PCB产业园废水分类处理工艺探析

2019-11-29罗骥吴思国郑赢忠彭云张义

科技与创新 2019年3期

罗骥，吴思国，郑赢忠，彭云，张义

PCB产业园废水分类处理工艺探析

罗骥，吴思国，郑赢忠，彭云，张义

（深圳瑞赛环保科技有限公司，广东深圳 518000）

在PCB产业园发展过程中，印制电路板时产生的废水水质成分比较复杂，很大程度上直接造成了PCB产生的废水不能够重复利用。因此，只有把PCB废水进行有效区分，同时分别处理，才能够在很大程度上改善废水的可生化性，从而有效地提升水资源的重复利用率。在区分印制电路废水的基础上，分析了PCB产业园废水分类处理技术的现状，从而提出了印制电路废水处理的工艺。

PCB产业园；废水；分类处理；处理工艺

印制电路行业属于高污染、高用水行业。当前随着电子产品的快速发展，印制电路板行业的用水量在逐步增加。据调查显示，在生产印制电路板过程中，产生的废水量从2010年的3.57亿吨至4.25亿吨，上升到了2015年的7亿多吨。如何科学处理好印制电路废水，已经成为印制电路板行业在以后发展过程当中需要重点关注的问题。

1 对PCB生产废水的分类

1.1 印制电路废水水质以及来源

印制电路板产业在发展的过程当中，由于生产工艺流程很长，产生污染物的环节也很多，而印制电路板废水的产生通常主要来自湿法加工工艺。在进行刷版以及化学铜等工序时会产生络合铜废水；在进行曝光显影工序的时候，会产生浓度很高的有机废水；在进行去膜等工序的过程中，会产生有机废水；在进行镀锡以及剥锡的过程中，会产生含锡的废水；在进行镀镍以及镀金工序的过程中，会产生相应的镍废水以及含氰废水等[1]。

1.2 生产废水的区分

印制电路板在发展过程中，可以对印制电路板废水进行科学分类，然后再进行集中处理，这样能够有效降低重金属以及有机物的浓度，从而很好地提升废水质的可生化性处理效率，更加有利于对水资源的回收和再利用。在对废水进行区分的时候，可以依据废水的来源以及水资源的情况分为混合废水、综合废水、油墨废水和废槽料液等。

2 废水分类处理技术的现状

印制电路板在发展的过程中，由于印制电路板各种废水水质不一样，对于废水处理的难度也有所差异，所以，在对废水处理的过程当中，一定要依据科学的方式进行有效处理分类，这样废水处理才能达到最好的效果。在对刷磨废水以及浓度较低的重金属废水进行处理的过程中，可以采用离子交换法以及生化法等有效处理方法进行预处理，达到相应的标准之后，才能够重新使用；在对综合废水进行处理之后，通常都是用作清洗水；在对含氰含镍废水进行处理的过程当中，可以采用沉淀法和电解法的方式进行出镍。在对络合铜废水、油墨废水进行处理的过程当中，由于废水当中存在很多络合态铜以及难以降解的有机物，采用传统的处理方式很难将废水当中的杂质处理干净，严重影响了实际处理效果。

3 对于印制电路废水处理的技术

3.1 对于含银废水的处理技术

在对印制电路含银废水处理的过程当中，含银废水在流入含银收集池以后，通过提升泵把含银废水提升到含银池当中进行相应的预处理，然后经过提升泵把含银废水导入到序批反应池当中，通过序批反应池把混凝分离，再将处理过的再产出水引入到中转池当中，中转池中的废水随后经过离子交换系统。在经过离子交换系统之后，在把废水引入到综合收集池当中进行后续处理[2]。

3.2 树脂吸附技术处理含锰废水

吸附：含金属锰的溶液在流过铵根离子交换柱的时候，二价锰离子就被树脂吸附下来。铵根离子通过和锰离子反应生成了2（R－NH4）+Mn2+=（R2－Mn）+2NH4+.

