線路板廢水綜合處理與回用技術(shù)

工業(yè)廢水通常含有多種成分，這給其凈化處理帶來很大的困難，也使得環(huán)境與地下水資源受到一定程度的污染。調(diào)查資料顯示，工業(yè)廢水是破壞我國環(huán)境的主要因素之一。線路板在我國工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，也帶動了我國工業(yè)的進(jìn)步，但其生產(chǎn)作業(yè)往往具有高污染、高用水量的特征。本文就某線路板生產(chǎn)企業(yè)廢水處理及回用展開工藝設(shè)計(jì)及技術(shù)探討。

1、工程概況與工藝要求

該線路板廠主要加工和制造線路板，需要鍍鎳、鍍金、鍍錫、OSP涂覆等工藝操作來提升產(chǎn)品質(zhì)量，這類工藝產(chǎn)生的廢水含有多種重金屬元素，此外還有少量有機(jī)物。多種成分的摻雜就加大了廢水處理的難度，更不利于環(huán)境的治理。

依該廠的產(chǎn)能狀況，本項(xiàng)目擬建廢水處理規(guī)模為2600m3/d，其中廢水回用800m3/d，外排廢水1800m3/d。廢水系統(tǒng)每天運(yùn)行24h，回用水系統(tǒng)每天運(yùn)行20h。出水要求：對于一般清洗廢水，其電導(dǎo)率≤200μs/cm，COD≤10mg/L，pH在6～8；排放水執(zhí)行《污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）表2標(biāo)準(zhǔn)。

2、工藝設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)要求

自廢水流入廢水站，經(jīng)過各個步驟的處理直到向外排放，其間的所有環(huán)節(jié)均為本次的設(shè)計(jì)內(nèi)容。要適用于生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)則應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：廢水要分流處理；達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)；最大限度地利用基礎(chǔ)設(shè)施；依靠先進(jìn)的工藝、設(shè)備，實(shí)現(xiàn)利益最大化。

由于該廠電鍍廢水的水質(zhì)與生產(chǎn)能力、工藝與技術(shù)水平有很大關(guān)系，所以以下運(yùn)用的水質(zhì)及水量參數(shù)作為一般情況下的取值，并不是固定不變的。廢水中的雜質(zhì)大多是金屬離子、有機(jī)物及酸堿，針對此類雜質(zhì)，可采用物理法、化學(xué)法、物化法及生物法進(jìn)行深度處理[1]。廢水處理系統(tǒng)有分別針對不同雜質(zhì)的處理工藝。

2.2 工藝流程設(shè)計(jì)

2.2.1 含鎳廢水處理

含鎳廢水主要指PCB生產(chǎn)制程沉金線“鎳缸”后水洗水及破氰后的含氰廢水。含鎳廢水主要含有鎳離子，為一類污染物，車間的含鎳廢水在調(diào)節(jié)池進(jìn)行收集，經(jīng)一定的時間調(diào)質(zhì)均勻后，提升至pH調(diào)節(jié)池進(jìn)行pH調(diào)節(jié)后流入氧化池、混凝池、絮凝池，由沉淀池以氫氧化鎳、磷酸鈣污泥形式去除水中大部分污染物。出水使用多介質(zhì)過濾器與鎳離子交換系統(tǒng)，確保鎳離子達(dá)標(biāo)，過濾出水進(jìn)入綜合廢水進(jìn)行后續(xù)處理。工藝流程如圖1所示。

2.2.2 油墨廢水處理

油墨廢水主要來自蝕刻制程中顯影、去膜程序所產(chǎn)生的高濃度廢液及后續(xù)沖污清洗廢水。由于廢液以有機(jī)性污染物質(zhì)（油墨?p顯影液）為主，故利用油墨在酸性條件下可自然凝聚的特性，將此類廢水單獨(dú)收集，并添加酸化劑調(diào)整反應(yīng)的pH值在3～5，使水中所含的油墨酸化后凝聚成可進(jìn)行固液分離的大顆粒粒子，通過壓濾機(jī)將固液分離，濾液進(jìn)入絡(luò)合廢水調(diào)節(jié)池進(jìn)行化混沉淀，從而去除重金屬。

