微電解/斜板沉淀/生物接觸氧化處理印刷電路板廢水
安徽某電路生產(chǎn)企業(yè)投資建設年產(chǎn)14.4 萬m2 印刷電路板生產(chǎn)線,主導產(chǎn)品為單面、雙面印刷電路板。該廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水分為金屬離子廢水、除油清洗廢水、油墨廢水以及生活污水4 種,其排放量分別為254 m3/d,127 m3/d,100 m3/d,8 m3/d。廢水中的主要污染物有:Cu2+,Ni2+、銅氨絡離子、EDTA、油墨、感光膜、抗焊膜、銅粉、火山灰、酸堿及其他有機物等。根據(jù)此廢水水質成分復雜[1]、污染物濃度高的特點,對廢水進行分類收集處理后[2],采用微電解/生物接觸氧化工藝處理綜合廢水,工程運行一年來,對有機物和Cu2+,Ni2+金屬離子的去除效果顯著,出水的COD 和Cu2+,Ni2+均達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)的一級排放標準。
1 設計水量、水質
根據(jù)該公司生產(chǎn)規(guī)模并考慮沖擊負荷,污水處理站設計處理水量為Q=500 m3/d,設計水質及排放標準見表1。
表1 設計水質及排放標準mg/L(pH 值除外)
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2 工藝流程
由于產(chǎn)生的廢水組成復雜,成分多變,因此必須對廢水進行清污分流,先分類預處理,再綜合處理,這樣不僅可以節(jié)省大量初期投資,而且能降低運行和維護成本[3]。
2.1 A,B 股廢水
A,B 股生產(chǎn)廢水成分相近,均為無機類廢水,兩股廢水匯集在一起統(tǒng)一進行預處理。A,B 股生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵后流入集水池,在集水池中調節(jié)pH 值至3~5,由泵泵入微電解反應器,出水自流進入反應斜板沉淀池,投加石灰乳調節(jié)pH 值至9.5,再經(jīng)PAM 絮凝沉淀后出水進入pH 值調節(jié)池,調整pH 值至7 左右,自流進入調節(jié)池。污泥由污泥泵泵入污泥濃縮池進行濃縮。
2.2 C股廢水
C 股廢水為有機類廢水,經(jīng)格柵進入2# 集水池,由泵泵入化學反應池,在化學反應池中投加硫酸調節(jié)pH 值至3 左右,攪拌均勻后流入酸化池,在酸化池中有機物浮于水面上由人工清除后廢水自流進入1# 集水池與A,B 股廢水混合。
2.3 D 股廢水
D 股廢水為生活污水,可生化性強。經(jīng)過格柵除去大的漂浮物和懸浮物進入調節(jié)池,在調節(jié)池中廢水混合均勻,經(jīng)泵提升進入接觸氧化池進行生化處理,出水自流進入二沉池進行泥水分離,上清液達標排放;污泥表1 設計水質及排放標準mg/L(pH 值除外12 工藝流程由于產(chǎn)生的廢水組成復雜,成分多變,因此必須對廢水進行清污分流,先分類預處理,再綜合處理,這樣不僅可以節(jié)省大量初期投資,而且能降低運行和維護成本[3]。
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3 主要構筑物
3.1 A,B 股廢水預處理
(1)1#格柵井。1 座,地下式磚混結構,尺寸為1.0×0.5×1.0(m),內設規(guī)格為1.0×0.5(m)人工格柵1 臺,材質為不銹鋼。
(2)1#集水池。1 座,地下式鋼筋混凝土結構,尺寸6.0×2.0×4.5(m),停留時間1.5 h;內設自吸泵1 臺,Q=16 m3/h,H=15 m,N=2.2 kW;浮球液位開關1 套;在線pH 控制儀2 套。廢水在池內進行充分的混和,降低pH值,達到調節(jié)水量和水質的目的。
(3)微電解反應器。2 臺,材質采用碳鋼加防腐,單體尺寸φ1.6×3.5 m;內設微電解填料,高度2.3 m;鐵碳比為2:1;配套空壓機1 臺,風量1.5 m3/h,壓力44.1kPa。廢水中的有機物在反應器內通過微電解電場的作用發(fā)生復雜的電化學反應,其開環(huán)鏈被打斷而發(fā)生轉化或去除,從而去除COD。同時反應器內生成的Fe2+,破除絡合銅并將Cu2+置換出來。
(4)反應斜板沉淀池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結構,尺寸6.5×3.0×4.5(m),表面負荷1.15 m3/m2·h,沉淀時間2.0 h,分為混凝池和沉淀池兩部分。其中混凝尺寸3.0×1.5×4.5(m)(2 格),H 有=4 m,V 有=12 m3;沉淀池尺寸5.0×3.0×4.5(m),H 有=4.0 m。配套攪拌器2 臺,N=0.75 kW;在線pH 計1 套;斜板填料13 m3,材質為U-PVC;污泥泵2 臺Q=10 m3/h,H=10.0 m,N=0.75kW。廢水通過控制pH 值在3~5 之間再加混凝劑,使膠體狀有機物生成部分大分子顆粒,在斜板沉淀池中沉淀分離。
(5)pH 調整池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結構,尺寸3.0×1.0×4.5(m),H 有=4 m,V 有=12 m3;內置HA-65 型曝氣軟管直徑覬65 mm,長度10 m;在線pH 計1套。廢水在池內進行充分的混和,通過在線pH 計調節(jié)pH 值至7 左右。
3.2 C股廢水預處理