脱附：树脂饱和之后，通过采用H2SO4（稀）进行淋洗，此时，锰离子就从树脂上洗脱下来，从而获得了Mn2SO4（H）溶液，树脂转化为H型。获得部分Mn2SO4溶液（锰离子的含量为15～45 g/L，而平均质量浓度则大于28 g/L），送到化合工序使用。锰和氢离子反应为（R2－Mn）+2H+=2（R－H）+Mn2+.

再生：用稀氨水淋洗树脂，此时树脂转化为铵根离子型，在继续吸附的过程中，溶液中的氨可以全部被树脂吸附，从而达到排放的标准。稀氨水可以由液氨以及渗滤液进行稀释，从而配置稀氨水。

酸锰：在脱附之后，溶液中金属的含量达到28 g/L左右，再生后，再生液可以转化成纯水。然后再通过调整工艺条件，这样就可以对含金属溶液起到很好的净化作用，使之符合排放条件。

3.3 采用微电解+Fenton法对高浓度有机废水的处理

采用Fenton试剂在处理废水时，其原理是通过利用Fe2+作为H2O2的催化剂，在反应的过程中，出现了羟基自由基，从而有效降解了废水中的有机污染物。反应原理如下：亚铁离子先和过氧化氢反应Fe2++H2O2→Fe3++HO-+OH，然后铁离子在和过氧化氢反应Fe3++H2O2→Fe2++HO2+H+，最后一步则是过氧化氢分2H2O2→OH+HO2+H2O.

在亚铁离子与过氧化氢反应中，亚铁离子和过氧化氢反应的时间非常短，生成的产物为羟基自由基，具有较高的氧化能力，仅次于氟，如表1所示。羟基自由基由于能够降解难降解的有机物，而OH还可以加成到燃料的分子结构的双键上，所以能够破坏双键而褪色。

表1 常见氧化物的标准点电极电位

氧化电位F2OHO3H2O2HO2 氧化剂3.202.922.752.502.10

3.4 资源化回收

通过实验结果和分析，取质量浓度为3.5 g/L的化学镀镍老化液，用5.4 mol/L的氢氧化钠溶液和稀硫酸，通过调节化学镀镍老化液起始的酸碱度为4、5、6和7，再加入2 g破络剂以及3 g的氯化钠能够提升溶液的导电率[3]，然后通过接通电源，把电流强度设置为2.5 A，此时电压应该为6.5 V左右，实验开始2 h之后，对废水中的镍离子浓度进行检测，与此同时，把阴极板上的金属镍刮下来，然后进行洗涤烘干测试其纯度。初始酸碱度pH值对于实验的影响结果如表2所示。

综上所述，通过使用电解法，不仅解决了废水污染的问题，而且在很大程度上减轻了金属镍对于水资源的污染。

3.5 对于油墨废水的处理技术

油墨废水当中含有很多的有机物，在对油墨废水进行处理过程当中，通常都是对其进行酸化处理，这样能够让很多有机物析出，对CODcr与化学需氧量的去除率能够达到55%～65%，虽然进行酸化处理能够洗出大量的有机物，但是依然存在难以降解的有机物。在对油墨废水进行处理的过程中，通常都是采用混凝法、铁碳微电解法进行处理。

混凝法是在油墨废水当中，加入一定量的絮凝剂，这样能够让污染物的个胶状物质形成沉淀物，使用物理方法去除。在对油墨废水进行处理的过程当中，通过无机絮凝剂和有机絮凝剂的结合使用，能够对油墨废水起到很强的净化作用。采用混凝法能够使油墨中的杂质发生混凝沉淀反应，从而去除油墨废水当中的各种杂质。

表2 pH高低对电解的影响

pH值点节后镍的质量浓度/（mg/L）去除率/（%）电流效率 52 51423.5421.51 62 23128.6225.64 71 85232.5931.25 81 32539.9837.20 91 21045.5044.21