印刷線路板廠有機顯影廢液處理工藝的工程調(diào)試研究

查紅平，尹 麗，何立發(fā)，朱貴娥

（1.紅板（江西）線路板公司，江西吉安343100；2.井岡山大學生命科學學院，江西吉安343009）

印刷線路板廠有機顯影廢液處理工藝的工程調(diào)試研究

查紅平1，尹 麗2，何立發(fā)1，朱貴娥1

（1.紅板（江西）線路板公司，江西吉安343100；2.井岡山大學生命科學學院，江西吉安343009）

印刷線路板廠有機顯影廢液具有有機物含量高、成分復雜、難以生化降解等特點。采用酸析混凝－板框過濾－復合鐵碳微電解－高級氧化－絮凝沉淀－SBR組合工藝處理該類廢水，并通過實驗調(diào)試確定最佳工藝參數(shù)，工程設計處理能力80m3／d，處理后廢液CODCr從10000～15000mg／L降低至300mg／L以內(nèi)，綜合去除率達98%。

線路板；顯影退膜廢液；工程調(diào)試；研究

我國PCB產(chǎn)業(yè)經(jīng)過20多年持續(xù)、快速的發(fā)展，已經(jīng)成為世界PCB第一生產(chǎn)大國，占世界PCB產(chǎn)量的45%。PCB生產(chǎn)工藝復雜，要使用到多種不同性質(zhì)的化工材料，導致產(chǎn)生的廢水成分復雜，主要有清洗廢水、絡合廢水、顯影退膜廢水、含鎳廢水等以及各類高濃度廢液［1，2］。其中顯影退膜廢液來源于圖形轉(zhuǎn)移和涂覆顯影等工序，是一種高濃度的堿性有機廢水，COD濃度高達15000mg／L，遠高于《GB 8978－1996污水綜合排放標準》一級排放標準中COD的最高允許排放濃度。這些顯影退膜廢液如果不經(jīng)過妥善處理就隨意排放，勢必會污染生態(tài)環(huán)境，危害人類健康［3－5］，若預處理不當排入廠區(qū)污水處理廠影響后續(xù)處理效果，導致超標排放，尤其是目前實行《GB 2198－2008電鍍污染物排放標準》中規(guī)定的50mg／L排放標準后更難達標排放。

目前，公司將這部分廢液作為危險廢物外運處理，處理費高達700元／t，公司每年需要花費800萬元處置費。為降低公司運行成本，綜合國內(nèi)外處理顯影退膜廢液的主要方法有氧化法、生物處理法、過濾－吸咐法、酸化－凝聚法等，結合現(xiàn)場基礎設施及研究基礎，綜合酸析混凝＋板框過濾＋復合鐵碳微電解＋Fenton高級氧化＋絮凝沉淀＋SBR工藝處理顯影退膜廢液，通過調(diào)試得到較理想的處理效果。

1 工程概況

本項目是針對東莞紅板多層線路板有限公司顯影、退膜等工序產(chǎn)生的高濃度堿性有機廢液進行處理，降低廢液CODCr，提高可生化性，系統(tǒng)設計處理能力為80m3／d。

1.1 廢液水質(zhì)

廢液來源線路板廠每日顯影退膜段換缸廢液排放的綜合調(diào)節(jié)池，為淡藍色乳濁液，水質(zhì)成份見表1。

表1 顯影退膜廢液處理系統(tǒng)進出水質(zhì) mg／L

1.2 工藝流程

工藝流程主要由酸析混凝＋板框過濾＋復合鐵碳微電解＋高級氧化＋絮凝沉淀＋SBR工藝組成。具體裝置及工藝流程見表2和圖1。

1.3 分析方法

pH采用玻璃電極法（GB／T 6920－1986）測定；CODCr采用重鉻酸鹽法（GB／T 11914－1989）測定；銅采用火焰原子吸收分光光度法 （GB／T 11912－1989）。

2 工程設計參數(shù)及工程調(diào)試效果

2.1 酸析及板框過濾

將線路板廢堿液和廢酸液分別收集在T－1A廢酸收集池和T－1B廢堿收集池；在酸析池T－2中將廢堿液和廢酸液按體積比1∶1混合至高液位浮球處，然后用硫酸調(diào)整pH至2.5～3.5，反應20min后加入10%聚合氯化鋁溶液（PAC），攪拌反應20min，然后加入0.2%聚丙烯酰胺（PAM）至形成明顯的絮凝體，攪拌反應10min后調(diào)小曝氣量，檢查板框壓濾機是否裝好濾布并保持運行壓力，確認后開啟T－2氣動泵P－2a或P－2b將酸析池調(diào)理好的廢液經(jīng)板框壓濾機壓濾；濾液流入中間池T－3。

表2 主要構筑物尺寸和和結構形式

如圖2所示，利用線路板行業(yè)高濃度有機廢液的酸析特性［6］，與線路板生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢酸液混合酸析，經(jīng)板框壓濾機壓濾后，出水CODCr明顯降低，從進水有機廢液10000～15000mg／L、廢酸500～800mg／L，到出水1500～2000mg／L，CODCr去除率達70%～80%。

