线路板厂的废水处理.docx

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线路板厂的废水处理

线路板厂的废水处理

   线路板厂排放的废水组成复杂，一般采用混合法、离子交换法进行处理，而较少使用气浮法。

本文介绍某电子技术有限公司所采用的气浮法处理工艺。

1处理流程及原理

1.1废水分类

　　根据线路板厂废水排放特点以及主要污染物的浓度和物理化学性质，将废水分为六类，各类污水的水量及主要污染物浓度见表1。

表1污水水量及水质

污水名称

污水量（m3/d）

主要污染物

成分

浓度（mg/L）

络合铜废液

1.5

EDTA

COD

Cu

10000

＞800

＞2000

高COD废液

20

pH

COD

10～11

1500

低COD废液

80

pH

COD

9～10

＜1500

含氟废液

1.5

F

Cu

10000

700

重金属废液

500

Cu

Mn

Ni

＜1000

＜4000

＜4000

酸、碱性清洗水

2000

Cu

pH

≤1

4～8

1.2工艺流程

　　线路板厂废水处理工艺流程见图1。

1.3处理原理

　　①络合铜废液主要是化学镀铜废液，加入Na2S破坏铜络合物，使Cu2+形成CuS沉淀去除。

除Cu后含COD的出水再做后续处理。

　　②含COD物质的去除采用化学方法和次氯酸钠氧化二级处理。

高COD废液主要含碱性干膜，用浓H2SO4调节pH≤2，使干膜固体凝聚，经沉淀分离后，并入低COD废液，再用次氯酸钠氧化处理，去除COD物质后做去除重金属处理。

　　③当有含氟废水时，在超过110℃高温下使氟硼酸离解生成HF，再加石灰生成CaF2沉淀分离，除氟后进行后续处理。

　　④重金属离子废水中主要有Cu2+、Mn2+、Sn2+，调节pH在10.5左右使之生成沉淀，再加混凝剂后进入气浮分离，出水进行粗滤，滤液调节pH值后直接排放。

若重金属离子仍然超标，则再经精滤后进入吸附处理，然后排放。

吸附材料为OT石。

　　⑤酸碱性清洗水的处理是先调节pH≥6，再加混凝剂进行气浮处理。

　　⑥污泥处理：

在各类废水处理过程中产生的沉淀污泥、气浮污泥进入污泥浓缩池，浓缩后污泥经压渣机过滤，滤液返回重金属废水储池，滤渣泥饼含水量为70%，泥饼量约为2m3/d，运往指定地点进行掩埋。

2运行结果及费用

2.1运行结果

　　柏力公司按上述工艺建成废水站于1996年7月调试，处理后废水各项指标均已达标，运行基本正常（见表2）。

表2主要检测项目进、出水浓度对比

序号

Cu（mg/L）

CODcr（mg/L）

pH

进水

出水

进水

出水

进水

出水

1

206.85

0.413

1354

70.9

3.76

8.01

2

201.760

0.501

1183

60.8

2.54

6.54

3

171.850

0.348

859

45.4

4.32

7.62

4

160.310

0.217

935

35.8

3.57

8.71

5

183.150

0.465

801

66.9

2.92

8.56

注Cu进水样取自重金属废液贮池；

CODcr进水样取自低COD废液贮池；

pH进水样取自酸碱清洗水贮池。

2.2效益分析

　　该工艺的费用统计见表3。

表3费用统计

项目

计算方法

年金额（万元）

折旧费

320万元/t×7.5%

24

维修费

320万元/t×2.5%

8

水费

0.35万元/t×8250t

0.2888

电费

0.8元/（kW.h）

30×104kW.h

24

硫酸

0.067万元/t×30t

6.7

烧碱

0.2万元/t×150t

30

硫化钠

0.28万元/t×6.9t

1.932

混凝剂

0.3万元/t×15.1t

4.53

NaCl

0.04万元/t×30t

1.2

人工费

0.7万元/（人.a）×6

4.2

总计

104.85

　　由表3可计算出，废水总处理费用约为1.15元/t。

线路板厂生产废水处理技术特点分析

1、前言

现代信息社会离不开电子技术，而电子技术的核心部分是集成电路（通常称生产集成电路板的厂家为线路板厂），线路板废水是线路板生产过程中产生的废水。

目前，某市有多家台、港、外资线路板生产厂，线路板厂已成为惠州市主要重点污染源之一，线路板生产废水以重金属铜离子污染为主，废水种类复杂，pH变化大，废水达标处理有一定难度。

为此，笔者对某线路板厂废水处理技术的特点进行研究以探索最有效的处理方法。

2、生产工艺及排污特点

该线路板厂主要从事双层及多层印刷线路板及其相关制品的生产，设计总生产规模为80万平方英尺/月，生产工艺流程如下：

基板 裁切 磨刷 压膜 曝光 显影 内层蚀刻 去墨   棕化 压合 钻孔 除胶渣 黑孔 磨刷 压膜 曝光 显影   二次铜  镀锡  剥膜  磨刷 防焊印刷 曝光 显影 喷锡   文字 成型  测试  成检  出货

废水排放的种类及性质见表1

废水种类

水量（吨/天）

COD（mg/L）

Cu（mg/L）

PH

清洗水

1300－1400

20－80

10－20

3－5

酸性废液

40－50

1000－2000

5000

1

碱性废液

20－30

1000－2000

250

13

去膜、显影废液

40－50

5000－7000

3

12

高锰酸钾废液

0.1

50000－100000

3

13

表1 废水种类及性质

3、废水处理技术路线分析

根据废水排放种类及性质，该线路板厂废水处理工程设计采用了清浊分流、分类处理的物化沉淀为主、生化处理为辅的处理工艺，设计处理能力为125m3/h，总投资700万元。

