中山達進電子有限公司PCB廢水處理工程
摘要：本文介紹的達進電子有限公司PCB廢水分為：清洗廢水、高濃有機廢水、絡合廢水、濃酸廢液等廢水。清洗廢水采用“pH調整+混凝+沉淀+砂濾+離子交換”工藝；絡合廢水采用“破絡+混凝沉淀”，出水排入清洗廢水；高濃有機廢水采用“物化+生化”預處理后，其COD可降至300mg／L以下，再混合入低濃度的清洗廢水，總排放出水COD均可達到50～80mg／L。出水各項指標均可穩定達到國家和廣東省一級排放標準。
關鍵詞：印制電路板,清洗廢水,高濃有機廢水,生化處理,銅,COD
印制電路板(Printed Circuit Board，簡稱為 PCB)廢水排放量大，廢水污染物種類多，成份復雜。PCB包括剛性、撓性和剛撓結合的單面板、雙面板和多層板。多種重金屬廢水和有機廢水排出，處理難度較大。為了保證PCB廢水的處理效果，須按照污染物的不同將廢水分為：一般清洗廢水、高濃有機廢水、絡合廢水、濃酸廢液和其它廢棄換缸液等廢水種類，針對每一類廢水的主要污染物的特點，分別進行預處理，可達到理想的處理效果。
1 工程概述
達進電子有限公司新建PCB生產廠總占地 200畝，其中一期工程占總地面積為100畝。生產單、雙面及多層覆銅板，年產量分別為180萬mz、50 萬m。、37萬m 。總PCB廢水排放量達13200m3／d，一期排放PCB廢水為6600m3／d。以下就達進電子有限公司的廢水處理工程為例介紹PCB廢水處理情況，污水處理站土建按總處理13200m3／d規劃建設，一期設備按處理6600m，／d配置。新生車間生產三種產品的生產工藝流程示于圖1。
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2 廢水水量和水質
根據對生產線工序和生產用料的分析，一期該廠生產車間主要原材料列于表1。
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該廠主要廢水分類和水量見表2。PCB廢水的主要污染物是酸、堿、Cu、Ni等重金屬離子，以及 COD、SS等等。該廢水經處理后，出水水質達到廣東省《水污染排放限值(DB44／26．2001)》中的II時段一級排放標準，見表3。
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3 廢水處理工藝
3．1 工藝流程
根據廢水的水質特點，不同生產工序排出的廢水分別收集到不同的廢水貯槽(池)內。并分別對各類廢水進行預處理后再合并一起處理。該廠處理系統主要的設計工藝如圖2。
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3．1．1 清洗廢水
清洗廢水的來源于磨板、水洗、電鍍、洗缸等程序，清洗廢水占總水量的80％以上，清洗廢水總體呈酸性，其污染物濃度相對較低，一般pH為2～5， COD在lOOmg／L以下，離子態銅濃度≤lOOmg／L。本工程以清洗廢水的處理為主處理工藝。
各類廢水經單獨收集及預處理后，統一收集于調節池與清洗廢水混合勻質，由提升泵將混合勻質后的廢水提升至綜合廢水處理系統，經過二級pH 調整槽調整廢水的pH值至設定值，同時向廢水中加入堿液、FeSO 、PAC和PAM，廢水中的銅、鎳等重金屬離子以及部分膠體類有機物形成絮體，在沉淀池沉淀，污泥排入污泥池。沉淀上清液流入中間水池，由過濾泵打入砂濾塔，廢水中的懸浮物質被截留而去除，進一步去除銅。砂濾塔運行一定周期后，截留懸浮物不斷累積，需要進行反沖洗，反沖洗排水加入調節池再處理。砂濾出水若銅等重金屬達標，則直接排放，若超標則出水進入離子交換塔。
砂濾后設置陽離子樹脂交換吸附系統，以進一步去除廢水中的陽離子。離子樹脂運行一定周期后其交換容量達到飽和，而不再具有交換能力，需要進行再生，恢復樹脂的吸附交換能力。交換樹脂選用強酸型樹脂，再生劑采用工業NaC1，再生液排入絡合廢水再處理。
3．1．2 高濃有機廢水
高濃有機廢水一期排放約325mVd，占總水量的5％左右，廢水來自于各除膠、除油、顯影、脫膜、綠油工序和某些高濃度的有機廢液缸，其COD濃度很高， 一般3000"--,8000mg／L， 有時可達 12000mg／L，是一種污染較嚴重的廢水。此類廢水單獨收集后，由廢水泵打入酸析槽，由pH在線儀控制投加酸液，在酸性條件下，廢水中的有機物析出浮于水面，定時清除。酸析后投加混凝劑，混凝沉淀，主要除去廢水中的銅等重金屬。經酸析和沉淀后分離，廢水COD可降到800 1200mg／L，含銅一般在0．3～ 1．0mg／L之間，再經過生化處理系統(厭氧池一活性污泥一沉淀)，高濃有機廢水的經生化處理后出水 COD可降到300mg／L左右。
3．1．3 絡合廢水
