PCB生產(chǎn)廢水處理與回用工程實例分析

蔡昊

摘 要：PCB生產(chǎn)廢水具有水質(zhì)復(fù)雜性，可生化性差的特點，難以滿足當(dāng)下排放標(biāo)準(zhǔn)，由此遭遇環(huán)保瓶頸，阻礙PCB產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展，對PCB企業(yè)更是一項艱巨挑戰(zhàn)。因此，PCB生產(chǎn)廢水處理與回用工程的技術(shù)研究勢在必行，迫在眉睫。本文通過分析PCB廢水類型及特點，結(jié)合處理技術(shù)現(xiàn)狀，對比優(yōu)缺點，提出新處理工藝，旨在實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，降低成本，提高企業(yè)效益。

關(guān)鍵詞：PCB 廢水處理 回用工程 實例分析

1 前言

電子信息產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展，我國PCB（印刷線路板）產(chǎn)量位居世界第一，成為全球重要生產(chǎn)基地。印刷線路板生產(chǎn)工藝復(fù)雜、涉及多種化工原料、流程長、消耗大量生產(chǎn)用水，產(chǎn)生大量工業(yè)污物，且生產(chǎn)廢水成分性質(zhì)復(fù)雜、處理與回用難度大。隨著我國PCB產(chǎn)業(yè)的日益壯大，PCB生產(chǎn)廢水的環(huán)保問題愈發(fā)突顯，在推動經(jīng)濟發(fā)展的同時，對我國環(huán)境生態(tài)保護(hù)造成危害。如何運用科學(xué)合理的處理技術(shù)及工藝有效控制、減少PCB廢水污染，確保PCB產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，是當(dāng)下我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重點關(guān)注問題，也是防治水污染領(lǐng)域的一項重要研究內(nèi)容。

2 PCB生產(chǎn)廢水分類、特點

在印刷線路板生產(chǎn)過程中，運用多種性質(zhì)不同的化工原料，造就了PCB生產(chǎn)過程中廢水及廢液具有多樣性、復(fù)雜性特點。PCB廢水通?？煞譃閮纱箢?，廢水與廢液。

廢水可以細(xì)分為一般清洗水、磨板清刷水、含鎳清洗水、電鍍銅清洗水、含氰廢水、絡(luò)合廢水、有機廢水等，相應(yīng)水質(zhì)特點為分別含有銅離子、銅粉、金屬鎳、硫酸銅、氰、同絡(luò)合物、有機物。

廢液相比起廢水，來源與種類更為復(fù)雜，分為堿性廢液、酸性廢液、含金廢液、含銀廢液、含鎳廢液、含錫廢液、高錳酸鹽廢液、化學(xué)銅廢液、活化廢液、除油廢液、蝕刻廢液等。其特點均表現(xiàn)為化學(xué)需氧量值大，且有機物含量及金屬含量高。

不同生產(chǎn)工序及制作工藝于產(chǎn)污環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水和廢液所含污染物性質(zhì)也均存在差異。PCB廢水所含有機物及金屬離子形態(tài)多樣，含量多變，成分不一，增加廢水處理及回用難度。其中含大量重金屬化合物，如Ag（銀）、Au（金）、Cu（銅）、Pb（鉛）、Sn（錫）、Ni（鎳）等，又含多種有機添加劑和有合成高分子有機物。不處理或處理不得當(dāng)排放到生態(tài)環(huán)境中會對人類及環(huán)境造成巨大影響，危害人類身體健康及生態(tài)安全。

3 簡述處理工藝、對比優(yōu)缺點

3.1化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是目前應(yīng)用最為廣泛的方法，包括重金屬捕集劑法、中和沉淀法、硫酸亞鐵法和硫化物沉淀法等，主要運用于破除廢水中的絡(luò)合銅。其中，重金屬捕集劑法處理效果好但成本高昂；中和沉淀法因價格低廉，易于控制藥劑量，成為常用的常規(guī)處理方法，但處理效果欠佳，不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)；硫酸亞鐵法處理速度快但藥劑量大，易產(chǎn)生大量污泥；硫化物沉淀法添加Na2S劑量把控難度大，易造成二次污染。

3.2化學(xué)氧化法

PCB廢水通常采用高級氧化技術(shù)進(jìn)行處理，通過添加氧化劑釋放銅，加堿中和沉淀，其中以利用H2O2與Fe2+反應(yīng)生成Fenton試劑最為常見，此方法能有效使Cu2+沉淀并降低COD，但所需投入氧化劑劑量較大，成本較高。

3.3離子交換法

離子交換法是指無需向PCB廢水中添加藥劑，運用離子交換劑分離有害物質(zhì)，應(yīng)用便捷，極具優(yōu)勢，成為當(dāng)下PCB生產(chǎn)廢水處理與回用的研究熱點。但此方法價格高昂，僅適用于處理毒性大、濃度低、具備回用價值的重金屬廢水。

