电路板生产废水处理

Posted 2023-01-13 生产废水

篇首语：不怕学不成，就怕心不诚。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了电路板生产废水处理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

某公司是一家新建的电路板生产企业，在印刷电路板生产过程中，在不同的生产工艺阶段中均会有废水产生。印刷电路板生产废水分为单面板生产废水和双面板（含多层板）生产废水。不同生产企业的生产线、产品及生产原料不同，但一般企业排放的废水水质大致相同。一般电路板生产的废水和废液中的污染物主要有：铜及其络合物、PO43-、Ni2+、SS、酸碱以及有机物等等。个别企业排放的废水中还含有其它重金属离子或其它非金属离子，如Cr6+、CN-等。

在线路板生产过程中，各个工序不仅有大量的废水产生，而且还有一定量的废液排放，如膜废液、脱脂废液、显影废液、废弃蚀刻液、高浓度化学铜废液等等。其特点是：排放量大，成份复杂，含有多种重金属离子、有机物、悬浮物等、而且浓度高、污染性非常强。

由于电路板生产废水的排放量大、污染物成份复杂、浓度高，为提高废水处理的可靠性和稳定性，同时节省处理费用，应将废水、废液按污染物成份及化学特性的不同在进行分类处理。根据一般电路板生产工艺中各生产工序废水废液排放资料，可将废水、废液分流合并为六大类，见下表：
序号废水废液种类来源主要污染成份主要污染物浓度 Cu2+(mg/L) COD(mg/L) pH
1   制程清洗废水各工序水洗(除油墨水洗) Cu2+、Ni、Pb、SS、酸碱等 30～120 100 2～5
2   显影油墨废水剥膜、显影等清洗水 COD、SS、酸碱等 — 300～1000 10～12
3   显影油墨废液剥膜、显影等 COD、SS、酸碱等 — 10000～20000 12
4   酸性废液 H2SO4缸等 Cu2+、H2SO4、HCl等 200～600 — 1
5   化学铜废液镀通孔等 Cu2+、H2SO4 1000～2500 — 2
6   碱性废液蚀板、化学沉铜等 NaOH、Cu2+等 80～100 — 13

根据该公司的废水排放量、水质特点及国家、地方污水排放标准，在确保废水处理系统工艺流程合理、出水严格达标的前提下，采用了“物化”处理工艺，其处理效果好、出水稳定、运行成本低。

工艺说明：
1显影油墨废液
显影油墨废液主要是剥膜、显影等工序中产生的，含有大量碱溶性感光膜的有机废液，显影油墨废液是所有电路板生产废液中排放量较大的一种，排放量约10m3/d。其COD浓度特别高，通常为10～20g/L，且显强碱性，一般呈现深蓝色。它是电路板企业废水COD超标的主要原因。显影油墨废液由于COD浓度太高，一般都需要进行预处理后才能混入显影油墨废水中进行处理。
显影油墨废液预处理通常采用酸析法：即在酸性条件下，通过曝气搅拌，使油墨析出形成胶状物。在本处理工艺中也采用这种酸析法，废液从车间排入集水池，采用pH仪控制加入硫酸，然后曝气反应2～4个小时，使油墨析出结块浮于水面。浮渣由人工进行打捞装袋，废水并入显影油墨废水调节池进一步深化处理。由于废液排放量相对来说比较少，在此采用间歇式处理，旨在节约资金投入。

2显影油墨废水
显影油墨废水主要是剥膜、显影等工序中清洗所产生的，废水量占电路板生产所排放总水量的10%左右，约100m3/d。废水中主要含有碱溶性感光膜，COD浓度比较高，显碱性。由于油墨废水中主要含有大量有机污染物，如果不加以预处理，而直接与制程废水一起混合处理，是很难使有机污染物达到处理要求，因此我们在设计时将油墨废水首先进行预处理，然后再汇入制程废水中进一步进行处理。
在此我们采用气浮净水器对油墨废水进行预处理，油墨废水从车间排出后进入集水池，采用曝气搅拌使废水混合均匀，然后由泵打入气浮净水器进行处理。在进入气浮的同时加入净水剂等化学药剂，使废水中的污染物与药剂充分混合反应，形成不溶与水的絮凝物质，然后再进入气浮。在气浮内利用高压状况下，用溶有大量气体的水作为工作液体，在骤然减压时释放出无数微细气泡与经过混合反应后生成的絮凝物粘附在一起，使其絮体的比重小于1，从而浮于液面之上，形成泡沫（即气、水、颗粒三相混合体），使污染物质得以从废水中分离出来，达到净化效果。废水经气浮预处理后，其有机污染物已大大降低，最后汇入制程废水中。

