印制电路板污水处理厂提标改造措施探索

2021-12-08吕莉梅福建省龙岩市武平县人民政府办公室

节能与环保 2021年11期

文_吕莉梅福建省龙岩市武平县人民政府办公室

印制电路板是电子元器件电气连接的提供者，主要用于电子科技产品。按照电路板层数可细分为单面板、双面板、多层板等，其主要优点在于显著减少装配和布线的差错，大大提高了自动化水平和生产效率。随着近些年来电子产业发展迅猛，直接提高了印制电路板的需求。

由于劳动力成本、运输成本以及相关配套产业链完善的原因，全球印制电路板产业不断向亚洲地区转移，中国兼具产业分布、成本和市场优势，已经成为全球最重要的印制电路板生产基地。当前我国印制电路板制造行业发展迅速，产值与产量均已居世界第一。而在国内电子信息产业对印制电路板大量需求的带动下，我国的印制电路板产业仍然会以高增长率持续攀升。

印制电路板行业生产工艺复杂、流程长，尤其产生的废水成分复杂，给生态环境带来了巨大的压力。印制电路板废水中含有重金属元素（多以离子或络合离子形式存在）、有机高分子化合物及有机添加剂，处理难度较大。我国从事印制电路板废水治理的历史不是很长，治理工艺技术没有其他工业废水处理技术成熟，管理和技术上还缺乏较为可靠的理论实践与支持。本文结合某印制电路板污水处理厂，对污水处理厂提标改造提出建议措施，希望通过这一典型案例，为后续新建印制电路板污水处理厂设计提供建议、减少弯路；同时为解决现行污水处理厂的提标改造提供参考。

1 工程概况

某印制电路板污水处理厂（以下简称“污水厂”）是印制电路板工业园区配套而建的专业废水处理厂，收集处置园区印制电路板企业生产废水，把控着园区重金属处置的最后一道关，设计处理规模为4000m3/d，采用“预处理+物化+AAO脱氮除磷二级生化处理”工艺，出水执行《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）表2标准。随着印制电路板企业的迅速发展，污水厂从处理规模和标准等方面已无法满足园区印制电路板企业的发展要求。因此，为推动园区印制电路板产业持续健康发展，提升印制电路板企业规模化、产业化发展趋势，结合园区规划环评要求，污水厂提标改造势在必行，提升污染物处理能力，减少各污染物排放总量。基于以上情况，污水厂决定进行提标改造，处理规模为6000m3/d（含2000m3/d的回用水）。

2 废水种类

印制电路板废水水质复杂，主要包括含酸废水、油墨废水、络合废水、含镍废水、含氰废水、综合废水等。酸性废水、碱性废水来源于脱脂、微蚀、酸洗等生产线，清洗废水来源于内、外层前处理、DES和沉铜等生产线，这三类废水主要含有离子态铜离子；铜氨络合废水来源于沉铜、电镀和蚀刻等生产线，主要含有高浓度络合态铜离子；有机废水主要产生于显影、去膜、棕化等生产线，有机物含量高，可生化性差；含镍废水产生于镀镍生产线，同时会伴随含氰废水的产生和排放。

3 提标改造措施

3.1 整体思路

针对现有处理工艺中存在的问题，本项目的提标改造方案主要从提标和回用两个方面来解决。提标系统基于节能减排、降低能耗的原则，对线路板废水分质进行分流收集和处理，首先通过预处理，将不同性质的废水分别进行物化，去除废水中的氰离子、重金属离子等污染物；然后将预处理所得废水排入生化系统，将原工艺“AA/O+二沉池”工艺升级为“AA/O+MBR”工艺，保证出水水质达到《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）中表三的排放标准。回用系统采用“超滤+反渗透”工艺，提标系统排放的废水经反渗透膜过滤，产水达到回用水质标准，实现中水回收利用；浓缩水采用“高效沉淀池+反硝化生物滤池+臭氧氧化”工艺。

3.2 提标工艺探究

印制电路板废水中第一类污染物需在车间或生产设施排放口处理达标，其余污染物经企业预处理后分质分流进入园区污水处理厂，针对不同类别的废水，其相关处理工艺探究如下。

3.2.1 综合废水

综合废水一般呈酸性，pH值在3～5，主要污染物有铜离子、COD、氨氮、SS等。综合废水经调节池后提升至pH调整池，控制pH将重金属沉淀，pH调整池出水经过混凝絮凝池进入沉淀池将污泥沉淀，排出污泥进入含重金属污泥处理系统脱水处理，沉淀池上清液进入生化调节池混合。

3.2.2 油墨废水

由于油墨废水中的有机物浓度较高，第一步需要对其进行酸析，这是因为在酸性条件下，加入聚铁后可以使废水中的有机废液固化形成胶体状物质。将废酸液与油墨废水一同处理，减少酸的使用量。油墨废水中有一定量的络合铜，所以酸析混凝沉淀后的有机废水引入络合废水处理系统进行破络、铜去除处理。第二步进行中和，在中性条件下混凝沉淀去除，沉渣通过压滤机进行固液分离。处理后的废液含有的高浓度COD，进入生化系统采用混凝沉淀-接触氧化法去除。

3.2.3 络合铜废水

络合铜废水中含铜氨络合物、EDTA、COD等化合物，由于这些化合物其比铜离子更稳定，无法直接加入强碱形成氢氧化铜沉淀物，因此需要利用相对稳定的沉淀剂或破坏配位体结构，将铜离子释放出来，然后再处理游离态的铜离子以达到排放标准。详细的工艺做法为，首先络合废水进入络合废水调节池，再通过提升泵将其提升至pH调整池一进行pH调整，进入破络反应池破络后，进入pH调整池二调节废液的pH值，目的是将铜离子沉淀。铜离子通过混凝池、絮凝池进入沉淀池沉淀，污泥进入含重金属污泥处理系统进行脱水处理，沉淀池上清液进入生化调节池混合。

3.2.4 含镍废水

含镍废水一般呈弱酸性，pH值在3～5，镍离子浓度为10mg/L，其处理方法主要是化学沉淀法。含镍废水量单独收集后，先加碱调节pH值至11，然后混凝沉淀。确保Ni离子在预处理系统内达标。

3.2.5 含氰废水

含氰废水一般呈碱性，pH值在7～11，氰化物浓度在50～80mg/L。含氰废水进入含氰废水调节池，经提升泵提升至间歇破氰反应池处理，破氰完成后进入综合废水调节池混合。

3.2.6 游离态铜离子

游离态的铜离子宜采用沉淀法进行处理。通过加入强碱性物质使其成为氢氧化铜沉淀或者加入其它可以与Cu2+结合生成难溶于水的沉淀物，以达到与水相分离的目的。

3.3 回用工艺探索

线路板废水经达标排放处理后进入出水排放池，用泵将出水输送至砂滤罐进行预处理，砂滤罐反洗水进入污泥处理系统，用泵将砂滤罐产水泵入中间水池，经超滤系统，然后进入反渗透系统进行浓缩，然后再进入清水池待回用。浓水经过中间水池与超滤反洗水输送至高密池沉淀后去除铜离子和部分硬度，高密池污泥进入污泥处理系统，高密池产水经反硝化生物滤池去除部分COD和硝氮，反硝化反洗水进入污泥处理系统，反硝化滤池产水进入排放水池，达标排放。