PCB生產廢水處理與回用工程實例分析

蔡昊

摘 要：PCB生產廢水具有水質復雜性，可生化性差的特點，難以滿足當下排放標準，由此遭遇環保瓶頸，阻礙PCB產業的生產與發展，對PCB企業更是一項艱巨挑戰。因此，PCB生產廢水處理與回用工程的技術研究勢在必行，迫在眉睫。本文通過分析PCB廢水類型及特點，結合處理技術現狀，對比優缺點，提出新處理工藝，旨在實現達標排放，降低成本，提高企業效益。

關鍵詞：PCB 廢水處理 回用工程 實例分析

1 前言

電子信息產業繁榮發展，我國PCB（印刷線路板）產量位居世界第一，成為全球重要生產基地。印刷線路板生產工藝復雜、涉及多種化工原料、流程長、消耗大量生產用水，產生大量工業污物，且生產廢水成分性質復雜、處理與回用難度大。隨著我國PCB產業的日益壯大，PCB生產廢水的環保問題愈發突顯，在推動經濟發展的同時，對我國環境生態保護造成危害。如何運用科學合理的處理技術及工藝有效控制、減少PCB廢水污染，確保PCB產業可持續發展，是當下我國生態環境保護的重點關注問題，也是防治水污染領域的一項重要研究內容。

2 PCB生產廢水分類、特點

在印刷線路板生產過程中，運用多種性質不同的化工原料，造就了PCB生產過程中廢水及廢液具有多樣性、復雜性特點。PCB廢水通常可分為兩大類，廢水與廢液。

廢水可以細分為一般清洗水、磨板清刷水、含鎳清洗水、電鍍銅清洗水、含氰廢水、絡合廢水、有機廢水等，相應水質特點為分別含有銅離子、銅粉、金屬鎳、硫酸銅、氰、同絡合物、有機物。

廢液相比起廢水，來源與種類更為復雜，分為堿性廢液、酸性廢液、含金廢液、含銀廢液、含鎳廢液、含錫廢液、高錳酸鹽廢液、化學銅廢液、活化廢液、除油廢液、蝕刻廢液等。其特點均表現為化學需氧量值大，且有機物含量及金屬含量高。

不同生產工序及制作工藝于產污環節產生的廢水和廢液所含污染物性質也均存在差異。PCB廢水所含有機物及金屬離子形態多樣，含量多變，成分不一，增加廢水處理及回用難度。其中含大量重金屬化合物，如Ag（銀）、Au（金）、Cu（銅）、Pb（鉛）、Sn（錫）、Ni（鎳）等，又含多種有機添加劑和有合成高分子有機物。不處理或處理不得當排放到生態環境中會對人類及環境造成巨大影響，危害人類身體健康及生態安全。

3 簡述處理工藝、對比優缺點

3.1化學沉淀法

化學沉淀法是目前應用最為廣泛的方法，包括重金屬捕集劑法、中和沉淀法、硫酸亞鐵法和硫化物沉淀法等，主要運用于破除廢水中的絡合銅。其中，重金屬捕集劑法處理效果好但成本高昂；中和沉淀法因價格低廉，易于控制藥劑量，成為常用的常規處理方法，但處理效果欠佳，不能滿足排放標準；硫酸亞鐵法處理速度快但藥劑量大，易產生大量污泥；硫化物沉淀法添加Na2S劑量把控難度大，易造成二次污染。

3.2化學氧化法

PCB廢水通常采用高級氧化技術進行處理，通過添加氧化劑釋放銅，加堿中和沉淀，其中以利用H2O2與Fe2+反應生成Fenton試劑最為常見，此方法能有效使Cu2+沉淀并降低COD，但所需投入氧化劑劑量較大，成本較高。

3.3離子交換法

離子交換法是指無需向PCB廢水中添加藥劑，運用離子交換劑分離有害物質，應用便捷，極具優勢，成為當下PCB生產廢水處理與回用的研究熱點。但此方法價格高昂，僅適用于處理毒性大、濃度低、具備回用價值的重金屬廢水。