3.1各类废水预处理工艺概述

（1）酸性高浓度废液酸度较高，水量小，含铜离子浓度高，COD含量大。

在碱性条件下，铜离子与OH-反应生成稳定、难溶于水的氢氧化铜沉淀物，再经固液分离处理，去除废水中的铜离子。

经调节PH值排入生物氧化池中，通过生物处理去除COD后排入综合调节池中与其他废水混合，一起进行物化沉淀处理。

（2）碱性高浓度废液水量小，含络合铜金属离子浓度较高，必须采用硫化物破络沉淀法处理。

在碱性条件下，较稳定的重金属络合离子可与Na2S反应，生成更稳定、更难溶于水的金属硫化物沉淀（以CuS为主，其溶度积Ksp=6*10-36），在经固液分离处理，去除废水中的重金属离子。

然后与酸性废水一起经调节PH值后排入生物氧化池中，通过生物处理去除COD后排入综合调节池中与其他废水混合，一起进行物化沉淀处理。

（3）去膜、显影废液中COD含量高达5000－7000，但该废液的有机成分易凝聚固化，因此可对其进行酸化处理后才能进入综合调节池。

其中，酸化池的关键是确定酸化PH值以及酸化废渣的收集，根据污水处理工程现场多次调试，确定酸化PH值为3－5。

本工程设计中，酸化槽中上层废渣由人工定期打捞，下层废液则通过有机压滤机脱水。

（4）高锰酸钾废液的氧化性较高，且颜色很深，但水量少，经过还原脱色后排入综合调节池中进行后续处理。

（5）一般含铜废水处理

一般含铜废水主要是指清洗废水及其他经预处理后进入综合调节池的废水，在综合调节池均匀水质水量后，用泵抽至气浮池，在气浮池反应段加碱调PH至9－10左右，使金属离子生成不溶于水的氢氧化物，利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的氢氧化物及其他有机微粒，并将其带至水面予以去除，此法对去除颗粒较细的氢氧化铜及有机物质非常有效（去除率可达85％）。

气浮池出水在中间池加酸回调PH值至6－7后用泵提升至过滤器过滤进一步去除固体微粒，出水再经沙滤和活性炭过滤系统，通过滤器过滤和炭柱吸附废水中的固体颗粒，使出水铜离子浓度降至0.5以下。

在该线路板厂污水处理系统中，还设计了离子交换系统，利用离子交换树脂吸附废水中的铜离子及其他离子，这样，可确保废水站总出水中铜离子值远小于国家一级排放标准，达到废水回用的标准。

3.2废液回收

在蚀刻工艺中产生的酸性蚀刻废液、碱性蚀刻废液、褪锡废液中含铜离子较高，一般达10mg/L以上，具有回收价值。

该废液交由其他有资质的公司回收，采用结晶法生产硫酸铜。

废水处理工艺流程图见图1：

清洗水      碱性废液     酸性废液     有机废液     高锰酸钾废液

            收集槽1      收集槽1       阴井        收集槽3

             反应池       反应池

综合调节池

                                                上层液 分离池

    PH调节池

                  生化池                 酸化池

反应池

                                          有机压滤机

沉淀池        污泥浓缩槽    板框压滤机                污泥                                             

中和池

沙滤塔             活性炭塔       阳离子交换树脂     回用

废水排放           

表1 废水处理工艺流程图

4、工程设计特点及管理运行效果

（1）该工程设计起点高，符合建设单位作为大公司的形象。

（2）由于酸碱废水中COD含量高，因此在酸碱废水预处理过程中独立一套生物氧化池设备，减轻综合调节池中COD污染负荷。

（3）去膜、显影废液经酸化处理后，再送至有机压滤机压滤，有效去除废水中悬浮物。

（4）采用板框压滤机进行污泥处理，泥饼成形好，易于搬运，无需投加药剂，同时在压滤机前设置污泥浓缩槽，储存污泥浓缩液以利压滤机脱水操作。

（5）在活性炭吸附后设置离子交换系统，处理成本增加0.5元左右，但废水可以回用，经济效益明显。

（6）自动化程度高。

采用计算机集散控制系统，做到水泵自动启闭，加药量自动调整，各种工艺控制和机泵运行状态均能自动采集并在机电房中呈现，便于管理和维护。

（7）该废水处理工程于2002年11月份投入运行以来，处理效果良好，监测数据见表2。

表2  监测数据

序号

采样点

PH

COD（mg/L）

Cu2+（mg/L）

20030225

处理前

4.22

997.0

109.260

处理后

8.60

72.0

0.072

处理前

6.20

1046.0

119.733

处理后

8.70

83.0

0.086

20030226

处理前

4.10

1174.0

94.739

处理后

8.45

40.00

0.065

处理前

4.10

1213.0

107.774

处理后

8.30

46.0

未检出

20030237

处理前

4.00

1229.0

173.657

处理后

8.40

52.0

0.383

处理前

4.02

1163.0

180.238

处理后

8.50

49.0

0.074

6、结语

（1）对于线路板废水，采用清浊分流、分类处理的物化沉淀为主、生化处理为辅的处理工艺可确保出水达到国家一级排放标准。

（2）与其他线路板废水处理工艺比较，本工艺运转稳定、可靠，占地面积少，管理方便，废水资源化程度高。