PCB生产废水处理与回用工程实例分析

蔡昊

摘 要：PCB生产废水具有水质复杂性，可生化性差的特点，难以满足当下排放标准，由此遭遇环保瓶颈，阻碍PCB产业的生产与发展，对PCB企业更是一项艰巨挑战。因此，PCB生产废水处理与回用工程的技术研究势在必行，迫在眉睫。本文通过分析PCB废水类型及特点，结合处理技术现状，对比优缺点，提出新处理工艺，旨在实现达标排放，降低成本，提高企业效益。

关键词：PCB 废水处理 回用工程 实例分析

1 前言

电子信息产业繁荣发展，我国PCB（印刷线路板）产量位居世界第一，成为全球重要生产基地。印刷线路板生产工艺复杂、涉及多种化工原料、流程长、消耗大量生产用水，产生大量工业污物，且生产废水成分性质复杂、处理与回用难度大。随着我国PCB产业的日益壮大，PCB生产废水的环保问题愈发突显，在推动经济发展的同时，对我国环境生态保护造成危害。如何运用科学合理的处理技术及工艺有效控制、减少PCB废水污染，确保PCB产业可持续发展，是当下我国生态环境保护的重点关注问题，也是防治水污染领域的一项重要研究内容。

2 PCB生产废水分类、特点

在印刷线路板生产过程中，运用多种性质不同的化工原料，造就了PCB生产过程中废水及废液具有多样性、复杂性特点。PCB废水通常可分为两大类，废水与废液。

废水可以细分为一般清洗水、磨板清刷水、含镍清洗水、电镀铜清洗水、含氰废水、络合废水、有机废水等，相应水质特点为分别含有铜离子、铜粉、金属镍、硫酸铜、氰、同络合物、有机物。

废液相比起废水，来源与种类更为复杂，分为碱性废液、酸性废液、含金废液、含银废液、含镍废液、含锡废液、高锰酸盐废液、化学铜废液、活化废液、除油废液、蚀刻废液等。其特点均表现为化学需氧量值大，且有机物含量及金属含量高。

不同生产工序及制作工艺于产污环节产生的废水和废液所含污染物性质也均存在差异。PCB废水所含有机物及金属离子形态多样，含量多变，成分不一，增加废水处理及回用难度。其中含大量重金属化合物，如Ag（银）、Au（金）、Cu（铜）、Pb（铅）、Sn（锡）、Ni（镍）等，又含多种有机添加剂和有合成高分子有机物。不處理或处理不得当排放到生态环境中会对人类及环境造成巨大影响，危害人类身体健康及生态安全。

3 简述处理工艺、对比优缺点

3.1化学沉淀法

化学沉淀法是目前应用最为广泛的方法，包括重金属捕集剂法、中和沉淀法、硫酸亚铁法和硫化物沉淀法等，主要运用于破除废水中的络合铜。其中，重金属捕集剂法处理效果好但成本高昂；中和沉淀法因价格低廉，易于控制药剂量，成为常用的常规处理方法，但处理效果欠佳，不能满足排放标准；硫酸亚铁法处理速度快但药剂量大，易产生大量污泥；硫化物沉淀法添加Na2S剂量把控难度大，易造成二次污染。

3.2化学氧化法

PCB废水通常采用高级氧化技术进行处理，通过添加氧化剂释放铜，加碱中和沉淀，其中以利用H2O2与Fe2+反应生成Fenton试剂最为常见，此方法能有效使Cu2+沉淀并降低COD，但所需投入氧化剂剂量较大，成本较高。

3.3离子交换法

离子交换法是指无需向PCB废水中添加药剂，运用离子交换剂分离有害物质，应用便捷，极具优势，成为当下PCB生产废水处理与回用的研究热点。但此方法价格高昂，仅适用于处理毒性大、浓度低、具备回用价值的重金属废水。

