電子工業(yè)園PCB和五金電鍍綜合廢水處理工藝

通過(guò)對深圳市寶安區某電子工業(yè)園PCB和綜合電鍍廢水處理工藝的改造，對原處理工藝不達標的原因進(jìn)行了分析，提出了改造后新的廢水分類(lèi)處理工藝。經(jīng)過(guò)近一年的運行實(shí)踐，新的廢水處理系統運行良好。對廢水進(jìn)行合理、適度的分流處理是實(shí)現廢水綜合處理最終出水達標的先決條件。

1 前言

PCB和電鍍是當今全球三大污染工業(yè)之一。據不完全統計，我國PCB和電鍍行業(yè)每年排出的廢水約有40億m3。該廢水的水質(zhì)復雜，成分不易控制，其中含有鉻、銅、鎳、鎘、鋅、金、銀等重金屬離子和氰化物，有些屬于致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)，對人類(lèi)危害極大，因此對PCB及電鍍廢水處理技術(shù)的研究日益重要。

線(xiàn)路板廢水主要來(lái)源于線(xiàn)路板制作中的刷磨，顯影，蝕刻，剝膜，黑/棕氧化，去毛邊，除膠渣，鍍通孔，鍍銅，鍍錫，剝錫，防焊綠漆，顯影，鍍金手指，噴錫前/后處理，成型清洗等工序。電鍍廢水主要來(lái)源于鍍件清洗，地面、吊掛具及極板沖洗等，電鍍廢液主要來(lái)源于廢棄槽液更換。

位于深圳市寶安區的一家規模較大的電子工業(yè)園，涵蓋了PCB和五金電鍍行業(yè)，PCB和電鍍生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量廢水。近年來(lái)由于生產(chǎn)規模的擴大和生產(chǎn)工藝的更新，廢水的日排量增加至1100多噸，同時(shí)其廢水成分更加復雜，原有的廢水處理工藝已不能滿(mǎn)足處理要求。因此，該電子工業(yè)園于2008年對原有PCB和電鍍廢水處理工藝進(jìn)行改造。

2 處理工藝介紹

該工業(yè)園的廢水主要來(lái)自線(xiàn)路板制作、清洗和鍍銅、鍍鉻、鍍鎳、鍍鋅、鍍金等鍍種的生產(chǎn)線(xiàn)。原處理工藝按廢水所含的主要成分將廢水分為6類(lèi)：絡(luò )合廢水，前處理廢水，鎳清洗廢水，酸銅清洗廢水，含氰廢水和綜合廢水。其中含氰廢水采用堿性氯化二級法處理；絡(luò )合廢水采用硫化法破絡(luò )后再進(jìn)行混凝沉淀；其他廢水均采用堿性混凝沉淀法處理。

原工藝處理出水水質(zhì)指標如表1所示。各項指標均超過(guò)了廣東省地方標準DB44/26–2001《水污染物排放限值》的二級標準。

3 原處理工藝水質(zhì)不達標的原因分析

原處理工藝均采用PCB及電鍍廢水處理的成熟工藝，但處理水質(zhì)達不到所規定的排放標準，分析其主要原因有以下幾點(diǎn)：

(1)車(chē)間廢水分流不完全，多種廢水混流的現象嚴重。這是導致水質(zhì)不達標的根本原因。

處理前，廢水的主要污染指標為Cu≤80mg/L、Ni≤80mg/L、CN?≤40mg/L；治理后可達到Cu≤1.0mg/L、Ni≤1.0mg/L、CN?≤0.4mg/L。但由于生產(chǎn)車(chē)間有時(shí)有兩種或多種廢水混流交叉排放，以及廢水污染物濃度不均勻等情況，因此處理后的出水水質(zhì)有一定的波動(dòng)且有時(shí)排放水質(zhì)不達標。

有機廢水是通過(guò)反應沉淀的工藝處理，但效果不佳。有機廢水分脫膜顯影廢水和低濃度有機廢水。脫膜顯影廢水的油墨含量高，需酸析后再與低濃度有機廢水混合進(jìn)行后續處理。

