膜技术在印刷线路板废水处理中的运用
2015-12-26廖兆美
廖兆美
（江门市三清环境技术工程有限公司，广东 江门 529100）
【环境保护】
膜技术在印刷线路板废水处理中的运用
廖兆美
（江门市三清环境技术工程有限公司，广东 江门 529100）
根据某线路板公司废水的来源和特点，采用膜技术进行处理，说明了去除机理和主要控制要点。经分类收集后，含镍废水、络合废水、有机废水等通过调整pH再加入Na2S生成沉淀，然后通过SQ膜处理器进行固液分离。过滤液与经二级破氰后的含氰废水汇总至pH回调池，经pH回调后入生化系统进一步去除有机物。结果表明，出水水质达标，系统运行情况稳定。
印刷线路板；废水处理；膜技术；化学需氧量
Author’s address:Jiangmen Sanqing Environmental Technique Engineering Co., Ltd., Jiangmen 529100, China
印制线路板(PCB)制作工序程序较多，产生的废水水量大，成分复杂。目前采用的方法是分类收集废水后，通过化学混凝沉淀[1-2]去除污染物。但随着国家标准的提高，目前的工艺很难满足要求，并且这些工艺产泥渣量大，易导致二次污染。目前在处理PCB废水中膜技术应用较少。笔者通过大量的工艺试验和几个实际的工程应用，发现膜技术不但运行稳定，而且出水可稳定地达到GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》中表3的要求。
1 膜技术应用介绍
1. 1 废水来源及性质
江门台山某PCB线路板厂排放的废水，其种类主要有磨板废水、有机废水、络合废水、酸废水、含氰废水、含镍废水、有机废液及酸性废液。这些废水的性质如表1所示。
1. 2 膜处理系统去除原理
SQ膜处理器是集生物、化学及物理方法为一体的创新技术，可真正实现危险废物减量和资源化以及废水稳定达标排放。该技术运用特种膜截留小颗粒晶核，并利用空气搅拌震动体系防止堵膜，通过泵的负压抽吸作用得到滤出水。处理过程中不加入铁盐、铝盐、PAM(聚丙烯酰胺)等絮凝剂，可大大降低运行成本。该膜采用抗污染的PVDF(聚偏氟乙烯)材质，不怕堵(平板结构)，耐高温(80 °C以上)，耐氧化(250 mg/L余氯)，精度高(0.03 μm)，通量大[160 L/(m2·h)，20 °C，-0.5 Bar，自来水测试]，全过滤(无浓液排放)，寿命长(6 ～ 10年)，溶解性物质经转相后无需化学混凝沉淀就可过滤。
表1 印制电路板废水水质Table 1 Characteristics of wastewater generated from PCB production
1. 3 废水处理工艺流程
使用膜法处理PCB废水的工艺流程如图1所示。
图1 膜技术处理PCB废水的工艺流程图Figure 1 Process flow chart for treatment of PCB wastewater by membrane technique
1. 4 废水处理机理
1. 4. 1 综合废水
其主要来源是一般清洗废水及磨板清洗废水，主要污染物为铜。反应机理如下：
主要控制参数有：pH调整池pH为8.0 ～ 9.0，反应池ORP(氧化还原电位)为-200 ～ -350 mV。
1. 4. 2 有机废水
其反应机理和控制参数同1.4.1。
1. 4. 3 络合废水
主要污染物为铜氨配合物及Cu-EDTA配合物。
反应机理如下：
主要控制参数有：pH调整池pH为 10.0 ～ 10.5，反应池ORP为-200 ～ -350 mV。
1. 4. 4 含镍废水
主要污染物是镍及磷。
反应机理如下：
主要控制pH调整池的pH在10.0 ～ 11.0。
1. 4. 5 含氰废水
主要采用两级碱性氧化破氰法。其反应机理如下：
主要控制参数有：一级氧化池内pH为10.0 ～ 11.0，ORP为300 ～ 350 mV；二级氧化池内pH为7.0 ～ 8.0，ORP为600 ～ 650 mV。
1. 4. 6 油墨废水、酸性废液
主要污染物为高浓度有机物。
利用酸性废液中H2SO4的强氧化性酸析出有机物，用压滤机压滤脱水酸析渣，滤液流入有机废水收集池。控制酸化池内pH为2.0 ～ 3.0。
1. 4. 7 生化系统
生化系统主要采用活性污泥 + MBR(膜生物反应器)。活性污泥是具有净化功能的比表面积大的絮状微生物群体[3]。向废水中连续通入空气，控制溶解氧(DO)≥3 mg/L，经一定时间后，因好氧性微生物繁殖而形成污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，利用其生物凝聚、吸附和氧化作用，可分解去除有机污染物，从而达到净化目的。MBR膜是将膜组件直接安放在生物反应器中，通过泵的负压抽吸作用分离生物絮体与水，得到滤出水[4]，最终实现达标排放。