油墨廢水采用酸析+壓濾機(jī)+化混沉淀的方法進(jìn)行預(yù)處理后與絡(luò)合廢水一同排入綜合廢水一并處理，避免人工撈渣的煩勞。工藝流程如圖2所示。

2.2.3 含氰廢水處理

本項(xiàng)目的含氰廢水主要產(chǎn)生于含氰鍍銅和鍍金過程的清洗廢水。車間的含氰廢水在廢水調(diào)節(jié)池中進(jìn)行收集，經(jīng)一定的停留時間調(diào)質(zhì)均勻后，經(jīng)泵提升至一級破氰反應(yīng)池進(jìn)行處理，加入NaOH及NaClO，控制pH值在10～11，ORP值在300～350mv進(jìn)行一段破氰處理：

然后自流入二級破氰反應(yīng)池，加入H2SO4及NaClO，控制pH值在7～8，ORP值在600～650mv進(jìn)行二級破氰處理：

加藥均為通過pH及ORP控制器與計(jì)量泵聯(lián)動控制，自動加藥。經(jīng)過破氰處理后的含氰廢水通過泵抽入可回用廢水處理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)池，和此類水一起進(jìn)入后續(xù)處理。工藝流程如圖3所示。

2.2.4 絡(luò)合廢水處理

絡(luò)合廢水主要來源于各類高含銅廢液及絡(luò)合清洗水中含有有機(jī)物質(zhì)與重金屬離子（以銅離子為主），經(jīng)調(diào)勻后以連續(xù)流方式由調(diào)節(jié)池輸送至化學(xué)混凝處理系統(tǒng)。廢水在反應(yīng)池中調(diào)節(jié)pH至11，投加Na2S置換出絡(luò)合物中的重金屬離子，形成硫化物沉淀與氫氧化物沉淀，進(jìn)入快混池后添加PAC，然后進(jìn)入慢混池加入PAM。加藥完成后，廢水進(jìn)入最終沉淀池，將析出之污泥、浮渣自液體中分離，廢水過沉淀池后進(jìn)入綜合廢水調(diào)節(jié)池。其設(shè)計(jì)主要目的為降低銅離子，降低綜合廢水對重金屬處理難度。工藝流程如圖4所示。

2.2.5 綜合廢水處理

產(chǎn)線分流下來的不可回用廢水、預(yù)處理后的絡(luò)合廢水、油墨廢水、含鎳廢水及可回用廢水的RO濃水在廢水調(diào)節(jié)池中進(jìn)行收集。此廢水含重金屬離子與有機(jī)物，經(jīng)一定的停留時間調(diào)質(zhì)均勻后，經(jīng)提升泵提升至反應(yīng)池進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，在混凝池及絮凝池加入PAC、PAM后流入沉淀池進(jìn)行固液分離去除水中的重金屬[2]。出水流入中和池，調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入緩沖池準(zhǔn)備進(jìn)一步反應(yīng)。

緩沖池的廢水提升至生化處理系統(tǒng)，經(jīng)過水解酸化池及接觸氧化池處理后進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液分離，出水流入放流池，達(dá)標(biāo)后對外排放。

如考慮項(xiàng)目日后提升廢水回用率，可預(yù)留一個二沉池作為末端水回用系統(tǒng)的工作區(qū)，在二沉池中安裝（浸沒式超濾）MBR系統(tǒng)。部分放流水處理后進(jìn)入緩沖池，進(jìn)一步提升至精密過濾器過濾后到RO系統(tǒng)，系統(tǒng)濃水返回綜合廢水調(diào)節(jié)池，產(chǎn)水進(jìn)入可回用廢水的回用水池做回用。綜合廢水處理工藝流程如圖5所示。

2.2.6 可回用廢水處理

可回用廢水指的是車間的一般清洗廢水、磨板廢水與經(jīng)處理后的含氰廢水。本文中回用水工藝采用管式微濾膜（TMF）+反滲透（RO）工藝組合，達(dá)到節(jié)省場地、提高效率的效果。工藝流程如圖6所示。