原工藝中沒(méi)有考慮把含鉻廢水分流出來(lái)單獨預處理。應分流出含鉻廢水，經(jīng)酸性亞硫酸鹽還原法處理后再綜合處理。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務(wù)平臺咨詢(xún)具備類(lèi)似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。

(2)生產(chǎn)廢水量增大，現有廢水處理規模不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

工業(yè)園原設計處理規模為500m3/d，現工業(yè)園每日廢水排放量約1200m3，原廢水處理工藝的處理能力遠遠小于實(shí)際要求，因此導致廢水排放不達標。

4 新廢水處理工藝

通過(guò)以上分析，根據工業(yè)園的具體情況，通過(guò)經(jīng)濟技術(shù)統籌考慮，確定改造工藝的原則如下：一、重點(diǎn)對生產(chǎn)廢水按所含污染物的性質(zhì)作進(jìn)一步分流，并對新分出的廢水增加新的處理工藝。二、擴大已有工藝的處理規模。

4.1 廢水分流

按污染物的性質(zhì)不同，適度、合理地將生產(chǎn)廢水分流為11類(lèi)廢水，各類(lèi)水的水質(zhì)指標如表2所示。

4.1.1 酸/堿蝕刻廢液

在PCB生產(chǎn)和電鍍過(guò)程中，酸/堿性蝕刻廢液主要來(lái)自蝕刻生產(chǎn)線(xiàn)。蝕刻液是用作蝕刻PCB導電線(xiàn)路的含銅溶液，由于是循環(huán)使用的，因此隨著(zhù)蝕刻的不斷進(jìn)行，Cu2+濃度不斷升高，一般在140~160g/L時(shí)，蝕刻能力大幅度下降。蝕刻效率很低時(shí)，需要排出成為廢液。蝕刻廢液中都含有大量Cu2+，價(jià)值很高，稀釋排放將會(huì )浪費資源并嚴重影響環(huán)境。另外，蝕刻廢液中含有大量蝕刻劑，特別是堿性蝕刻廢液中含有大量NH4Cl，再生利用價(jià)值高。

4.1.2 酸銅廢水

酸銅綜合廢水主要來(lái)自于圖形電鍍水洗，電鍍手動(dòng)、自動(dòng)線(xiàn)前處理水洗，顯影水洗，成品洗板機水洗，噴錫板前處理水洗，沉銅前處理水洗，磨刷，高壓(常壓)水洗等工序，廢水中主要含有Cu2+、Zn2+、Sn2+等游離態(tài)金屬離子，COD濃度較低。

4.1.3 含鉻廢水

含鉻廢水主要來(lái)源于鍍鉻、鍍黑鉻以及鈍化等電鍍工序，廢水中的主要污染物為Cr(VI)和總鉻。

4.1.4 絡(luò )合廢水

絡(luò )合廢水主要來(lái)自于蝕刻水洗，退錫水洗，電鍍各回收槽水洗，沉銅水洗，蝕刻洗機水洗，各微蝕槽水洗，電鍍區地板沖洗水等。典型的化學(xué)鍍銅工藝以甲醛為還原劑，廢水的主要污染物有銅離子(以絡(luò )合形式存在)、氨氮、磷酸鹽、EDTA和少量有機物等。

