PCB 板生产废水处理的工程实例

■李 健，张智良，吴 寅，夏文彦 ■中钢集团武汉安全环保研究院有限公司，湖北 武汉 430081

湖北省某PCB 厂，主要从事印制线路板的生产，年生产HDI 板180万平方米。PCB 废水来自生产过程中各道工序的清洗水及部分废弃的槽液，废水成分复杂、处理难度大［1］。该厂投资3000 多万元兴建废水处理系统，对含污染物类别和浓度不同的废水分类收集、分质预处理，最后再综合处理。该废水处理站已正常运行2 年，出水水质中总镍、总银、总铜、总氰化物指标均满足《电镀污染排放标准》(GB21900 -2008)表2 的要求，pH、SS、COD、氨氮等指标达到当地污水处理厂纳管标准。

1 进出水水质

PCB 板生产用水量大，废水种类多，污染物成分复杂。根据分类收集、分质处理的原则，和该厂的废水特点，将生产废水分为一般水洗水、油墨废水、化铜微蚀水、双氧水废液、化铜废液、高COD 废液、棕化废液、棕化废水、高锰酸钾废液、镍系废水、氰系废水、电镀废液、废酸废液、化银水洗水、铜氨废水等15 类。几股主要废水的水量水质见表1。

表1 废水水量及水质情况

考虑到该厂各系统非同时满载运转，处理规模设计为14000m3/d。本工程出水水质中总镍、总银、总铜、总氰化物指标均要求满足《电镀污染排放标准》(GB21900 -2008)表2 的要求，pH、SS、COD、氨氮等指标执行本地污水处理厂纳管标准。具体指标:pH 值为6～9，总铜≤0.5mg/L，总氰化物≤0.3mg/L，氨氮≤25mg/L，悬浮物≤50mg/L，CODCr≤300mg/L，总镍≤0.5mg/L，总银≤0.3mg/L。

2 工艺流程

(1)油墨废水经均质后进入加气酸析池，调整pH 值，酸析以去除大量COD 及浮渣。再经过两级反应沉淀，排入生化处理系统。

(2)化铜微蚀水经均质后进入反应池1，在酸性条件下投加铁盐和双氧水破络，去除COD 后与含铜废水汇合，进入pH 调整池，调节pH 至8.5～9.5，形成氢氧化铜沉淀，出水进入一般水洗水处理系统。

(3)高COD 废水经调节池收集后，投加一定量的H2SO4和FeSO4，释放出游离性Cu2+，然后进入反应池，加碱调整废水的pH 值至中性，投加一定量的PAC 和PAM 形成絮状物，进入沉淀池进行泥水分离。上清液进入Feton 反应池，蒸汽加热，通过投加H2SO4及FeSO4和H2O2等药剂，充分反应，废水中一些难以降解的大分子复杂物质被分解成小分子，反应池出水进入油墨废水的二级反应沉淀处理系统进行再处理。

(4)棕化废水经均质后，用泵提升至间歇反应的Feton 反应池，投加H2SO4和FeSO4调节pH 至2～4，在氧化池投加H2O2充分氧化，废水中的络合态物质被氧化成离子态，再调整废水pH 值后，进入反应池和沉淀池，沉淀出水排入化铜微蚀水处理系统。

(5)镍系废水采用化学沉淀法进行处理，废水用泵提升至pH 调整池，投加NaOH 和FeSO4，形成氢氧化镍沉淀，上清液用泵提升至砂滤器和离子交换器，出水进入一般水洗水调节池。

(6)对氰系废水采用碱性氯化法两级破氰，第一阶段是将氰化物氧化成氰酸盐，第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气［2］。采用二氧化氯作为氧化剂，破氰后的废水进入活性炭吸附塔。吸附处理后的废水进入一般水洗水处理系统。

(7)化银水洗水经均质后，用泵提升至间歇反应的Feton 反应池，然后投加H2SO4和FeSO4、H2O2充分氧化，废水中的络合态物质变成离子态，再调整pH 值后，进入混合池和絮凝池，沉淀出水排入一般水洗水处理系统。

