PCB工业废水处理工程实例分析

韦秀培

（广州市奥思贝斯环保技术有限公司广东广州510000）

PCB工业废水处理工程实例分析

韦秀培

（广州市奥思贝斯环保技术有限公司广东广州510000）

印制电路板（PCB）工业废水是电子行业废水的主要类别之一，对环境造成了巨大的污染。本文结合工程实例，对PCB工业废水处理进行了分析，详细介绍了该工程废水处理的工艺流程及原理，以期能为其他PCB企业废水处理提供参考借鉴。

PCB；工业废水；处理工艺

随着我国社会经济的快速发展以及工业化进程的不断加快，我国的电子工业也得到了迅猛的发展。而印制电路板（PCB）作为电子工业的主要支撑产业之一，其产量规模仅次于半导体产业，且其生产量日益增加。由于PCB生产过程中存在着用水量大、污染负荷高、废水水质复杂、可生化性差等特点，其废水处理成为了PCB企业面临的一个重要问题。鉴于此，本文进行了相关介绍。

1 PCB企业生产废水的分类收集及排放标准

某印刷线路板制造企业每天会产生大约600m3的工业废水，按照排放要求需要对废水进行分类处理。该企业的工业废水主要有含镍工业废水、油墨工业废水、含氰工业废水、络合铜工业废水、综合型工业废水、蚀刻废液以及其它废液，详细情况如表1。

表1 工业废水类型及其具体水质情况

根据相关废水排放标准，该印刷线路板生产企业的工业废水达到了排放的要求，具体标准如表2。

表2 印刷电路板生产企业工业废水排放标准

2 各类工业废水处理方式

该印刷线路板生产企业的工业废水主要有含镍工业废水、油墨工业废水、含氰工业废水、络合铜工业废水、综合型工业废水、蚀刻废液以及其它废液，对于不同的工业废水要采取不同的处理方式。

2.1 含镍工业废水

在印刷线路板生产过程中，镀镍工艺及后续清洗工艺十分重要。但是在镀镍及清洗时会产生大量有机废水以及重金属污染物，对环境造成严重影响。对此，需要对含镍工业废水进行单独处理，处理达到排放标准之后方可进行排放。含镍工业废水的处理流程如图1。

图1 含镍工业废水处理流程图

（1）硫酸亚铁是一种强还原剂，可以将+3价的镍离子还原成+2价的镍离子。在反应池1当中，+3价的镍离子经过硫酸亚铁的还原变成+2价，然后在反应池2当中与OH-离子发生沉淀反应，所形成的沉淀物化学性质更加稳定。（2）将经过反应池2处理过后的工业废水过滤，去除其中的氢氧化镍沉淀，剩余的废水镍含量明显降低，达到排放标准。

2.2 油墨工业废水

油墨工业废水的主要来源是脱模显影各道工序中所产生的高含量有机废水，一般的企业都是使用化学氧化的方法处理有机废水，但运行成本较高，且仅靠氧化作用，难以使其达到排放标准。油墨废水的主要成份为含羟基的树脂，其易溶于碱，不溶于酸性。利用这一性质，考虑对其进行酸化处理，即将油墨废水pH值调至2～3之间，有大量的胶状油墨析出并漂浮在水面上，去除大块浮渣。清液加碱调整pH值至弱碱性，然后投加混凝剂和絮凝剂，混合反应后，泵入板框压滤机进行压滤，废水中的油墨及悬浮物截留于板框压滤机滤布内，滤液透过滤布排出进入综合型工业废水处理池当中，与综合型工业废水一起进行处理。这种处理方式不但具有良好的处理效果，还可以有效节约企业的废水处理成本。具体处理流程如图2。

图2 油墨工业废水处理流程

2.3 含氰工业废水

废水中的氰主要来源于印刷线路板生产过程中的镀金、沉金的后续清洗工艺，在该类型工业废水当中，主要的污染物为有机物质以及重金属与氰的络合物。由于氰是一种剧毒物质，所以必须要严格控制好含氰工业废水的处理过程。目前最为常用的含氰工业废水的处理方式有三种：氯化处理法、电解处理法以及臭氧处理法。在该企业当中，使用的是氯化处理法。氯化处理法是指在碱性环境下，向废水中多次投入次氯酸钠氧化剂，将废水当中的氰根离子提取出来，然后再经过后续处理步骤使得氰根离子转化为二氧化碳与氮气，从而降低废水中的氰含量。主要反应如下：

反应式(1)即氰根离子的提取，(2)(3)表示将氰根离子转化成二氧化碳及氮气。反应式(2)的pH值要控制在11～12，反应式(3)的pH值控制在7.0～7.5。经过处理以后，再投入综合处理池当中进行混合处理。