4.1.5 電鎳廢水

電鍍鎳廢水主要來(lái)自于含鎳電鍍清洗廢水，其中的主要污染物為游離態(tài)的Ni2+，COD濃度較低。

4.1.6 脫膜顯影廢水

脫膜顯影廢水主要來(lái)自于PCB生產(chǎn)過(guò)程中各除膠、顯影、脫膜、濾油等工序，含有大量感光膜、抗焊膜渣，廢水COD濃度較高。

4.1.7 化學(xué)鎳廢水

典型的化學(xué)鍍鎳工藝以次磷酸鹽為還原劑，廢水中的主要污染物為鎳離子(以絡(luò )合態(tài)存在)、磷酸鹽(包括次磷酸鹽、亞磷酸鹽)及有機物。

4.1.8 有機廢水

有機廢水主要來(lái)自于網(wǎng)房水洗，菲林房水洗，噴錫后處理水洗，噴錫房地板水，阻焊地板水，各除油缸換槽水洗等工序，廢水中含有一定的有機物。

4.1.9 含氰廢水

含氰廢水來(lái)源于氰化鍍銅，堿性氰化物鍍金，中性和酸性鍍金，氰化物鍍銀，氰化鍍銅錫合金，仿金電鍍等含氰電鍍工序，廢水中的主要污染物為氰化物、重金屬離子(以絡(luò )合態(tài)存在)等。

4.1.10 車(chē)間沖洗廢水

車(chē)間沖洗廢水主要來(lái)自于：(1)除含氰廢水系統外，將生產(chǎn)車(chē)間排出的廢水混在一起的廢水；(2)除各種分質(zhì)系統廢水外，將生產(chǎn)車(chē)間排出的廢水混在一起的廢水。該廢水成分復雜，需單獨處理。

4.2 新增處理工藝

蝕刻廢液再生利用價(jià)值高，單獨收集后進(jìn)行中和，再委托環(huán)保部門(mén)指定的處理商進(jìn)行集中處理�；瘜W(xué)鍍鎳廢水中含次磷酸鹽，可與石灰形成次磷酸鈣沉淀，再生化處理。脫墨顯影廢水一般呈堿性，具有比較高的有機物濃度，在廢水中主要以R─COO?的形式存在，經(jīng)過(guò)加酸酸化后(pH在2.5~3.5之間)，反應生成R─COOH；R─COOH不溶于水，撇渣后生化處理。

有機廢水經(jīng)氣浮、混凝沉淀后進(jìn)入A/O(厭氧/好氧)生化系統。含鉻廢水在酸性條件下，用亞硫酸鈉將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，再在堿性條件下形成Cr(OH)3沉淀，以徹底去除六價(jià)鉻。車(chē)間沖洗廢水成分復雜，采用芬頓(Fenton)高級氧化法進(jìn)行預處理后，進(jìn)入A/O生化系統進(jìn)一步降解COD至排放要求。該電子工業(yè)園的廢水處理工藝改造工程于2008年5月完成并投入使用，改造后的新工藝總排口水質(zhì)各項指標如表3所示，水質(zhì)可達到DB44/26–2001第二時(shí)段一級標準。

5 結論

PCB及五金電鍍廢水成分復雜多變，通過(guò)對原工藝處理不達標的原因進(jìn)行分析，得出廢水分流不完全、多種廢水混流現象嚴重，是導致原工藝無(wú)法滿(mǎn)足處理要求的根本原因。新的處理工藝主要對原廢水工藝中廢水分流進(jìn)行了改進(jìn)，并相應地增加了新的處理工藝。改造后的新工藝投入運行以來(lái)，效果穩定、良好，出水各項指標均優(yōu)于廣東省地方標準DB44/26–2001《水污染物排放限值》的第二時(shí)段一級標準。

綜上所述，對于PCB及五金電鍍廢水的處理，合理、適度的廢水分流是廢水處理達標的先決條件。

參考文獻：

[1]耿元一.國內電鍍廢水處理回收系統及方法概述[EB/OL].[2006–11–30]

[2]馬小隆,劉曉東,周廣柱.電鍍廢水處理存在的問(wèn)題及解決方案[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,24(1):107-111.

[3]朱靖,張瑤.電鍍廢水綜合治理技術(shù)及應用[J].水處理技術(shù),2008,34(6):89-91.

[4]安成強,崔作興,郝建軍.電鍍三廢治理技術(shù)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2002.

[5]謝東方.印制電路板廢水處理技術(shù)應用實(shí)踐[J].安全與環(huán)境工程,2005,12(1):42-45.來(lái)源：谷騰水網(wǎng)