(8)铜氨废水经收集后，先加碱调整pH 值后进入脱氨池，投加二氧化氯破除铜氨络合键后，在加热的条件下将铵根离子转化成氨气后吹脱去除，再通过沉淀将Cu2+去除，沉淀池出水进入化铜微蚀水处理系统。其中产生的氨气采用负压收集系统收集，用洗涤塔吸收处理，洁净空气高空排放。

(9)一般水洗水和其它经预处理后的废水，一并排入到一般水洗水调节池，再用泵提升至反应1 池，投加H2SO4和FeSO4，破络后加碱调整废水的pH 值至中性，再投加一定量的Na2S，使废水中的金属离子形成硫化物沉淀，上清液用泵提升至砂滤器，滤后水进入pH 调整池，最后在检测池检测达标后外排。

3 主要处理系统和构筑物

3.1 油墨废水预处理系统

(1)调节池。1 座，停留时间16.2h。

(2)加气酸析池。2 座，停留时间1.7h。

(3)沉淀池。1 座，表面负荷0.6m3/m2·h。

3.2 高COD 废水预处理系统

(1)调节池。1 座，停留时间10.0h。

(2)pH 调整池。1 座，停留时间0.8h。

(3)中和反应池。1 座，停留时间0.8h。

(4)沉淀池。1 座，表面负荷0.8m3/m2·h。

3.3 镍系废水预处理系统

(1)调节池。1 座，停留时间24.0h。

(2)pH 调整池。1 座，停留时间2.3h。

(3)沉淀池。1 座，表面负荷0.8m3/m2·h。

(4)砂滤器，1 台，直径1.5m，过滤速度8～10m/h，产水能力14.1～17.6 m3/h。

(5)离子交换树脂塔，1 台，直径1.5m，全自动阳离子交换器。

3.4 氰系废水预处理系统

(1)调节池。1 座，停留时间24.0h。

(2)一级破氰池。1 座，停留时间2.3h。

(3)二级破氰池。1 座，停留时间2.3h。

(4)活性炭吸附塔。1 座，直径1.5m，高5.2m，逆流式洗涤塔。

3.5 一般水洗水处理系统

(1)调节池。1 座，停留时间14.3h。

(2)反应1 池。1 座，停留时间0.81h。

(3)中和池。1 座，停留时间0.81h。

(4)反应2 池。1 座，停留时间0.81h。(5)沉淀池。4 座，表面负荷0.7m3/m2·h。

(6)砂滤器。6 台，直径3.2m，过滤速度10～12m/h，产水能力96～115 m3/h。

(7)pH 调整池。1 座，停留时间0.07h。

4 处理效果

该工程于2013 年1 月建成完工并投入运行，工艺运行稳定，出水水质良好，于2013 年8 月通过环保验收。处理效果见表2。

表2 废水处理站处理效果一览表

5 经济分析

废水处理站总占地面积8316m2，运行成本为4.58 元/m3，其中:电费为0.07 元/m3，人工费0.21 元/m3，药剂费4.30 元/m3。

6 总结

(1)PCB 生产废水种类很多，成分复杂，必须分类收集、分质处理。否则污染因子相互干扰，不仅处理难度大，难以保证达标，而且处理成本高。

(2)本工程中使用的Feton 工艺，均为间歇式操作，并且在中温条件下进行，配合自动控制系统，充分保证了反应时间，耐大水量和高浓度负荷的冲击。

(3)废水处理站产生的电镀污泥重金属含量较高，湖北省大冶地区有专业处置危险废物的冶炼厂，将污泥作为冶炼厂的原料进行资源化回收，可以较好的解决电镀污泥的二次污染问题。

［1］黄振雄.印制电路板废水处理工程.广东化工:2014.41(13):194～196.

［2］汪大翚，徐新华，宋爽，等.工业废水中专项污染物处理手册［M］.北京:化学工业出版社，2002:192 -196.