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  • 产品名称:线路板废水处理
  • 所属分类:废水处理
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  • 厂家:东莞广源环保设备有限公司

PCB废水处理工艺研究

  印制线路板(Printed Circuit Board,简称为PCB)废水按照主要污染物的不同一般可分为清洗废水、油墨废水、络合废水、浓酸废液、浓碱废液等废水种类,其油墨废水主要来源于线路板生产过程中网印、显影、剥膜等工序。PCB油墨废水是一种高浓度的有机废水,其CODcr通常为5000-10000mg/L,有的可高达20000mg/LSS约为800-1200mg/LPH值一般呈碱性,废水颜色为深蓝色,该类废水约占PCB废水总水量的5%左右。对PCB废水处理而言, CODcr能否达标(≤100mg/L)的关键是对油墨废水中高浓度有机物的去除。工程实践中,我们分别采用了几种处理方法来处理油墨废水,通过分析检测,确定一种比较合适的工艺组合,能有效地去除油墨废水中的CODcr

1. 处理方法

  印制线路板生产会用到大量的油墨,印制板油墨的种类根据功能和用途可分为七种:抗蚀油墨、耐电镀油墨、堵孔油墨、阻焊油墨(俗称绿油)、标记油墨、导电油墨和可剥性油墨(俗称兰胶)等。油墨的成份主要是由树脂、填料、颜料、助剂和溶剂等组成,不用的油墨常用NaOH溶液去除,排出的油墨废水的有机物浓度很高,呈碱性。油墨废水中含有在大量的树脂,在酸性条件下易析出。

  目前国内对PCB油墨废水处理的工艺主要有:氧化法;生物处理法;过滤-吸咐法;酸化- 凝聚法等,都是针对去除油墨废水中的高浓有机物而采取的方法。

  ① 、氧化法

  采用氧化法处理PCB油墨废水,是一种强烈氧化反应。氧化法常用的处理方法有:燃烧法、电解氧化、化学氧化、光氧化。燃烧法是将高浓度有机废水燃烧处理的方法,对处理燃烧值较高的有机废水是一种好方法,但处理费用高,不能普遍采用。电解氧化法处理成本高、设备投资大,降解程度有限。光氧化还处于研究阶段。化学氧化法采用氧化剂有NaClOH2O2O3,可将大部分有机物降低到一定浓度,但不彻底,费用也很高,其工艺流程如下:

 

  ② 、生物处理法

采用生物法处理PCB油墨废水,一般采用接触氧化法,但进入生化槽的废水的CODcr必须小于1000mg/L,一般要对PCB油墨废水进行预处理或稀释,经生物处理后出水CODcr可小于200mg/L。但生化处理需曝气充氧,动力消耗大,处理费用也很高,而且该种废水的可生化性较差。PCB油墨废水中常含有一定量的重金属离子,对生物具有毒害作用,大大降低了生物的活性。另外,其废水pH值要严格控制于中性条件。PCB油墨废水本身的一些固有特性(BODCOD之比值太低,生化性太差),严重影响了生物法的应用。生物法处理工艺如下:

 

  ③ 、过滤-吸咐法

过滤-吸附法处理PCB油墨废水,先将废水预处理后由泵打入过滤器,废水经过滤器处理后可去除大部分的油墨及悬浮物,过滤出水进入活性炭吸附设备,通过活性炭的吸咐、分解作用,能达到很好的处理效果。但采用此工艺处理PCB油墨废水,活性炭很易饱和,处理率较低,运行成本较高,另外,由于废水中的油墨粘性较大,容易粘在管路、设备上,设备故障率高,此工艺不便采用。过滤-吸附法工艺如下:

 

 

 

  ④ 、天然矿物法

天然矿物法是近几年发展起来的处理工艺,此工艺一般先将所有车间废水综合废水排入废水综合池,再由泵将废水打入废水反应池将PH调到4-5,此时加入天然矿粉1(降COD及色度)进行反应30-45分钟,反应完毕的废水再进入反应池2加入天然矿粉2(去除金属CUNi,PH再调pH至碱性(pH8.5-9.0),同时在此条件加入PACPAM混凝剂,废水在搅拌作用下发生混凝反应形成大量的矾花凝体,经沉淀分离后,上清液出水较好。该工艺处理PCB油墨废水,CODcr去除率可达60%-80%(油墨废水CODcr越高,则去除率越高)CODcr可降至200 mg/L以下(个别水样有异)。天然矿物法处理工艺流程如下

 

:矿物法是采用以纯天然矿物为原料,经过一定特殊工艺该性加工生产而成的专利产品天然矿物污水治理和矿粉,在再辅加某些助剂对电镀废水进行混合处理的一种方法。

  3.2矿物法的主要作用机理

   由于该方法主要采用的是纯天然的矿物为主体原料,其所具有的特性有离子交换性、吸附性、化学转化性、催化性等。

  3.3矿物法的主要优势

  该方法的主要优势如下:

  1、彻底改变长期以来分流处理的传统工艺,把鉻水、氰水、综合水等混合起来进行处理,纠正了分流处理所存在的某些严重错误,弥补了传统工艺所存在的弊端。

  2、经一段处理即可完全解决问题,改变了传统的两段处理模式。

  3、由于上述两点,污水处理的工程装置大大简化,基建投资和工程建设时间大幅度减少。

4、传统的处理方法,从理论上分析是不可能达标的,大量的实践也证明了该工艺的确不能达到排放标准。若用矿物法处理电镀废水,从原理和实用上都表明了可以稳定地达标排放。

2. 实验研究

  上述的四种油墨废水处理方法,各有优劣,考虑到工程实际的可行性,采用矿物法处理PCB油墨废水是较为合适的方法, 在实验室小试条件要求也不太高,实验方便,反应时间要求不长,可马上化验分析实验结果。我们取几个不同厂家的油墨废水作实验如下:

