PCB污水處理
前序:廢水來源及水質
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)的關鍵是對油墨廢水中高濃度有機物的去除。工程實踐,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。
①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,不徹底,費用也很高。
②生物處理法(一般不主張使用)
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。
③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、設備上,設備故障率高,此工藝不便采用。在實際工程中我們是直接投加粉末活性碳比較方便但成本很高。
④酸化-Actiflo法
酸化凝聚法是目前處理PCB油墨廢水的*常用處理工藝,此工藝一般先將廢水由泵打入酸析池,酸析池內設有pH自動控制儀表,由PH儀表控制加酸量,酸析池內PH控制在2-3,油墨廢水中的感光膜在酸性的條件下會析出成濃膠狀凝聚物,其比重較水經,易于分離,經酸化除渣后的廢水進入中和反應池再調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1000 mg/L以下(個別水樣有異)這是我們常用的預處理方法。
2. 使用經驗
上述的四種油墨廢水處理方法,各有優(yōu)劣,我們在工程實際中采用酸化-凝聚法+氣浮,處理PCB油墨廢水是較為合適的方法,但我們建議先在實驗室小試,我們取幾個不同油墨廢水作實驗如下:
實驗流程如下:
步驟:
A、分別取不同的油墨廢水(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、加酸液快速攪拌調油墨廢水pH值至2-3,pH小于5已有油墨析出浮于液面;
C、靜置分層,可有部分固態(tài)物質浮于液面,小部分沉于燒杯底,取中間清液測pH值、CODcr
和Cu;
D、除去液面浮渣,加堿攪拌調剩余混合液pH到8.5-9.0,加入PAC和PAM,**次形成絮體
E、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;
F、分析實驗結果。
實測數(shù)據(jù):(單位為mg/L,pH除外)
3. 工程實踐
我們在工程實踐中根據(jù)油墨廢水的特點,
并結合國內的實際情況,
考慮到處理工藝的實際可行性,
結合小試的結果,主要采用處理工藝:
油墨廢水酸析(除浮渣) pH調整混凝氣浮分離氣浮出水(清液)
該工藝應用于某電子有限公司印制線路板廢水處理工程,該工程總設計規(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。油墨廢水經酸析去除大部分浮渣處理后,再加入堿液PH調整至8.5左右,在進入氣浮處理設備時投加PAC、PAM混凝劑進行混凝反應,油墨廢水在氣浮設備反應區(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。此工藝適宜于各種濃度的
PCB油墨廢水。
我們工程實踐中即使經過以上工藝,油墨廢水的出水CODcr仍很高,一般有400-800mg/L,因
油墨廢水占總水量的5%左右,經預處理后的油墨廢水排入總出水,仍會造成總出水的CODcr
的超標,因此還需對油墨預處理后的出水進行深度處理,使其CODcr盡可能降低,一般要求油墨廢水處理后*終出水CODcr<200mg/L,才能保證PCB廢水處理后總出水CODcr低于100mg/L。
酸析除渣主要除去油墨廢水中的菲林類物質,可去除50%左右(原水濃度越高,去除率會偏高),混凝反應和氣浮主要去除懸浮物、銅和部分CODcr,懸浮物和銅去除率可達90%以上,CODcr
去除占總CODcr約60%左右,厭氧和好氧主要進一步去除油墨廢水中的有機物,可去除CODcr
占總有機物約15%,全工藝去除油墨廢水CODcr約95-98%,出水CODcr可低至150mg/L以下。
注意,厭氧和好氧生物處理,應適當加入一些生化性較好的有機廢水(營養(yǎng)鹽亦可),提高油墨廢水的可生化性。
4. 結束語
PCB油墨廢水是一種較難處理的高濃度有機廢水,其對線路板廢水處理工程的全因子達標排放至關重要。特別是PCB油墨廢水的CODcr去除,一般的處理很難達到100 mg/L以下。因此,必須針對PCB油墨廢水的特性,以及它所含的成分進行深入的研究及實踐,選擇和確定更加成熟可行的處理工藝。實驗研究和工程實踐得出以下結論,可供工程設計參考
①、油墨廢水水量占整個印制線路板廢水約5%,對全部廢水的CODcr貢獻值達80%,油墨廢水處
理必須從車間分水排水把關,徹底分離出來,不得亂接亂排,盡量避免其它低濃度的廢水或含銅廢水
混入,低濃度的廢水混入后會造成油墨廢水量增加,含銅廢水混入后生物處理較因難。
②、油墨廢水一般呈堿性,pH值9-12,采用酸析方法除菲林類物質,pH要調至2-3,會消耗去大量的酸,工程上可利用生產線排出的廢酸液調油墨廢水的pH值,達到以廢治廢的目的,會節(jié)省相當大的藥劑費用。
③、油墨廢水中含有COD、SS和銅等污染物,油墨廢水處理工藝應考慮這幾種污染物的去除,
酸析可去除COD,混凝可去除銅,以避免銅對生物的毒害作用。經酸析和混凝后,COD仍很高,采用生化法深度處理,因BOD/COD值太低(<0.2),需適當加入有機物和營養(yǎng)鹽,工程中可考慮引入廠區(qū)的生活廢水,以提高油墨廢水的可生化性。