絡合銅廢水來自于蝕刻、沉銅、沉銀等工序。絡合廢水一期約500m3／d，占總水量的8％左右，廢水含有高濃度的銅氨絡離子、EDTA．Cu、檸檬酸、酒石酸及銅螯合物等。絡合廢水須先行破除絡合物(銅螯合物)才能將銅沉淀去除。將廢水泵到破絡反應槽、在酸性條件下，廢水與鐵碳濾料反應，并投加混凝劑混凝沉淀，沉淀上清液進入調節池與清洗廢水混合再進一步處理。
3．1．4 濃酸廢水、濃喊廢水、回收廢液
一期濃酸廢水排放量約50 m3／d，含5～10％ H：SO ，單獨收集于廢酸池中。由泵加入高濃有機廢水預處理酸析槽，用于調整高濃有機廢水酸析槽的pH 值以節省處理費用。多余部分加入至調節池中以稀釋。濃堿廢水收集后由泵泵入反應槽需投堿的地方，減少片堿用量，節約運行費用。回收廢液含高濃度銅，具有回收價值。由專業回收廠家進行回收。
3．1．5 污泥處理
包括污泥貯池、污泥反應槽、污泥脫水機及其配套設備。沉淀池排泥量約400m3／d，含水率99％。沉淀池排出的污泥排入污泥貯池，由污泥泵打入帶式污泥脫水機，同時加入助凝劑進行污泥改善污泥脫水性能。采用帶式壓濾機2套，帶寬1500mm。脫水污泥含水率80％~85％。脫水后的污泥由專營回收公司收購去回收有用成份。
3．2 主要構筑物工藝設計
該廢水處理工程所在土建構筑物一期完成，綜合廢水處理系統分兩套，鋼制處理槽、砂濾塔、樹脂塔、脫水機按一期處理水量設置。主要構筑物和設備具體參數如下：
收集水池：7座，容積30-200m3，分別收集絡合廢水、高濃有機廢水、濃酸廢液、濃堿廢液、堿性蝕刻液、酸I生蝕刻液、硝酸廢水等；地埋式鋼筋混凝土結構。調節池(清洗廢水收集池)：收集低濃度的清洗廢水和其它經預處理后的廢水，地埋式鋼筋混凝土結構；總調節時間8h(調節池2座，按13200m3／d規模建成)：采用鼓風曝氣攪拌。
置換反應池：總停留時間30min，地上鋼筋混凝土結構，采用鼓風曝氣攪拌。
pH調整池：總停留時間10min，地上鋼筋混凝土結構，采用鼓風曝氣攪拌。
混凝反應池：總停留時間20min，兩格，第一格采用鼓風曝氣攪拌，第二格采用機械攪拌。
沉淀池：輻流式沉淀池1座， 15mx4．5m，并設置中心傳動刮泥機，壓力排泥。
砂濾塔：鋼制內襯玻璃鋼， 2．0x4.6m，4座，石英砂濾料；氣水聯合反沖洗。
離子交換塔：鋼制內襯玻璃鋼， 2．0mx5．2m，4 座，采用鈉離子交換樹脂，再生劑采用工業NaC1。高濃有機廢水處理池：鋼制內襯玻璃鋼，1 2mx 3．0rnx3．6m。
絡合廢水處理池：鋼制內襯玻璃鋼，8mx3．0mx 3．6m。
污泥脫水機：帶式壓濾機2臺，帶寬1500mm。
4 環保驗收結果
該工程于2002年10月開始施工建設，2003年 6月污水處理系統投產試機。該工程自投入使用后，運行穩定，處理效果較好，該廠廢水處理后全因子達標，并于2004年11月經中山市環境保護局驗收通過。椐中山市環保監測(工)字(2004)第219號，四天監測的結果，見表4。
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5 經濟分析
5．1 運行直接成本
人工費：本廢水處理站設2個技術員，12個操作員，每天三班，每班4人，技術員月薪3000元，工人月薪1500計，折算為處理每噸廢水人工費0．12 元；電費：廢水處理站運行總功率為55kW，即處理每噸水電耗為0．13度電，按0．8元／度電計，即處理每噸水電費為0．16元；藥劑費：廢水處理過程中投加用PAM、PAC、酸、堿、鐵鹽、次氯酸鈉、重捕劑等，根據調試運行總結，每噸水藥劑費用為1．25元。1～ 3項合計：處理每噸水費用為1．53元。
5．2 工程投資
本廢水處理站占地約3200m2(土建設施按處理 PCB廢水13200m3／d，一期全部建設完畢)，一期工程投資約950萬元，其中土建投資約300萬元，一期設備投資為650元。主要設備如廢水泵、藥泵、污泥泵、pH儀表、風機等為進口或合資知名品牌。
6 結論
PCB廢水中的高濃有機廢水是一種較難處理的高濃度有機廢水，先進行“酸析一混凝一沉淀”后再采用生化(改良型活性污泥法)處理去除COD 是可行的；高濃有機廢水進行生化系統前須進行除銅處理，否則銅離子會在生化系統中累積，影響生化處理效果。達進公司為新建廠，在生產線建設過程中，環保設計人員已參與車間生產線排放廢水的分水工作，生產車間排出的PCB廢水分類比較徹底，廢水分類較好。尤其是高濃有機廢水、絡合廢水能夠很好地分離出來，確保總出水總銅和COD的達標。該廢水處理系統采用三級監控：現場控制(現場操作箱)、中央控制盤(琴鍵式操作臺)、集成PLC控制，主要機電設備都有備用，自動投加藥劑，確保了廢水處理系統長期穩定運行。中央控制室同時配備有工控機(電腦)和大型工藝流程屏，可動態計錄各數據，并可查詢、打印、傳輸歷史記錄。
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