摘要:通过对深圳市宝安区某电子工业园PCB和综合电镀废水处理工艺的改造,对原处理工艺不达标的原因进行了分析,提出了改造后新的废水分类处理工艺。经过近一年的运行实践,新的废水处理系统运行良好。对废水进行合理、适度的分流处理是实现废水综合处理最终出水达标的先决条件。
1·前言
PCB和电镀是当今全球三大污染工业之一。据不完全统计,我国PCB和电镀行业每年排出的废水约有40亿m3。该废水的水质复杂,成分不易控制,其中含有铬、铜、镍、镉、锌、金、银等重金属离子和氰化物,有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质,对人类危害极大,因此对PCB及电镀废水处理技术的研究日益重要。
线路板废水主要来源于线路板制作中的刷磨,显影,蚀刻,剥膜,黑/棕氧化,去毛边,除胶渣,镀通孔,镀铜,镀锡,剥锡,防焊绿漆,显影,镀金手指,喷锡前/后处理,成型清洗等工序。电镀废水主要来源于镀件清洗,地面、吊挂具及极板冲洗等,电镀废液主要来源于废弃槽液更换。
位于深圳市宝安区的一家规模较大的电子工业园,涵盖了PCB和五金电镀行业,PCB和电镀生产过程中产生大量废水。近年来由于生产规模的扩大和生产工艺的更新,废水的日排量增加至1100多吨,同时其废水成分更加复杂,原有的废水处理工艺已不能满足处理要求。因此,该电子工业园于2008年对原有PCB和电镀废水处理工艺进行改造。
2·原处理工艺介绍
该工业园的废水主要来自线路板制作、清洗和镀铜、镀铬、镀镍、镀锌、镀金等镀种的生产线。原处理工艺按废水所含的主要成分将废水分为6类:络合废水,前处理废水,镍清洗废水,酸铜清洗废水,含氰废水和综合废水。其中含氰废水采用碱性氯化二级法处理;络合废水采用硫化法破络后再进行混凝沉淀;其他废水均采用碱性混凝沉淀法处理。
原工艺处理出水水质指标如表1所示。各项指标均超过了广东省地方标准DB44/26–2001《水污染物排放限值》的二级标准。
3·原处理工艺水质不达标的原因分析
原处理工艺均采用PCB及电镀废水处理的成熟工艺,但处理水质达不到所规定的排放标准,分析其主要原因有以下几点:
(1)车间废水分流不完全,多种废水混流的现象严重。这是导致水质不达标的根本原因。
处理前,废水的主要污染指标为Cu≤80mg/L、Ni≤80mg/L、CN?≤40mg/L;治理后可达到Cu≤1.0mg/L、Ni≤1.0mg/L、CN?≤0.4mg/L。但由于生产车间有时有两种或多种废水混流交叉排放,以及废水污染物浓度不均匀等情况,因此处理后的出水水质有一定的波动且有时排放水质不达标。
有机废水是通过反应沉淀的工艺处理,但效果不佳。有机废水分脱膜显影废水和低浓度有机废水。脱膜显影废水的油墨含量高,需酸析后再与低浓度有机废水混合进行后续处理。
原工艺中没有考虑把含铬废水分流出来单独预处理。应分流出含铬废水,经酸性亚硫酸盐还原法处理后再综合处理。
(2)生产废水量增大,现有废水处理规模不能满足生产要求。
工业园原设计处理规模为500m3/d,现工业园每日废水排放量约1200m3,原废水处理工艺的处理能力远远小于实际要求,因此导致废水排放不达标。
4·新废水处理工艺
通过以上分析,根据工业园的具体情况,通过经济技术统筹考虑,确定改造工艺的原则如下:一、重点对生产废水按所含污染物的性质作进一步分流,并对新分出的废水增加新的处理工艺。二、扩大已有工艺的处理规模。
4.1 废水分流
按污染物的性质不同,适度、合理地将生产废水分流为11类废水,各类水的水质指标如表2所示。
4.1.1 酸/碱蚀刻废液
在PCB生产和电镀过程中,酸/碱性蚀刻废液主要来自蚀刻生产线。蚀刻液是用作蚀刻PCB导电线路的含铜溶液,由于是循环使用的,因此随着蚀刻的不断进行,Cu2+浓度不断升高,一般在140~160g/L时,蚀刻能力大幅度下降。蚀刻效率很低时,需要排出成为废液。蚀刻废液中都含有大量Cu2+,价值很高,稀释排放将会浪费资源并严重影响环境。另外,蚀刻废液中含有大量蚀刻剂,特别是碱性蚀刻废液中含有大量NH4Cl,再生利用价值高。
4.1.2 酸铜废水
酸铜综合废水主要来自于图形电镀水洗,电镀手动、自动线前处理水洗,显影水洗,成品洗板机水洗,喷锡板前处理水洗,沉铜前处理水洗,磨刷,高压(常压)水洗等工序,废水中主要含有Cu2+、Zn2+、Sn2+等游离态金属离子,COD浓度较低。