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PCB廢水處理工藝研究

　　印制線路板（Printed Circuit Board，簡稱為PCB）廢水按照主要污染物的不同一般可分為清洗廢水、油墨廢水、絡合廢水、濃酸廢液、濃堿廢液等廢水種類，其油墨廢水主要來源于線路板生產過程中網印、顯影、剝膜等工序。PCB油墨廢水是一種高濃度的有機廢水，其CODcr通常為5000-10000mg/L，有的可高達20000mg/L，SS約為800-1200mg/L，PH值一般呈堿性，廢水顏色為深藍色，該類廢水約占PCB廢水總水量的5%左右。對PCB廢水處理而言， CODcr能否達標（≤100mg/L）的關鍵是對油墨廢水中高濃度有機物的去除。工程實踐中,我們分別采用了幾種處理方法來處理油墨廢水,通過分析檢測,確定一種比較合適的工藝組合,能有效地去除油墨廢水中的CODcr。

1. 處理方法

　　印制線路板生產會用到大量的油墨，印制板油墨的種類根據功能和用途可分為七種：抗蝕油墨、耐電鍍油墨、堵孔油墨、阻焊油墨（俗稱綠油）、標記油墨、導電油墨和可剝性油墨（俗稱蘭膠）等。油墨的成份主要是由樹脂、填料、顏料、助劑和溶劑等組成，不用的油墨常用NaOH溶液去除，排出的油墨廢水的有機物濃度很高，呈堿性。油墨廢水中含有在大量的樹脂，在酸性條件下易析出。

　　目前國內對PCB油墨廢水處理的工藝主要有:氧化法；生物處理法；過濾-吸咐法；酸化- 凝聚法等,都是針對去除油墨廢水中的高濃有機物而采取的方法。

　�、� 、氧化法

　　采用氧化法處理PCB油墨廢水，是一種強烈氧化反應。氧化法常用的處理方法有：燃燒法、電解氧化、化學氧化、光氧化。燃燒法是將高濃度有機廢水燃燒處理的方法，對處理燃燒值較高的有機廢水是一種好方法，但處理費用高，不能普遍采用。電解氧化法處理成本高、設備投資大，降解程度有限。光氧化還處于研究階段�；瘜W氧化法采用氧化劑有NaClO、H2O2、O3，可將大部分有機物降低到一定濃度，但不徹底，費用也很高，其工藝流程如下：

　�、� 、生物處理法

采用生物法處理PCB油墨廢水，一般采用接觸氧化法，但進入生化槽的廢水的CODcr必須小于1000mg/L，一般要對PCB油墨廢水進行預處理或稀釋，經生物處理后出水CODcr可小于200mg/L。但生化處理需曝氣充氧，動力消耗大，處理費用也很高，而且該種廢水的可生化性較差。PCB油墨廢水中常含有一定量的重金屬離子，對生物具有毒害作用，大大降低了生物的活性。另外，其廢水pH值要嚴格控制于中性條件。PCB油墨廢水本身的一些固有特性（BOD與COD之比值太低，生化性太差），嚴重影響了生物法的應用。生物法處理工藝如下：

　�、� 、過濾-吸咐法

過濾-吸附法處理PCB油墨廢水，先將廢水預處理后由泵打入過濾器，廢水經過濾器處理后可去除大部分的油墨及懸浮物，過濾出水進入活性炭吸附設備，通過活性炭的吸咐、分解作用，能達到很好的處理效果。但采用此工藝處理PCB油墨廢水，活性炭很易飽和，處理率較低，運行成本較高，另外，由于廢水中的油墨粘性較大，容易粘在管路、設備上，設備故障率高，此工藝不便采用。過濾-吸附法工藝如下：

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　�、� 、天然礦物法

天然礦物法是近幾年發展起來的處理工藝，此工藝一般先將所有車間廢水綜合廢水排入廢水綜合池,再由泵將廢水打入廢水反應池將PH調到4-5,此時加入天然礦粉1（降COD及色度）進行反應30-45分鐘，反應完畢的廢水再進入反應池2加入天然礦粉2（去除金屬CU及Ni）,將PH再調pH至堿性（pH值8.5-9.0），同時在此條件加入PAC及PAM混凝劑，廢水在攪拌作用下發生混凝反應形成大量的礬花凝體，經沉淀分離后，上清液出水較好。該工藝處理PCB油墨廢水，CODcr去除率可達60%-80%(油墨廢水CODcr越高,則去除率越高)，CODcr可降至200 mg/L以下(個別水樣有異)。天然礦物法處理工藝流程如下

：礦物法是采用以純天然礦物為原料，經過一定特殊工藝該性加工生產而成的專利產品天然礦物污水治理和礦粉，在再輔加某些助劑對電鍍廢水進行混合處理的一種方法。

　　3.2礦物法的主要作用機理

　　 由于該方法主要采用的是純天然的礦物為主體原料，其所具有的特性有離子交換性、吸附性、化學轉化性、催化性等。

　　3.3礦物法的主要優勢

　　該方法的主要優勢如下：

　　1、徹底改變長期以來分流處理的傳統工藝，把鉻水、氰水、綜合水等混合起來進行處理，糾正了分流處理所存在的某些嚴重錯誤，彌補了傳統工藝所存在的弊端。

　　2、經一段處理即可完全解決問題，改變了傳統的兩段處理模式。

　　3、由于上述兩點，污水處理的工程裝置大大簡化，基建投資和工程建設時間大幅度減少。

4、傳統的處理方法，從理論上分析是不可能達標的，大量的實踐也證明了該工藝的確不能達到排放標準。若用礦物法處理電鍍廢水，從原理和實用上都表明了可以穩定地達標排放。

2. 實驗研究

　　上述的四種油墨廢水處理方法,各有優劣,考慮到工程實際的可行性,采用礦物法處理PCB油墨廢水是較為合適的方法, 在實驗室小試條件要求也不太高，實驗方便，反應時間要求不長，可馬上化驗分析實驗結果。我們取幾個不同廠家的油墨廢水作實驗如下：