3.4生物法

生物法作为最基本的去除有机物方法，主要依靠微生物吸附、协同、吸收、转化作用，应用于PCB废水处理中。在厌氧条件下破坏PCB络合废水中COD的来源（柠檬酸、酒石酸等），使厌氧条件下生成的S2-与铜离子结合并沉淀，同时利用微生物外聚合物吸附铜离子。生物法成本低廉、运行可靠、效果稳定、不会造成二次污染，但由于PCB废水可生化性差且微生物受铜离子毒害与抑制作用影响，需要筛选特殊生物菌进行干预与培养。

3.5吸附法

通过在废水中投入吸附剂（活性炭、沸石等），吸附有机物，饱和后废弃吸附剂这一方法成为吸附法。应用于PCB废水处理中，对去除COD和降解有机物有显著效果，但由于吸附值较小，处理络合物浓度较高的废水时，极易饱和，由于再生困难且再生设备昂贵，只能频发更换新吸附剂，增加运费及成本。

4 实例分析

某深圳市PCB企业，从事印刷线路板生产。PCB生产用水量大、废水种类繁多、水质成分复杂。原处理工艺自动化程度较低，分水不合理，废水处理效果欠佳，系统运行缺乏稳定性。而后进行优化调整，施以新处理工艺。根据企业内污染物种类及处理技术需求大致分为综合废水（一般清洗水、电镀清洗水、磨板清洗水）、有机废水、有机废液、络合废水、含镍氰废液、油墨废水等。

废水水质、水量数据见表1，工艺处理技术流程见图1。

严格遵循分类收集、分质处理原则，根据不同废水的特质采取相应处理工艺技术。

4.1综合废水

（1）用泵将废水提升至调节池内，投入NaOH，将综合废水酸碱值控制在9-10间；（2）中和反应发生，生成Cu（OH）2等沉淀物，通过混凝池、反应池、二沉池等，投入聚丙烯酰胺和聚合氯化铝；（3）经由过滤器、阳离子塔等去除有机污染物，最后经由pH再调整池检验，确保达标排放。

4.2络合废水/有机废水

（1）用泵将络合/有机废水提升至调节池内，投入酸将废水酸碱值控制在2-3间；（2）利用铁盐对络合剂的屏蔽作用投入硫酸亚铁，释放游离性Cu2+，针对络合铜含量较高的络合废水，需投入的硫酸亚铁剂量更大；（3）投入NaOH，将酸碱值调整至9-10，生成沉淀物，后续步骤与综合废水处理步骤一致。

4.3有机废液及废酸

（1）用泵将有机废液及废酸提升至调节池内，将废液废酸酸碱值控制在2-3间；（2）当有机废液析出固态物体后投入一定剂量能使其沉渣的特殊药剂；（3）经过混凝沉淀，“渣压滤”，沉渣经过压滤机脱水后打包委托处理，剩余液体送至废水过滤系统。

5 结束语

PCB生产废水即多氯联苯废水，是目前地球上最具代表性，扩散范围最广的持久性有机污染物，不仅对人体健康构成威胁，且对海陆生态系统皆产生影响及危害，是当下全球所重视的重大环境问题之一。

由于PCB生产废水成分不一，种类多样，水质复杂性，可生化性差的特点，致使企业必须在对其进行处理时，应当依据各种PCB生产种类的不同，成分性质的据别，进行分类收集、分质处理。

重视废水处理及回用系统的建设，设计科学合理的处理工艺，及时对系统进行优化、调整，对技术进行更新，灵活运用物理、生物、化学等方法进行废水处理及回用，保护生态环境系统，节约能源，降低消耗，较少成本，提高企业受益，将利润最大化。

参考文献：

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[2] 赵亚斌， 常青， 张亚. PCB生产废水处理及回用工程改造[J]. 电镀与环保， 2016， 36（6）：46-49.

[3] 丘伟聪. PCB废水处理及回用的技术方案及工程应用[D]. 武汉工程大学， 2015.