微電解/斜板沉淀/生物接觸氧化處理印刷電路板廢水

姚廷 頁 ，王宏，李杰,3

（1.安徽萬聯(lián)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，安徽 合肥 230051；2.安徽綠創(chuàng)環(huán)境科技有限公司，安徽 合肥 230601；3.安徽全柴動力股份有限公司，安徽 全椒 239500）

安徽某電路生產(chǎn)企業(yè)投資建設(shè)年產(chǎn)14.4萬m2印刷電路板生產(chǎn)線，主導(dǎo)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(luò)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(zhì)成分復(fù)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(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 設(shè)計水量、水質(zhì)

根據(jù)該公司生產(chǎn)規(guī)模并考慮沖擊負(fù)荷，污水處理站設(shè)計處理水量為Q=500 m3/d，設(shè)計水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 設(shè)計水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn) mg/L（pH值除外）

2 工藝流程

由于產(chǎn)生的廢水組成復(fù)雜，成分多變，因此必須對廢水進行清污分流，先分類預(yù)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(yù)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(diào)節(jié)pH值至3～5，由泵泵入微電解反應(yīng)器，出水自流進入反應(yīng)斜板沉淀池，投加石灰乳調(diào)節(jié)pH值至9.5，再經(jīng)PAM絮凝沉淀后出水進入pH值調(diào)節(jié)池，調(diào)整pH值至7左右，自流進入調(diào)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(xué)反應(yīng)池，在化學(xué)反應(yīng)池中投加硫酸調(diào)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(diào)節(jié)池，在調(diào)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(biāo)排放；污泥進入污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥由螺桿泵泵入板框壓濾機脫水。

3 主要構(gòu)筑物

3.1 A，B股廢水預(yù)處理

（1）1＃格柵井。1座，地下式磚混結(jié)構(gòu)，尺寸為1.0×0.5×1.0（m），內(nèi)設(shè)規(guī)格為 1.0×0.5（m）人工格柵 1 臺，材質(zhì)為不銹鋼。

（2）1＃集水池。1座，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸6.0×2.0×4.5（m），停留時間 1.5 h；內(nèi)設(shè)自吸泵 1 臺，Q=16 m3/h，H=15 m，N=2.2 kW；浮球液位開關(guān) 1套；在線pH控制儀2套。廢水在池內(nèi)進行充分的混和，降低pH值，達到調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的目的。

（3）微電解反應(yīng)器。2臺，材質(zhì)采用碳鋼加防腐，單體尺寸?1.6×3.5 m；內(nèi)設(shè)微電解填料，高度2.3 m；鐵碳比為2：1；配套空壓機1臺，風(fēng)量 1.5 m3/h，壓力 44.1kPa。廢水中的有機物在反應(yīng)器內(nèi)通過微電解電場的作用發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，其開環(huán)鏈被打斷而發(fā)生轉(zhuǎn)化或去除，從而去除COD。同時反應(yīng)器內(nèi)生成的Fe2+，破除絡(luò)合銅并將Cu2+置換出來。

（4）反應(yīng)斜板沉淀池。1座，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸 6.5×3.0×4.5（m），表面負(fù)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(zhì)為U-PVC；污泥泵 2 臺 Q=10 m3/h，H=10.0 m，N=0.75 kW。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(diào)整池。1座，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸 3.0×1.0×4.5（m），H有=4 m，V有=12 m3；內(nèi)置 HA-65型曝氣軟管直徑?65 mm，長度10 m；在線pH計1套。廢水在池內(nèi)進行充分的混和，通過在線pH計調(diào)節(jié)pH值至7左右。

3.2 C股廢水預(yù)處理

（1）2＃格柵渠。1座，地下式磚混結(jié)構(gòu)，尺寸為1.0×0.5×1.0（m），內(nèi)設(shè)規(guī)格為 1.0×0.5（m）人工格柵 1 臺，材質(zhì)為不銹鋼。

（2）2＃集水池。1座，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為 6.0×1.0×4.5（m），設(shè)計停留時間 2.5 h，內(nèi)設(shè)潛污泵 1臺，Q=8 m3/h，H=10 m，N=0.75 kW；浮球液位開關(guān) 1套。主要起到收集廢水，調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的作用。

（3）酸化池。1座，地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計停留時間1.0 h，酸化池分為反應(yīng)池、隔油池和渣斗三部分，其中反應(yīng)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(diào)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(jié)構(gòu)，尺寸為1.0×0.5×1.0（m），內(nèi)設(shè)規(guī)格為 1.0×0.5（m）人工格柵 1臺，材質(zhì)為不銹鋼。

（2）調(diào)節(jié)池。1座，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為7.0×6.0×4.5（m），設(shè)計停留時間 8.0 h，H有=4.0 m，V有=160 m3；內(nèi)置潛污泵 1 臺，Q=20 m3/h ，H=10 m，N=1.5kW；不銹鋼的潛水?dāng)嚢杵?臺，N=2.2 kW；LPT浮球液位開關(guān)1套。主要功能調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。

（3）生物接觸氧化池。1座，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸 5.0×4.0×4.5（m），設(shè)計停留時間 4.0 h，H有=4.0 m，V有=80 m3。內(nèi)置填料 60 m3，HA-65 型曝氣軟管直徑?65 mm，長度40 m。主要作用是反應(yīng)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(jié)構(gòu)，尺寸6.0×4.0×4.5（m），設(shè)計表面負(fù)荷0.87 m3/m·2h，沉淀時間2.0 h。內(nèi)設(shè)導(dǎo)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(shè)計污泥固體通量為 40 kg/m·2d，濃縮時間16 h，內(nèi)設(shè)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(fēng)機1臺，風(fēng)量3.65m3/min；風(fēng)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(fēng)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(jié)構(gòu)，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(biāo)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(diào)試，經(jīng)過3個月的調(diào)試運行后,整個處理系統(tǒng)運行正常,處理結(jié)果穩(wěn)定，2010年6月經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門連續(xù)3天取樣檢測,出水各項指標(biāo)均達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—

1996）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)（表2），順利通過驗收。

表2 廢水處理效果 mg/L

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(jié)語

（1）印刷電路板（PCB）生產(chǎn)工序較多，廢水水質(zhì)種類多，成分復(fù)雜且含有多種重金屬，對其進行分類收集預(yù)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(shù)可靠，操作簡單，運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

[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(dǎo)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.