　　實驗流程如下：

　　步驟：

　　A、 分別取每個廠家的油墨廢水（在油墨廢水收集槽直接取混合液，混合液由不同的生產線排出的各種油墨廢水混合而成）各100ml于燒杯中，測其原水pH值、CODcr和Cu；

　　B、 快速攪拌調油墨廢水pH值至4-5，

C、 加入礦粉進進反應30分鐘,加入NaoH將PH調至8.5-9加入PAM進行沉淀，靜置10分鐘分層，可有部分固態物質浮于液面，小部分沉于燒杯底,，取中間清液測pH值、CODcr和Cu；

　　D、靜置分層,絮體絕大部分沉于燒杯底部,測上清液pH值、CODcr和Cu；　　E、分析實驗結果。

實測數據： (單位為mg/L，pH除外)

進水     PH  10                    出水PH   8.5

進水COD  5500                     出水COD  70

進水CU  15                        出水CU   0.2     

進水ss  200                       出水ss   60

　　工藝A是我們公司早期采用的處理PCB油墨廢水工藝，該工藝應用于東莞市雅新電子（集團）有限公司，該工程總設計規模為7000噸/天，其中油墨廢水約350噸/天，根據長期運行監測，該廠油墨廢水CODcr一般在3000-15000 mg/L之間，平均約6000 mg/L ,，由于生化處理效果不好，PCB油墨廢水處理后的CODcr仍有2000-3000 mg/L，CODcr去除率僅有70%左右。后據分析總結，其原因主要是該油墨廢水原水含有的重金屬離子偏高，Cu含量高達20mg/L，酸析、中和等處理不能有效去除，從而造成生物池微生物難以培養及馴化，生化處理效率較低（基本無效果）。

　　工藝B應用于紅板電子有限公司線路板廢水處理工程，該工程總設計規模為1200噸/天，其中油墨廢水約50噸/天，根據長期運行監測，該廠油墨廢水CODcr約3000-4000 mg/L，沉淀分離后一般可達到1000 mg/L以下，CODcr去除率可達75%左右。該處理工藝在運行時常存在油墨廢水沉淀池浮渣較多現象，主要是由于PCB油墨廢水中的感光膜及其他有機物質比重輕，不易沉淀所致。因此，要達到理想的處理效果，沉淀池表面負荷應選擇較小為宜，不超過0.6m3/ m2.h，相應增加土建(或設備)投資成本。

　　工藝C應用于耀永電子有限公司印制線路板廢水處理工程，該工程總設計規模為800噸/天，其中油墨廢水約30噸/天。該廠油墨廢水進水CODcr約8000-12000 mg/L，經氣浮處理后一般可達到400-600 mg/L，CODcr去除率可達95%左右。油墨廢水經酸析去除大部分浮渣處理后，再加入堿液PH調整至8.5左右，在進入氣浮處理設備時投加PAC、PAM混凝劑進行混凝反應，油墨廢水在氣浮設備反應區溶氣水的作用下，形成固液分離，泥渣浮于上面，清液于底部過水管流出。采用該工藝處理PCB油墨廢水，效果較好，管理方便,氣浮出水水很清，透明無色。但其動力耗能偏高，泥渣量大。此工藝適宜于濃度較高的PCB油墨廢水。

工藝D應用于廣州番禺線路板有限公司處理工程，該工程總設計規模為300噸/天，一期規模為300噸/天，其中油墨廢水約15噸/天。該廠油墨廢水進水CODcr為3000-6000 mg/L，經處理后CODcr有200-60 mg/L，CODcr去除率80-50%左右。

以上四種工藝我們先后應用于不同工程中，酸析單元主要去除大部分的菲林類物質，酸析除渣后廢水懸浮物仍很高，CODcr去除率僅40-50%，還需進一步凝聚分離除CODcr、SS和銅等，根據工程實踐經驗，以下對四種工藝優劣點進行比較。

4. 結束語

在非金屬礦物應用于環境保護方面，本公司研制出多項國內外領先或填補國內空白的高新技術產品。有天然礦物污水治理劑、。這種水處理系列產品，與化工合成的材料有本質上的區別，可稱其為綠色環保產品。由于這類產品都是以天然礦物為主體原料，因此我們的水處理方法叫“礦物法”，它是與物理化學法、生物化學法相并列的新型水處理方法。

天然礦物污水治理劑，已獲得中國發明專利權。該藥劑具備五性：吸附性、離子交換性、催化性、化學轉化性和生理助育性。在應用上具有某些突出的優勢：善治疑難廢水；去除重金屬、氨氮、氰、磷、硫等有特別良好的效果；污水處理工程裝置簡單，可大量地減少工程建設一次性投資；污水處理工藝流程和應用操作極易掌握；處理污水成本現最低廉。污水治理劑投產已10年，現有大批量產品進入市場，用戶的長期實踐證明，它是種高新技術產品�，F在主要用于處理電鍍、線路板、皮革及其他難治理的、有毒的工業廢水，其處理污水的真實效果已得到了公認，可參閱我們的有關資料。

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