（1）管式微濾膜（TMF）系統(tǒng)。管式膜過濾是一種采用微孔膜在壓力驅(qū)動下的錯流式過濾工藝，用于從液體中分離懸浮固體。基本的過濾單元包括一個濃縮池、一臺單級循環(huán)泵和一列膜組件，并有相關(guān)儀表用于監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行壓力和過濾過液流量。廢水從反應(yīng)池單元過來，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，廢水溢流到濃縮池內(nèi)，然后用循環(huán)泵送出。

廢水以高流速從膜管內(nèi)穿過，管式膜從混合液內(nèi)將懸浮固體分離出來。懸浮固體被膜截留，在濃縮池內(nèi)濃縮，清水透過膜層進(jìn)入產(chǎn)水箱，濃縮液從膜組件出口處回流到濃縮池內(nèi)，每列膜組件進(jìn)出口處安裝有壓力表用于顯示壓差。

由于廢水源源不斷進(jìn)入系統(tǒng)，懸浮固體的濃度逐漸增加，為了維持其濃度在合理范圍內(nèi)，一部分的濃縮循環(huán)液需要間歇或連續(xù)從濃縮池引出，送往一個濃縮液脫水系統(tǒng)。濃縮液的排出可用一個污泥移送泵，自動控制運(yùn)行。

采用此工藝可將回用水系統(tǒng)中預(yù)處理單元流程縮短，替代傳統(tǒng)預(yù)處理單元中的沉淀池、多介質(zhì)過濾器和超濾裝置，節(jié)約了場地的同時減少了投入的設(shè)備數(shù)量。

TMF產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱調(diào)節(jié)pH至中性，之后經(jīng)緩沖池提升泵進(jìn)入精密過濾器進(jìn)行預(yù)過濾，去除廢水中較大的有機(jī)物雜質(zhì)及顆粒物等后進(jìn)入RO系統(tǒng)。

（2）反滲透（RO）系統(tǒng)。反滲透系統(tǒng)是回用水系統(tǒng)中最主要的脫鹽裝置，它具有極高的脫鹽能力，利用反滲透膜的特性來除去水中絕大部分可溶性鹽分。

經(jīng)過預(yù)處理后，合格的原水進(jìn)入置于壓力容器內(nèi)的膜組件，水分子和極少量的小分子有機(jī)物通過膜層，經(jīng)收集管道集中后，通往產(chǎn)水管再注入反滲透水箱。相反地，不能通過的就經(jīng)由另一組收集管道集中后通往濃水排放管，排出系統(tǒng)之外或排入TMF產(chǎn)水箱。系統(tǒng)的進(jìn)水、產(chǎn)水和濃水管道上都裝有一系列的控制閥門、監(jiān)控儀表及程控操作系統(tǒng)，它們將保證設(shè)備能長期保質(zhì)、保量地系統(tǒng)化運(yùn)行。

反滲透系統(tǒng)采用一段大流量回流配置，盡可能降低膜污染和提升產(chǎn)水率。反滲透系統(tǒng)包括變頻高壓泵、反滲透膜組、阻垢劑加藥系統(tǒng)、pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)及儀表等部分。

2.3 工藝流程整體說明

本項(xiàng)目工藝流程主要針對線路板廢水的幾大種類廢水進(jìn)行了單獨(dú)的預(yù)處理，再通過物化沉淀+A/O生化工藝進(jìn)行深度處理，以保證出水達(dá)標(biāo)排放。而對于回用水，本項(xiàng)目采用TMF+RO的新型組合工藝，對廠區(qū)可回用廢水分水后進(jìn)行處理回用，減少土建構(gòu)筑物與處理設(shè)備的投入。

3、結(jié)語

在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，線路板廢水的處理也是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。雖然傳統(tǒng)的線路板廢水處理與回用方式多種多樣，但是要達(dá)到徹底凈化的目的，人們需要不斷創(chuàng)新工藝與技術(shù)，降低成本，提高回收率，真正做到節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)，這對于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用。（來源：深圳市中拓天達(dá)環(huán)?？萍加邢薰荆?/span>