3.4生物法

生物法作為最基本的去除有機物方法，主要依靠微生物吸附、協(xié)同、吸收、轉(zhuǎn)化作用，應(yīng)用于PCB廢水處理中。在厭氧條件下破壞PCB絡(luò)合廢水中COD的來源（檸檬酸、酒石酸等），使厭氧條件下生成的S2-與銅離子結(jié)合并沉淀，同時利用微生物外聚合物吸附銅離子。生物法成本低廉、運行可靠、效果穩(wěn)定、不會造成二次污染，但由于PCB廢水可生化性差且微生物受銅離子毒害與抑制作用影響，需要篩選特殊生物菌進(jìn)行干預(yù)與培養(yǎng)。

3.5吸附法

通過在廢水中投入吸附劑（活性炭、沸石等），吸附有機物，飽和后廢棄吸附劑這一方法成為吸附法。應(yīng)用于PCB廢水處理中，對去除COD和降解有機物有顯著效果，但由于吸附值較小，處理絡(luò)合物濃度較高的廢水時，極易飽和，由于再生困難且再生設(shè)備昂貴，只能頻發(fā)更換新吸附劑，增加運費及成本。

4 實例分析

某深圳市PCB企業(yè)，從事印刷線路板生產(chǎn)。PCB生產(chǎn)用水量大、廢水種類繁多、水質(zhì)成分復(fù)雜。原處理工藝自動化程度較低，分水不合理，廢水處理效果欠佳，系統(tǒng)運行缺乏穩(wěn)定性。而后進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，施以新處理工藝。根據(jù)企業(yè)內(nèi)污染物種類及處理技術(shù)需求大致分為綜合廢水（一般清洗水、電鍍清洗水、磨板清洗水）、有機廢水、有機廢液、絡(luò)合廢水、含鎳氰廢液、油墨廢水等。

廢水水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)見表1，工藝處理技術(shù)流程見圖1。

嚴(yán)格遵循分類收集、分質(zhì)處理原則，根據(jù)不同廢水的特質(zhì)采取相應(yīng)處理工藝技術(shù)。

4.1綜合廢水

（1）用泵將廢水提升至調(diào)節(jié)池內(nèi)，投入NaOH，將綜合廢水酸堿值控制在9-10間；（2）中和反應(yīng)發(fā)生，生成Cu（OH）2等沉淀物，通過混凝池、反應(yīng)池、二沉池等，投入聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁；（3）經(jīng)由過濾器、陽離子塔等去除有機污染物，最后經(jīng)由pH再調(diào)整池檢驗，確保達(dá)標(biāo)排放。

4.2絡(luò)合廢水/有機廢水

（1）用泵將絡(luò)合/有機廢水提升至調(diào)節(jié)池內(nèi)，投入酸將廢水酸堿值控制在2-3間；（2）利用鐵鹽對絡(luò)合劑的屏蔽作用投入硫酸亞鐵，釋放游離性Cu2+，針對絡(luò)合銅含量較高的絡(luò)合廢水，需投入的硫酸亞鐵劑量更大；（3）投入NaOH，將酸堿值調(diào)整至9-10，生成沉淀物，后續(xù)步驟與綜合廢水處理步驟一致。

4.3有機廢液及廢酸

（1）用泵將有機廢液及廢酸提升至調(diào)節(jié)池內(nèi)，將廢液廢酸酸堿值控制在2-3間；（2）當(dāng)有機廢液析出固態(tài)物體后投入一定劑量能使其沉渣的特殊藥劑；（3）經(jīng)過混凝沉淀，“渣壓濾”，沉渣經(jīng)過壓濾機脫水后打包委托處理，剩余液體送至廢水過濾系統(tǒng)。

5 結(jié)束語

PCB生產(chǎn)廢水即多氯聯(lián)苯廢水，是目前地球上最具代表性，擴散范圍最廣的持久性有機污染物，不僅對人體健康構(gòu)成威脅，且對海陸生態(tài)系統(tǒng)皆產(chǎn)生影響及危害，是當(dāng)下全球所重視的重大環(huán)境問題之一。

由于PCB生產(chǎn)廢水成分不一，種類多樣，水質(zhì)復(fù)雜性，可生化性差的特點，致使企業(yè)必須在對其進(jìn)行處理時，應(yīng)當(dāng)依據(jù)各種PCB生產(chǎn)種類的不同，成分性質(zhì)的據(jù)別，進(jìn)行分類收集、分質(zhì)處理。

重視廢水處理及回用系統(tǒng)的建設(shè)，設(shè)計科學(xué)合理的處理工藝，及時對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整，對技術(shù)進(jìn)行更新，靈活運用物理、生物、化學(xué)等方法進(jìn)行廢水處理及回用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，節(jié)約能源，降低消耗，較少成本，提高企業(yè)受益，將利潤最大化。

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