3高浓度废碱液及废酸液
废碱液主要是从蚀板、化学沉铜等工序产生的，其水量非常少，主要是含有大量氢氧化钠及Cu2+等。废液显强碱性，pH值大于13，处理时先将废液单独收集在集水池，然后采用水泵小流量打入制程清洗废水中一同进行处理。
废酸液主要产生于各硫酸缸内，其排放量也不是特别大，主要含有多种复杂的重金属离子、H2SO4、HCl等，显强酸性，pH小于1。该废液也是集中性排放，污染物成份复杂、浓度高，因此也需要单独收集在集水池，再由水泵小流量打入制程清洗废水中一同进行处理。
之所以将废碱液和废酸液单独收集后小流量汇入制程清洗水中，是因为它们排放都非常集中，而且所含污染物浓度都特别高，一次性进入制程水中会使水质波动太大，将对整个处理系统造成一定的影响。

4化学铜废液
化学铜废液主要产生于镀通孔及全板镀铜工序，其排放量非常少，主要含有高浓度的Cu2+，废液显强酸性。对于化学铜废液进行预处理，主要也是因为其排放集中，污染物浓度过高，直接排入清洗废水后会使废水中污染物浓度的波动过大，从而影响到整个废水处理系统。采用的预处理方法是置换法，将废液排入集水池后，投加一些废铝片或铝屑进行置换反应，如Cu2+浓度非常高时，可以达到铜回收的效果。废液经预处理后排入制程废水集水池中进一步处理。

5制程清洗废水
制程清洗废水产生于电路板生产过程中各清洗工序，其水量特大，占废水总量的85%左右，约850m3/d，其处理工艺是整个处理系统的主体。该废水污染物浓度相对比较低，但是其成份比较复杂，含有多种重金属离子，一般采用的是化学沉淀法进行处理。
废水由车间排出后进入集水池，与其它经预处理后的废水废液混合，调节均匀后由水泵打入pH调节池，在pH调节池内进行pH调节，使Cu2+及其它重金属离子形成不溶于水的重金属盐；再加入混凝剂、助凝剂等化学药剂进行反应，混凝剂经水解后充分与水中的污染物进行反应，产生低聚合高电荷的多核络离子、高聚合低电荷无机高分子及凝胶状化合物，然后再与助凝剂进行絮凝反应，产生大量不溶于水的絮凝物。由于反应过程速度很快，加之混合过程要快速而均匀，所以反应时需要采用搅拌机不停地进行搅拌。为了使物化处理顺利有效的进行，保证最大的反应速率、最低的停留时间和最完全的反应效果，反应过程采用了自动加药技术。
废水经絮凝反应后进入沉淀池，在沉淀池停留数小时，将不溶于水的大颗粒絮凝物在重力作用下从水中沉淀下来形成污泥。沉淀池中配有六角蜂窝填料，不仅可以最大程度地提高沉淀负荷与效率，而且还可以保持沉淀塔中上部分水的稳定性，有效防止污泥上浮。
废水经反应沉淀后进入中和过渡池，调节出水的pH值到6-9之间，然后再经机械过滤器过滤后达标排放。

6污泥处理
在整个处理系统中，气浮及沉淀过程会产生大量的污泥产生。这些污泥含水量大（含水率一般为99%），而且污染物成份复杂、浓度特别高，是将1000m3废水、废液中的所有污染物浓缩后形成的，而且处理过程中所加的化学药剂也大部分形成了污泥。因此这些污泥必须加以严格的处理，杜绝因污泥管理不善而导致二次污染。。
污泥处理时，先将各处理工序所产生的污泥统一排入污泥池，上清液排入综合调节池进行处理，浓缩污泥再由压滤机进行压滤脱水，形成含水率为约70%的泥渣。泥渣交环保部门统一处理，避免产生二次污染。而压滤产生的滤液也需要进一步处理，在这里收集后回流进入制程废水调节池重新进行处理。

本废水处理系统采用先进的物化处理工艺，其操作简单方便、运行稳定、处理效果好。