2.4 络合铜工业废水

络合铜废水主要指来自酸/碱蚀刻线、PTH线，成品清洗线所排放的清洗水，该类废水不但含有络合剂（氨根、甲醛、EDTA、柠檬酸根、酒石酸根等），还含有大量的金属铜离子，络合剂与铜离子等重金属离子可形成非常稳定的络合物，采用一般的氢氧化物沉淀法很难将废水中的Cu去除。为此，考虑将该类废水先破络后除铜，常用的一些破络方法主要有氧化破络法、置换破络法、化学沉淀法、螯合沉淀法。这些破络方法，各有优缺点，置换破络法(硫酸亚铁法)处理络合铜废水更为经济适用，得到广泛运用。即络合废水在酸性条件下加入硫酸亚铁，部分Fe2+氧化成Fe3+，通过Fe3+置换出络合-Cu2+中的Cu2+，然后调整pH值至9~10，生成Cu(OH)2、Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀，利用Fe(OH)3生成的矾花较大、吸附性较强，再投加少量PAM絮凝反应，在斜管沉淀池中分离出来，以排泥的形式除去Cu，出水进入综合废水调节池待后续处理去除其它污染物。具体工艺流程如图3。

图3 络合铜工业废水处理流程

2.5 综合型工业废水

综合型工业废水包括各生产工序的清洗废水、其它废液以及上述几种废水处理后的混合废水，主要污染物有有机物质、Cu、氨氮以及悬浮物等。对于综合型工业废水的处理，主要有化学沉淀处理法、氧化还原处理法、生物化学处理法等，将这些方法搭配使用，最终使综合型工业废水达到排放标准。具体处理流程如图4。

图4 综合型工业废水处理流程图

2.5.1 在反应池1当中加入浓度为7%的片碱，Cu离子与氢氧根离子发生反应生成氢氧化铜沉淀，反应的pH值为9~10，使用专业的pH控制设备进行控制，当检测到pH值小于9.2时，自动加入片碱使得废水的pH值适当提高。

2.5.2 反应池2当中需要添加一定浓度的硫化钠，破开废水当中络合铜的结构。该企业的最低ORP值为-150，当OPR值降低到-150时，会自动添加硫化钠，当ORP值上升到-130时即停止添加。

2.5.3 在反应池3当中加入强还原剂硫酸亚铁。硫酸亚铁会与废水当中的硫离子反应，生成硫化亚铁沉淀，再经过过滤就可以将反应池2中反应过量所剩余的硫离子除掉。

2.5.4 在反应池4当中加入混凝剂，将小颗粒物质聚合成大颗粒物质，使得废水当中的颗粒物自行沉淀，混凝剂的加入速率最好控制在0.9m3/h～1.1m3/h的范围内。

2.5.5 在反应池5当中加入絮凝剂，将经过反应池4处理后的大颗粒物质进行絮凝，形成沉淀。

2.5.6 沉淀形成以后，铜离子的含量在0.5mg/L以下，废水进入中和池中，使用pH控制仪控制废水的pH在8.0～8.5之间，目的是为下一步生化处理做准备。

2.5.7 随着排放标准的不断提升，PCB废水对除磷脱氮的要求越来越高，生化系统需考虑采用二级强化处理系统，如A2O+BAF工艺，A2O+MBR工艺等。A2/O工艺是厌氧-缺氧-好氧生物工艺的简称，该工艺已被广泛应用在污水处理中，此工艺中厌氧水解池先将难降解和具有抑制作用的有机物转化为易于降解的中间体，然后在缺氧和好氧阶段进行消化、反硝化反应，去除大部分有机物。但由于PCB废水水质的波动，可生化性差，使得A2/O工艺活性污泥容易流失，最终因无法提高活性污泥的浓度而影响其处理效果，而MBR具备提高活性污泥及抗负荷冲击的能力。采用A2O+ MBR组合工艺，不仅对难降解有机物废水具有明显的优势，还强化了传统A2O工艺对NH3-N、总氮及总磷的去除效率。废水经上述工艺系统处理后，出水达到甚至优于《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）中表三标准。

2.6 酸性蚀刻废液

酸性蚀刻废液含量较高，有很高的回用价值，一般交给有资质的专业环保公司回收处理。

3 结语

随着印刷线路板生产行业的不断发展，印刷线路板生产企业的工业废水污染越来越严重，严重影响了企业的可持续发展。所以，在实际生产当中，企业必须要对各类工业废水进行分类收集处理，并针对性地采取处理措施，有效处理废水，使其达到排放标准，降低对环境的污染，提高生态效益。

[1]麦建波,江栋,范远红,刘诗燕.PCB废水处理技术研究现状及工程实例[J].印制电路信息,2015(11).

[2]李健,张智良,吴寅,夏文彦.PCB板生产废水处理的工程实例[J].江西建材,2015(17).