  实验流程如下:

 

  步骤:

  A、 分别取每个厂家的油墨废水(在油墨废水收集槽直接取混合液,混合液由不同的生产线排出的各种油墨废水混合而成)各100ml于烧杯中,测其原水pH值、CODcrCu

  B、 快速搅拌调油墨废水pH值至4-5

C、 加入矿粉进进反应30分钟,加入NaoHPH调至8.5-9加入PAM进行沉淀,静置10分钟分层,可有部分固态物质浮于液面,小部分沉于烧杯底,,取中间清液测pH值、CODcrCu

  D、静置分层,絮体绝大部分沉于烧杯底部,测上清液pH值、CODcrCu;  E、分析实验结果。

实测数据: (单位为mg/LpH除外)

进水     PH  10                    出水PH   8.5

进水COD  5500                     出水COD  70

进水CU  15                        出水CU   0.2     

进水ss  200                       出水ss   60

  工艺A是我们公司早期采用的处理PCB油墨废水工艺,该工艺应用于东莞市雅新电子(集团)有限公司,该工程总设计规模为7000/天,其中油墨废水约350/天,根据长期运行监测,该厂油墨废水CODcr一般在3000-15000 mg/L之间,平均约6000 mg/L ,,由于生化处理效果不好,PCB油墨废水处理后的CODcr仍有2000-3000 mg/LCODcr去除率仅有70%左右。后据分析总结,其原因主要是该油墨废水原水含有的重金属离子偏高,Cu含量高达20mg/L,酸析、中和等处理不能有效去除,从而造成生物池微生物难以培养及驯化,生化处理效率较低(基本无效果)。

  工艺B应用于红板电子有限公司线路板废水处理工程,该工程总设计规模为1200/天,其中油墨废水约50/天,根据长期运行监测,该厂油墨废水CODcr3000-4000 mg/L,沉淀分离后一般可达到1000 mg/L以下,CODcr去除率可达75%左右。该处理工艺在运行时常存在油墨废水沉淀池浮渣较多现象,主要是由于PCB油墨废水中的感光膜及其他有机物质比重轻,不易沉淀所致。因此,要达到理想的处理效果,沉淀池表面负荷应选择较小为宜,不超过0.6m3/ m2.h,相应增加土建(或设备)投资成本。

  工艺C应用于耀永电子有限公司印制线路板废水处理工程,该工程总设计规模为800/天,其中油墨废水约30/天。该厂油墨废水进水CODcr8000-12000 mg/L,经气浮处理后一般可达到400-600 mg/LCODcr去除率可达95%左右。油墨废水经酸析去除大部分浮渣处理后,再加入碱液PH调整至8.5左右,在进入气浮处理设备时投加PACPAM混凝剂进行混凝反应,油墨废水在气浮设备反应区溶气水的作用下,形成固液分离,泥渣浮于上面,清液于底部过水管流出。采用该工艺处理PCB油墨废水,效果较好,管理方便,气浮出水水很清,透明无色。但其动力耗能偏高,泥渣量大。此工艺适宜于浓度较高的PCB油墨废水。

工艺D应用于广州番禺线路板有限公司处理工程,该工程总设计规模为300/天,一期规模为300/天,其中油墨废水约15/天。该厂油墨废水进水CODcr3000-6000 mg/L,经处理后CODcr200-60 mg/LCODcr去除率80-50%左右。

以上四种工艺我们先后应用于不同工程中,酸析单元主要去除大部分的菲林类物质,酸析除渣后废水悬浮物仍很高,CODcr去除率仅40-50%,还需进一步凝聚分离除CODcrSS和铜等,根据工程实践经验,以下对四种工艺优劣点进行比较。

  工艺

比较

酸析-接触氧化法

酸析-混凝沉淀法

酸析-溶气气浮法

酸析-矿物法

优点

酸析可除CODcr40-50%,悬浮物去除较少 ,铜去法去除

——————

沉淀分离能除悬浮物,COD和铜,动耗小。晚操作。

气浮出水清澈,用药量小,悬浮物去除彻底,能去除悬浮机,CODcr和铜

气浮出水清澈,用药量小,悬浮物去除彻底,能去除悬浮机,CODcr和铜

缺点

1、 生物难以存活;

2、 无法去除铜

1、 用药量大;

2、 有浮渣(质轻)

3、 面负荷小

1、 动耗大;

2、 气浮机要求连续开机主能保证效果

1、 用药量一般

2、 人工劳动量大

评价

不推荐

可用

可用

推荐

4. 结束语

在非金属矿物应用于环境保护方面,本公司研制出多项国内外领先或填补国内空白的高新技术产品。有天然矿物污水治理剂、。这种水处理系列产品,与化工合成的材料有本质上的区别,可称其为绿色环保产品。由于这类产品都是以天然矿物为主体原料,因此我们的水处理方法叫“矿物法”,它是与物理化学法、生物化学法相并列的新型水处理方法。

天然矿物污水治理剂,已获得中国发明专利权。该药剂具备五性:吸附性、离子交换性、催化性、化学转化性和生理助育性。在应用上具有某些突出的优势:善治疑难废水;去除重金属、氨氮、氰、磷、硫等有特别良好的效果;污水处理工程装置简单,可大量地减少工程建设一次性投资;污水处理工艺流程和应用操作极易掌握;处理污水成本现最低廉。污水治理剂投产已10年,现有大批量产品进入市场,用户的长期实践证明,它是种高新技术产品。现在主要用于处理电镀、线路板、皮革及其他难治理的、有毒的工业废水,其处理污水的真实效果已得到了公认,可参阅我们的有关资料。

                                                    

       

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