PCB工業廢水處理工程實例分析

韋秀培

（廣州市奧思貝斯環保技術有限公司廣東廣州510000）

PCB工業廢水處理工程實例分析

韋秀培

（廣州市奧思貝斯環保技術有限公司廣東廣州510000）

印制電路板（PCB）工業廢水是電子行業廢水的主要類別之一，對環境造成了巨大的污染。本文結合工程實例，對PCB工業廢水處理進行了分析，詳細介紹了該工程廢水處理的工藝流程及原理，以期能為其他PCB企業廢水處理提供參考借鑒。

PCB；工業廢水；處理工藝

隨著我國社會經濟的快速發展以及工業化進程的不斷加快，我國的電子工業也得到了迅猛的發展。而印制電路板（PCB）作為電子工業的主要支撐產業之一，其產量規模僅次于半導體產業，且其生產量日益增加。由于PCB生產過程中存在著用水量大、污染負荷高、廢水水質復雜、可生化性差等特點，其廢水處理成為了PCB企業面臨的一個重要問題。鑒于此，本文進行了相關介紹。

1 PCB企業生產廢水的分類收集及排放標準

某印刷線路板制造企業每天會產生大約600m3的工業廢水，按照排放要求需要對廢水進行分類處理。該企業的工業廢水主要有含鎳工業廢水、油墨工業廢水、含氰工業廢水、絡合銅工業廢水、綜合型工業廢水、蝕刻廢液以及其它廢液，詳細情況如表1。

表1 工業廢水類型及其具體水質情況

根據相關廢水排放標準，該印刷線路板生產企業的工業廢水達到了排放的要求，具體標準如表2。

表2 印刷電路板生產企業工業廢水排放標準

2 各類工業廢水處理方式

該印刷線路板生產企業的工業廢水主要有含鎳工業廢水、油墨工業廢水、含氰工業廢水、絡合銅工業廢水、綜合型工業廢水、蝕刻廢液以及其它廢液，對于不同的工業廢水要采取不同的處理方式。

2.1 含鎳工業廢水

在印刷線路板生產過程中，鍍鎳工藝及后續清洗工藝十分重要。但是在鍍鎳及清洗時會產生大量有機廢水以及重金屬污染物，對環境造成嚴重影響。對此，需要對含鎳工業廢水進行單獨處理，處理達到排放標準之后方可進行排放。含鎳工業廢水的處理流程如圖1。

圖1 含鎳工業廢水處理流程圖

（1）硫酸亞鐵是一種強還原劑，可以將+3價的鎳離子還原成+2價的鎳離子。在反應池1當中，+3價的鎳離子經過硫酸亞鐵的還原變成+2價，然后在反應池2當中與OH-離子發生沉淀反應，所形成的沉淀物化學性質更加穩定。（2）將經過反應池2處理過后的工業廢水過濾，去除其中的氫氧化鎳沉淀，剩余的廢水鎳含量明顯降低，達到排放標準。

2.2 油墨工業廢水

油墨工業廢水的主要來源是脫模顯影各道工序中所產生的高含量有機廢水，一般的企業都是使用化學氧化的方法處理有機廢水，但運行成本較高，且僅靠氧化作用，難以使其達到排放標準。油墨廢水的主要成份為含羥基的樹脂，其易溶于堿，不溶于酸性。利用這一性質，考慮對其進行酸化處理，即將油墨廢水pH值調至2～3之間，有大量的膠狀油墨析出并漂浮在水面上，去除大塊浮渣。清液加堿調整pH值至弱堿性，然后投加混凝劑和絮凝劑，混合反應后，泵入板框壓濾機進行壓濾，廢水中的油墨及懸浮物截留于板框壓濾機濾布內，濾液透過濾布排出進入綜合型工業廢水處理池當中，與綜合型工業廢水一起進行處理。這種處理方式不但具有良好的處理效果，還可以有效節約企業的廢水處理成本。具體處理流程如圖2。

圖2 油墨工業廢水處理流程

2.3 含氰工業廢水

廢水中的氰主要來源于印刷線路板生產過程中的鍍金、沉金的后續清洗工藝，在該類型工業廢水當中，主要的污染物為有機物質以及重金屬與氰的絡合物。由于氰是一種劇毒物質，所以必須要嚴格控制好含氰工業廢水的處理過程。目前最為常用的含氰工業廢水的處理方式有三種：氯化處理法、電解處理法以及臭氧處理法。在該企業當中，使用的是氯化處理法。氯化處理法是指在堿性環境下，向廢水中多次投入次氯酸鈉氧化劑，將廢水當中的氰根離子提取出來，然后再經過后續處理步驟使得氰根離子轉化為二氧化碳與氮氣，從而降低廢水中的氰含量。主要反應如下：

反應式(1)即氰根離子的提取，(2)(3)表示將氰根離子轉化成二氧化碳及氮氣。反應式(2)的pH值要控制在11～12，反應式(3)的pH值控制在7.0～7.5。經過處理以后，再投入綜合處理池當中進行混合處理。