3.4生物法

生物法作為最基本的去除有機物方法，主要依靠微生物吸附、協同、吸收、轉化作用，應用于PCB廢水處理中。在厭氧條件下破壞PCB絡合廢水中COD的來源（檸檬酸、酒石酸等），使厭氧條件下生成的S2-與銅離子結合并沉淀，同時利用微生物外聚合物吸附銅離子。生物法成本低廉、運行可靠、效果穩定、不會造成二次污染，但由于PCB廢水可生化性差且微生物受銅離子毒害與抑制作用影響，需要篩選特殊生物菌進行干預與培養。

3.5吸附法

通過在廢水中投入吸附劑（活性炭、沸石等），吸附有機物，飽和后廢棄吸附劑這一方法成為吸附法。應用于PCB廢水處理中，對去除COD和降解有機物有顯著效果，但由于吸附值較小，處理絡合物濃度較高的廢水時，極易飽和，由于再生困難且再生設備昂貴，只能頻發更換新吸附劑，增加運費及成本。

4 實例分析

某深圳市PCB企業，從事印刷線路板生產。PCB生產用水量大、廢水種類繁多、水質成分復雜。原處理工藝自動化程度較低，分水不合理，廢水處理效果欠佳，系統運行缺乏穩定性。而后進行優化調整，施以新處理工藝。根據企業內污染物種類及處理技術需求大致分為綜合廢水（一般清洗水、電鍍清洗水、磨板清洗水）、有機廢水、有機廢液、絡合廢水、含鎳氰廢液、油墨廢水等。

廢水水質、水量數據見表1，工藝處理技術流程見圖1。

嚴格遵循分類收集、分質處理原則，根據不同廢水的特質采取相應處理工藝技術。

4.1綜合廢水

（1）用泵將廢水提升至調節池內，投入NaOH，將綜合廢水酸堿值控制在9-10間；（2）中和反應發生，生成Cu（OH）2等沉淀物，通過混凝池、反應池、二沉池等，投入聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁；（3）經由過濾器、陽離子塔等去除有機污染物，最后經由pH再調整池檢驗，確保達標排放。

4.2絡合廢水/有機廢水

（1）用泵將絡合/有機廢水提升至調節池內，投入酸將廢水酸堿值控制在2-3間；（2）利用鐵鹽對絡合劑的屏蔽作用投入硫酸亞鐵，釋放游離性Cu2+，針對絡合銅含量較高的絡合廢水，需投入的硫酸亞鐵劑量更大；（3）投入NaOH，將酸堿值調整至9-10，生成沉淀物，后續步驟與綜合廢水處理步驟一致。

4.3有機廢液及廢酸

（1）用泵將有機廢液及廢酸提升至調節池內，將廢液廢酸酸堿值控制在2-3間；（2）當有機廢液析出固態物體后投入一定劑量能使其沉渣的特殊藥劑；（3）經過混凝沉淀，“渣壓濾”，沉渣經過壓濾機脫水后打包委托處理，剩余液體送至廢水過濾系統。

5 結束語

PCB生產廢水即多氯聯苯廢水，是目前地球上最具代表性，擴散范圍最廣的持久性有機污染物，不僅對人體健康構成威脅，且對海陸生態系統皆產生影響及危害，是當下全球所重視的重大環境問題之一。

由于PCB生產廢水成分不一，種類多樣，水質復雜性，可生化性差的特點，致使企業必須在對其進行處理時，應當依據各種PCB生產種類的不同，成分性質的據別，進行分類收集、分質處理。

重視廢水處理及回用系統的建設，設計科學合理的處理工藝，及時對系統進行優化、調整，對技術進行更新，靈活運用物理、生物、化學等方法進行廢水處理及回用，保護生態環境系統，節約能源，降低消耗，較少成本，提高企業受益，將利潤最大化。

參考文獻：

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