2.2 高級氧化

高級氧化段包括復合鐵碳微電解、二級Fenton氧化和絮凝沉淀三個流程。

酸析壓濾排出的濾液流入中間槽T－3，用硫酸調(diào)節(jié)pH為2.5～3.0，將廢水泵入鐵碳微電解塔，同時開啟鼓風機曝氣進行微電解反應2～3h，曝氣量按照氣水比3～5為宜；通過鐵碳微電解使難降解大分子有機物被分解為小分子有機物，提高其可生化性［7，8］。廢水經(jīng)微電解后流入二級Fenton氧化池T－5／6，在Fenton氧化池中利用微電解溶入的亞鐵離子，配合添加硫酸亞鐵、雙氧水并用硫酸調(diào)節(jié)T－5池pH 2.5～3.5，T－6池pH 3～4，進行高級氧化3h以上，使有機物氧化去除部分CODCr，同時提高廢水可生化性［9］。pH回調(diào)池T－7內(nèi)pH為7.5～9；在絮凝池T－8投加0.2%的PAM，出水經(jīng)斜管沉淀池固液分離。

對于線路板行業(yè)的CODCr含量為10000～15000mg／L的高濃度有機廢液，在酸析之后，經(jīng)上述鐵碳微電解、Fenton氧化和絮凝沉淀三個流程處理后，排水可穩(wěn)定在CODCr400～650mg／L，CODCr去除率高達65～75%，處理效果見圖3。

2.3 SBR處理

生物法主要是利用微生物的新陳代謝，通過微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用來降解污水中的有機物。前面的鐵碳微電解和Fenton氧化能夠?qū)㈦y降解大分子有機物氧化為易降解小分子有機物，提高生物處理效率。

完成SBR池進水之后，曝氣4h，靜置2h，再曝氣4h，靜置2h，之后將廢水排放到企業(yè)綜合廢水處理系統(tǒng)。此過程能去除約50%～60%的CODCr，出水CODCr基本控制在300mg／L以內(nèi)，便于進入企業(yè)綜合廢水處理系統(tǒng)處理后達標排放。

3 工程處理效果

工程處理效果見表3。

表3 工程處理效果 mg／L

4 結論

（1）酸析、板框壓濾段：酸析池pH為3.0～3.5，10%的PAC的投加量為10 L／m3，0.2%的PAM的投加量為4～6L／m3，經(jīng)板框過濾后CODCr去除率為70%～80%。

（2）高級氧化段：復合鐵碳微電解塔進水pH為2.8～3.2，HRT 2～3 Hr，F(xiàn)enton氧化系統(tǒng)1級pH為2.8～3.5，50%雙氧水的投加量為5L／m3；2級氧化pH為3.0～4.0，10%硫酸亞鐵投加量30L／m3；pH回調(diào)池pH為7.5～8.0；絮凝池0.2%的PAM投加量為10 L／m3，出水經(jīng)斜管沉淀池固液分離，表面負荷1.5m3／Hr·m2；高級氧化階段CODCr去除率為65%～75%左右。

（3）出水再進入SBR系統(tǒng)，曝氣處理12h后，處理后廢水CODCr的值降到300mg／L以下，排入綜合污水進行深度處理。

（4）整個系統(tǒng)投資成本約80萬元，系統(tǒng)CODCr去除率可以到達98%，噸水處理藥劑費用50～70元，板框過濾膜渣約20kg／m3，顯影退膜廢液綜合處理成本約120～150元／m3。在基本不影響現(xiàn)有廢水設施水量、水質(zhì)負荷壓力的前提下，通過廠內(nèi)預處理相較于外運處理，顯著節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

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Comm issioning of Film Developing W astewater from Printed Circuits Board M anufacturer

ZHA Hong－ping1，YIN Li2，HE Li－fa1，ZHU Gui－er1
（1.Red Board（Jiangxi）LTD.，Ji’An Jiangxi343100，China）

The film developmentwastewater from printed circuits board production is complex and difficult to be degraded and contains high concentration of organic substances.The combined processingmethod of acidic coagulation－frame filter－interiormicroelectrolysis－h(huán)igh－level oxidation－flocculent settling－SBR was used to treat this kind ofwastewater.And the optimal technological conditionswere ascertained by experiments.The processing capacity is 80m3／d in engineering design.Under these conditions，the concentration of CODCrwas reduced from 10000－15000 mg／L to 300mg／L after treatment.The total CODCrremoval rate reached 98%.

printed circuits board；developing and stripping wastewater；processing；commissioning；study

X76

A

1673－9655（2015）02－0086－04

2014－08－21

江西省自然科學基金（20122BAB203029）。

查紅平 （1983－），男，工程師，碩士，安徽巢湖人，研究方向為環(huán)境工程治理。

尹麗 （1983－），女，講師，碩士，湖南衡山人，研究方向為環(huán)境化學。