降到300mg／L左右。
3．1．3 絡(luò)合廢水
絡(luò)合銅廢水來(lái)自于蝕刻、沉銅、沉銀等工序。絡(luò)合廢水一期約500m3／d，占總水量的8％左右，廢水含有高濃度的銅氨絡(luò)離子、EDTA．Cu、檸檬酸、酒石酸及銅螯合物等。絡(luò)合廢水須先行破除絡(luò)合物(銅螯合物)才能將銅沉淀去除。將廢水泵到破絡(luò)反應(yīng)槽、在酸性條件下，廢水與鐵碳濾料反應(yīng)，并投加混凝劑混凝沉淀，沉淀上清液進(jìn)入調(diào)節(jié)池與清洗廢水混合再進(jìn)一步處理。
3．1．4 濃酸廢水、濃喊廢水、回收廢液
一期濃酸廢水排放量約50 m3／d，含5～10％ H：SO ，單獨(dú)收集于廢酸池中。由泵加入高濃有機(jī)廢水預(yù)處理酸析槽，用于調(diào)整高濃有機(jī)廢水酸析槽的pH 值以節(jié)省處理費(fèi)用。多余部分加入至調(diào)節(jié)池中以稀釋。濃堿廢水收集后由泵泵入反應(yīng)槽需投堿的地方，減少片堿用量，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。回收廢液含高濃度銅，具有回收價(jià)值。由專業(yè)回收廠家進(jìn)行回收。
3．1．5 污泥處理
包括污泥貯池、污泥反應(yīng)槽、污泥脫水機(jī)及其配套設(shè)備。沉淀池排泥量約400m3／d，含水率99％。沉淀池排出的污泥排入污泥貯池，由污泥泵打入帶式污泥脫水機(jī)，同時(shí)加入助凝劑進(jìn)行污泥改善污泥脫水性能。采用帶式壓濾機(jī)2套，帶寬1500mm。脫水污泥含水率80％~85％。脫水后的污泥由專營(yíng)回收公司收購(gòu)去回收有用成份。
3．2 主要構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)
該廢水處理工程所在土建構(gòu)筑物一期完成，綜合廢水處理系統(tǒng)分兩套，鋼制處理槽、砂濾塔、樹脂塔、脫水機(jī)按一期處理水量設(shè)置。主要構(gòu)筑物和設(shè)備具體參數(shù)如下：
收集水池：7座，容積30-200m3，分別收集絡(luò)合廢水、高濃有機(jī)廢水、濃酸廢液、濃堿廢液、堿性蝕刻液、酸I生蝕刻液、硝酸廢水等；地埋式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)池(清洗廢水收集池)：收集低濃度的清洗廢水和其它經(jīng)預(yù)處理后的廢水，地埋式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；總調(diào)節(jié)時(shí)間8h(調(diào)節(jié)池2座，按13200m3／d規(guī)模建成)：采用鼓風(fēng)曝氣攪拌。
置換反應(yīng)池：總停留時(shí)間30min，地上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用鼓風(fēng)曝氣攪拌。
pH調(diào)整池：總停留時(shí)間10min，地上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用鼓風(fēng)曝氣攪拌。
混凝反應(yīng)池：總停留時(shí)間20min，兩格，第一格采用鼓風(fēng)曝氣攪拌，第二格采用機(jī)械攪拌。
沉淀池：輻流式沉淀池1座， 15mx4．5m，并設(shè)置中心傳動(dòng)刮泥機(jī)，壓力排泥。
砂濾塔：鋼制內(nèi)襯玻璃鋼， 2．0x4.6m，4座，石英砂濾料；氣水聯(lián)合反沖洗。
離子交換塔：鋼制內(nèi)襯玻璃鋼， 2．0mx5．2m，4 座，采用鈉離子交換樹脂，再生劑采用工業(yè)NaC1。高濃有機(jī)廢水處理池：鋼制內(nèi)襯玻璃鋼，1 2mx 3．0rnx3．6m。
絡(luò)合廢水處理池：鋼制內(nèi)襯玻璃鋼，8mx3．0mx 3．6m。
污泥脫水機(jī)：帶式壓濾機(jī)2臺(tái)，帶寬1500mm。
4 環(huán)保驗(yàn)收結(jié)果
該工程于2002年10月開始施工建設(shè)，2003年 6月污水處理系統(tǒng)投產(chǎn)試機(jī)。該工程自投入使用后，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果較好，該廠廢水處理后全因子達(dá)標(biāo)，并于2004年11月經(jīng)中山市環(huán)境保護(hù)局驗(yàn)收通過。椐中山市環(huán)保監(jiān)測(cè)(工)字(2004)第219號(hào)，四天監(jiān)測(cè)的結(jié)果，見表4。
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5 經(jīng)濟(jì)分析
5．1 運(yùn)行直接成本
人工費(fèi)：本廢水處理站設(shè)2個(gè)技術(shù)員，12個(gè)操作員，每天三班，每班4人，技術(shù)員月薪3000元，工人月薪1500計(jì)，折算為處理每噸廢水人工費(fèi)0．12 元；電費(fèi)：廢水處理站運(yùn)行總功率為55kW，即處理每噸水電耗為0．13度電，按0．8元／度電計(jì)，即處理每噸水電費(fèi)為0．16元；藥劑費(fèi)：廢水處理過程中投加用PAM、PAC、酸、堿、鐵鹽、次氯酸鈉、重捕劑等，根據(jù)調(diào)試運(yùn)行總結(jié)，每噸水藥劑費(fèi)用為1．25元。1～ 3項(xiàng)合計(jì)：處理每噸水費(fèi)用為1．53元。
5．2 工程投資
本廢水處理站占地約3200m2(土建設(shè)施按處理 PCB廢水13200m3／d，一期全部建設(shè)完畢)，一期工程投資約950萬(wàn)元，其中土建投資約300萬(wàn)元，一期設(shè)備投資為650元。主要設(shè)備如廢水泵、藥泵、污泥泵、pH儀表、風(fēng)機(jī)等為進(jìn)口或合資知名品牌。
6 結(jié)論
PCB廢水中的高濃有機(jī)廢水是一種較難處理的高濃度有機(jī)廢水，先進(jìn)行“酸析一混凝一沉淀”后再采用生化(改良型活性污泥法)處理去除COD 是可行的；高濃有機(jī)廢水進(jìn)行生化系統(tǒng)前須進(jìn)行除銅處理，否則銅離子會(huì)在生化系統(tǒng)中累積，影響生化處理效果。達(dá)進(jìn)公司為新建廠，在生產(chǎn)線建設(shè)過程中，環(huán)保設(shè)計(jì)人員已參與車間生產(chǎn)線排放廢水的分水工作，生產(chǎn)車間排出的PCB廢水分類比較徹底，廢水分類較好。尤其是高濃有機(jī)廢水、絡(luò)合廢水能夠很好地分離出來(lái)，確保總出水總銅和COD的達(dá)標(biāo)。該廢水處理系統(tǒng)采用三級(jí)監(jiān)控：現(xiàn)場(chǎng)控制(現(xiàn)場(chǎng)操作箱)、中央控制盤(琴鍵式操作臺(tái))、集成PLC控制，主要機(jī)電設(shè)備都有備用，自動(dòng)投加藥劑，確保了廢水處理系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。中央控制室同時(shí)配備有工控機(jī)(電腦)和大型工藝流程屏，可動(dòng)態(tài)計(jì)錄各數(shù)據(jù)，并可查詢、打印、傳輸歷史記錄。
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