1. 5 运行结果
膜处理系统自2012年3月启用以来，运行平稳，出水水质能稳定达到相应排放标准要求。对比检测数据与GB 21900-2008中表3的各项污染物排放限值，结果见表2。从表2可知，出水水质能够达到标准要求。
表2 PCB废水经处理后的出水水质Table 2 Effluent quality of PCB wastewater after treatment
2 结语
膜净化技术是一种加药少、耗电低、高效快速、占地面积小、无需沉淀池的废水处理新技术。其简化了处理工艺流程，提高了工艺的自适应能力，增强了净化效果；大大减少了药剂成本和处理费用；降低了废水处理的排渣量和二次污染；长期运行稳定，有技术保证；操作十分方便，便于自动化管理。工程实践也表明，该技术在印制电路板废水处理领域有良好的发展前景，值得推广应用。
[1] 刘惠成, 周小飞, 陈航. 线路板废水处理工程设计与运行[J]. 中国给水排水, 2006, 22 (2)： 65-67.
[2] 令玉林, 戴友芝, 刘立华, 等. 一种多DTC基团重金属螯合剂的合成及处理含铜废水性能[J]. 环境工程学报, 2011, 5 (6)： 1246-1250.
[3] 国家环境保护总局科技标准司. 污废水处理设施运行管理(试用)[M]. 北京： 北京出版社, 2006： 140-141.
[4] YAMAMOTO K, HIASA M, MAHMOOD T, et al. Direct solid-liquid separation using hollow fiber membrane in an activated sludge aeration tank [J]. Water Science & Technology. 1989, 21 (4/5)： 43-54.
[ 编辑：杜娟娟 ]
Application of membrane technique to treatment of wastewater discharged from printed circuit board production
LIAO Zhao-mei
The wastewater discharged from a printed circuit board manufacturer was treated by membrane technique based on their origins and characteristics. The corresponding removal mechanisms and main control points were described. The process mainly includes： (1) collecting different types of wastewater separately; (2) adjusting the pH values of nickel-containing wastewater, complex wastewater, organic wastewater, etc.; (3) dosing Na2S for precipitation; (4) separating the solid and liquid by SQ membrane processor; (5) gathering the filtrates obtained with the cyanide-containing wastewater after two-stage decomposition of cyanides; (6) sending the mixed wastewater to the pH readjusting pool; and (7) sending the readjusted wastewater to a biochemical system for further removal of organic substances. The results showed that the effluent quality meets the emission standard and the system runs stably.
printed circuit board; wastewater treatment; membrane technique; chemical oxygen demand
X703; X781.1
A
1004 - 227X (2015) 16 - 0931 - 04
2015-04-11
2015-06-28
廖兆美（1979-），男，江西峡江人，工程师，主要研究方向为线路板废水处理、喷涂磷化废水处理及其提标升级技术。
作者联系方式：(E-mail) Lzmztr@126.com。