2.4 絡合銅工業廢水

絡合銅廢水主要指來自酸/堿蝕刻線、PTH線，成品清洗線所排放的清洗水，該類廢水不但含有絡合劑（氨根、甲醛、EDTA、檸檬酸根、酒石酸根等），還含有大量的金屬銅離子，絡合劑與銅離子等重金屬離子可形成非常穩定的絡合物，采用一般的氫氧化物沉淀法很難將廢水中的Cu去除。為此，考慮將該類廢水先破絡后除銅，常用的一些破絡方法主要有氧化破絡法、置換破絡法、化學沉淀法、螯合沉淀法。這些破絡方法，各有優缺點，置換破絡法(硫酸亞鐵法)處理絡合銅廢水更為經濟適用，得到廣泛運用。即絡合廢水在酸性條件下加入硫酸亞鐵，部分Fe2+氧化成Fe3+，通過Fe3+置換出絡合-Cu2+中的Cu2+，然后調整pH值至9~10，生成Cu(OH)2、Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀，利用Fe(OH)3生成的礬花較大、吸附性較強，再投加少量PAM絮凝反應，在斜管沉淀池中分離出來，以排泥的形式除去Cu，出水進入綜合廢水調節池待后續處理去除其它污染物。具體工藝流程如圖3。

圖3 絡合銅工業廢水處理流程

2.5 綜合型工業廢水

綜合型工業廢水包括各生產工序的清洗廢水、其它廢液以及上述幾種廢水處理后的混合廢水，主要污染物有有機物質、Cu、氨氮以及懸浮物等。對于綜合型工業廢水的處理，主要有化學沉淀處理法、氧化還原處理法、生物化學處理法等，將這些方法搭配使用，最終使綜合型工業廢水達到排放標準。具體處理流程如圖4。

圖4 綜合型工業廢水處理流程圖

2.5.1 在反應池1當中加入濃度為7%的片堿，Cu離子與氫氧根離子發生反應生成氫氧化銅沉淀，反應的pH值為9~10，使用專業的pH控制設備進行控制，當檢測到pH值小于9.2時，自動加入片堿使得廢水的pH值適當提高。

2.5.2 反應池2當中需要添加一定濃度的硫化鈉，破開廢水當中絡合銅的結構。該企業的最低ORP值為-150，當OPR值降低到-150時，會自動添加硫化鈉，當ORP值上升到-130時即停止添加。

2.5.3 在反應池3當中加入強還原劑硫酸亞鐵。硫酸亞鐵會與廢水當中的硫離子反應，生成硫化亞鐵沉淀，再經過過濾就可以將反應池2中反應過量所剩余的硫離子除掉。

2.5.4 在反應池4當中加入混凝劑，將小顆粒物質聚合成大顆粒物質，使得廢水當中的顆粒物自行沉淀，混凝劑的加入速率最好控制在0.9m3/h～1.1m3/h的范圍內。

2.5.5 在反應池5當中加入絮凝劑，將經過反應池4處理后的大顆粒物質進行絮凝，形成沉淀。

2.5.6 沉淀形成以后，銅離子的含量在0.5mg/L以下，廢水進入中和池中，使用pH控制儀控制廢水的pH在8.0～8.5之間，目的是為下一步生化處理做準備。

2.5.7 隨著排放標準的不斷提升，PCB廢水對除磷脫氮的要求越來越高，生化系統需考慮采用二級強化處理系統，如A2O+BAF工藝，A2O+MBR工藝等。A2/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物工藝的簡稱，該工藝已被廣泛應用在污水處理中，此工藝中厭氧水解池先將難降解和具有抑制作用的有機物轉化為易于降解的中間體，然后在缺氧和好氧階段進行消化、反硝化反應，去除大部分有機物。但由于PCB廢水水質的波動，可生化性差，使得A2/O工藝活性污泥容易流失，最終因無法提高活性污泥的濃度而影響其處理效果，而MBR具備提高活性污泥及抗負荷沖擊的能力。采用A2O+ MBR組合工藝，不僅對難降解有機物廢水具有明顯的優勢，還強化了傳統A2O工藝對NH3-N、總氮及總磷的去除效率。廢水經上述工藝系統處理后，出水達到甚至優于《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）中表三標準。

2.6 酸性蝕刻廢液

酸性蝕刻廢液含量較高，有很高的回用價值，一般交給有資質的專業環保公司回收處理。

3 結語

隨著印刷線路板生產行業的不斷發展，印刷線路板生產企業的工業廢水污染越來越嚴重，嚴重影響了企業的可持續發展。所以，在實際生產當中，企業必須要對各類工業廢水進行分類收集處理，并針對性地采取處理措施，有效處理廢水，使其達到排放標準，降低對環境的污染，提高生態效益。

[1]麥建波,江棟,范遠紅,劉詩燕.PCB廢水處理技術研究現狀及工程實例[J].印制電路信息,2015(11).

[2]李健,張智良,吳寅,夏文彥.PCB板生產廢水處理的工程實例[J].江西建材,2015(17).