工业废水通常含有多种成分,这给其净化处理带来很大的困难,也使得环境与地下水资源受到一定程度的污染。调查资料显示,工业废水是破坏我国环境的主要因素之一。线路板在我国工业生产中的应用十分广泛,也带动了我国工业的进步,但其生产作业往往具有高污染、高用水量的特征。本文就某线路板生产企业废水处理及回用展开工艺设计及技术探讨。
1、工程概况与工艺要求
该线路板厂主要加工和制造线路板,需要镀镍、镀金、镀锡、OSP涂覆等工艺操作来提升产品质量,这类工艺产生的废水含有多种重金属元素,此外还有少量有机物。多种成分的掺杂就加大了废水处理的难度,更不利于环境的治理。
依该厂的产能状况,本项目拟建废水处理规模为2600m3/d,其中废水回用800m3/d,外排废水1800m3/d。废水系统每天运行24h,回用水系统每天运行20h。出水要求:对于一般清洗废水,其电导率≤200μs/cm,COD≤10mg/L,pH在6~8;排放水执行《污染物排放标准》(GB21900-2008)表2标准。
2、工艺设计
2.1 设计要求
自废水流入废水站,经过各个步骤的处理直到向外排放,其间的所有环节均为本次的设计内容。要适用于生产工艺,设计则应满足以下标准:废水要分流处理;达到规定的排放标准;大限度地利用基础设施;依靠先进的工艺、设备,实现利益大化。
由于该厂电镀废水的水质与生产能力、工艺与技术水平有很大关系,所以以下运用的水质及水量参数作为一般情况下的取值,并不是固定不变的。废水中的杂质大多是金属离子、有机物及酸碱,针对此类杂质,可采用物理法、化学法、物化法及生物法进行深度处理[1]。废水处理系统有分别针对不同杂质的处理工艺。
2.2 工艺流程设计
2.2.1 含镍废水处理
含镍废水主要指PCB生产制程沉金线“镍缸”后水洗水及破氰后的含氰废水。含镍废水主要含有镍离子,为一类污染物,车间的含镍废水在调节池进行收集,经一定的时间调质均匀后,提升至pH调节池进行pH调节后流入氧化池、混凝池、絮凝池,由沉淀池以氢氧化镍、磷酸钙污泥形式去除水中大部分污染物。出水使用多介质过滤器与镍离子交换系统,确保镍离子达标,过滤出水进入综合废水进行后续处理。工艺流程如图1所示。
2.2.2 油墨废水处理
油墨废水主要来自蚀刻制程中显影、去膜程序所产生的高浓度废液及后续冲污清洗废水。由于废液以有机性污染物质(油墨﹑显影液)为主,故利用油墨在酸性条件下可自然凝聚的特性,将此类废水单独收集,并添加酸化剂调整反应的pH值在3~5,使水中所含的油墨酸化后凝聚成可进行固液分离的大颗粒粒子,通过压滤机将固液分离,滤液进入络合废水调节池进行化混沉淀,从而去除重金属。
油墨废水采用酸析+压滤机+化混沉淀的方法进行预处理后与络合废水一同排入综合废水一并处理,避免人工捞渣的烦劳。工艺流程如图2所示。
2.2.3 含氰废水处理
本项目的含氰废水主要产生于含氰镀铜和镀金过程的清洗废水。车间的含氰废水在废水调节池中进行收集,经一定的停留时间调质均匀后,经泵提升至一级破氰反应池进行处理,加入NaOH及NaClO,控制pH值在10~11,ORP值在300~350mv进行一段破氰处理:
然后自流入二级破氰反应池,加入H2SO4及NaClO,控制pH值在7~8,ORP值在600~650mv进行二级破氰处理:
加药均为通过pH及ORP控制器与计量泵联动控制,自动加药。经过破氰处理后的含氰废水通过泵抽入可回用废水处理系统的调节池,和此类水一起进入后续处理。工艺流程如图3所示。
2.2.4 络合废水处理
络合废水主要来源于各类高含铜废液及络合清洗水中含有有机物质与重金属离子(以铜离子为主),经调匀后以连续流方式由调节池输送至化学混凝处理系统。废水在反应池中调节pH至11,投加Na2S置换出络合物中的重金属离子,形成硫化物沉淀与氢氧化物沉淀,进入快混池后添加PAC,然后进入慢混池加入PAM。加药完成后,废水进入终沉淀池,将析出之污泥、浮渣自液体中分离,废水过沉淀池后进入综合废水调节池。其设计主要目的为降低铜离子,降低综合废水对重金属处理难度。工艺流程如图4所示。
2.2.5 综合废水处理
产线分流下来的不可回用废水、预处理后的络合废水、油墨废水、含镍废水及可回用废水的RO浓水在废水调节池中进行收集。此废水含重金属离子与有机物,经一定的停留时间调质均匀后,经提升泵提升至反应池进行pH值调节,在混凝池及絮凝池加入PAC、PAM后流入沉淀池进行固液分离去除水中的重金属[2]。出水流入中和池,调节pH后进入缓冲池准备进一步反应。
缓冲池的废水提升至生化处理系统,经过水解酸化池及接触氧化池处理后进入二沉池进行固液分离,出水流入放流池,达标后对外排放。