(1)2#格柵渠。1 座,地下式磚混結構,尺寸為1.0×0.5×1.0(m),內設規(guī)格為1.0×0.5(m)人工格柵1 臺,材質為不銹鋼。
(2)2#集水池。1 座,地下式鋼筋混凝土結構,尺寸為6.0×1.0×4.5(m),設計停留時間2.5 h,內設潛污泵1臺,Q=8 m3/h,H=10 m,N=0.75 kW;浮球液位開關1套。主要起到收集廢水,調節(jié)水量和水質的作用。
(3)酸化池。1 座,地上式鋼筋混凝土結構,設計停留時間1.0 h,酸化池分為反應池、隔油池和渣斗三部分,其中反應池尺寸為2. 0×1.0×2.5(m),隔油池尺寸為3.85×1.0×2.5(m),渣斗尺寸為1. 0×1.0×2.5(m)。配套攪拌器1 臺,在線pH 計1 套。主要功能調節(jié)廢水pH 值至3~4,刮除浮于水面的有機物。
3.3 D 股廢水與A、B、C 股廢水混合處理
(1)3#格柵渠。1 座,地下式磚混結構,尺寸為1.0×0.5×1.0(m),內設規(guī)格為1.0×0.5(m)人工格柵1臺,材質為不銹鋼。
(2)調節(jié)池。1 座,地下式鋼筋混凝土結構,尺寸為7.0×6.0×4.5(m),設計停留時間8.0 h,H 有=4.0 m,V 有=160 m3;內置潛污泵1 臺,Q=20 m3/h ,H=10 m,N=1.5kW;不銹鋼的潛水攪拌器1 臺,N=2.2 kW;LPT 浮球液位開關1 套。主要功能調節(jié)水質和水量。
(3)生物接觸氧化池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結構,尺寸5.0×4.0×4.5(m),設計停留時間4.0 h,H 有=4.0 m,V 有=80 m3。內置填料60 m3,HA-65 型曝氣軟管直徑φ65 mm,長度40 m。主要作用是反應池中裝有填料,經(jīng)過充氧的廢水與長滿生物膜的填料接觸,在微生物膜的作用下,廢水得到凈化。
(4)二沉池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結構,尺寸6.0×4.0×4.5(m),設計表面負荷0.87 m3/m2·h,沉淀時間2.0 h。內設導流筒2 個;污泥泵2 臺,1 用1 備,Q=10.0m3/h,H=10.0 m,N=0.75 kW。主要功能利用重力沉降將比水重的懸浮顆粒從水中去除。
(5)污泥濃縮池。1 座,尺寸3.0×3.0×4.5(m),H 有=4 m,V 有=36 m3,設計污泥固體通量為40 kg/m2·d,濃縮時間16 h,內設G40-1 型螺桿泵1 臺,Q=12 m3/h,H=60.0 m,N=4 kW。主要功能利用重力沉降將比水重的懸浮顆粒從水中去除。
(6)綜合操作間。1 座,共3 間,地上式,尺寸9.0×6.0×3.0(m)。配套HSR80-80A 鼓風機1 臺,風量3.65m3/min;風壓49 kPa,N=5.5 kW;加藥裝置3 套;板框壓濾機1 套,壓濾面積60 m2;配電柜1 套。主要功能用于放置鼓風機、壓濾機、配電柜、加藥裝置及值班室等。
(7)事故貯存池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結構,尺寸6.0×3.5×4.5(m),主要功能貯存生產(chǎn)過程事故廢水或不達標廢水。
4 運行效果及經(jīng)濟分析
4.1 運行效果
該工程2010 年3 月建成并開始調試,經(jīng)過3 個月的調試運行后,整個處理系統(tǒng)運行正常,處理結果穩(wěn)定,2010 年6 月經(jīng)當?shù)丨h(huán)保部門連續(xù)3 天取樣檢測, 出水各項指標均達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)的一級排放標準(表2),順利通過驗收。
表2 廢水處理效果 mg/L
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4.2 運行成本
該工程總投資為182 萬元,運行成本:電費按0.65元/kW·h 計算,噸水直接費為0.53 元/t,藥劑主要有PAM、氫氧化鈣、硫酸,加藥費約0.48 元/m3,人工按照2 人操作,直接費0.12 元/t,合計1.13 元/t。5 結語(1)印刷電路板(PCB)生產(chǎn)工序較多,廢水水質種類多,成分復雜且含有多種重金屬,對其進行分類收集預處理,再綜合處理,可以節(jié)約投資,降低運行和維護成本。
(2)經(jīng)過1 年多的運行表明,采用微電解/斜板沉淀/生物接觸氧化工藝處理印刷電路板綜合廢水,技術可靠,操作簡單,運行穩(wěn)定,出水水質符合《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)的一級排放標準。
參考文獻
[1] 郭永福, 邵琪珺.印刷電路板生產(chǎn)廢水的綜合治理及廢水回用[J].工業(yè)水處理,2007,27(8):70- 73.
[2] 王曉云,付愛民,李景.臺灣某半導體企業(yè)的廢水處理工程實例[J].中國給水排水,2006,22(20):73- 76.
[3] 游震中,魏江洲,丁扣林.印制板廢水處理工藝簡析[J].印制電路信息,2003(3):52- 54.
作者簡介:姚廷頁(1982-),男,安徽樅陽人,本科學歷,助理工程師,主要從事環(huán)境工程工藝技術和設備的研究。

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