湘潭工業(yè)園廢水處理設(shè)備廠家
線路板廢水處理方法有化學(xué)法(化學(xué)沉淀法、離子交換法、電解法等)、物理法(各種潷析法、過濾法、電滲析、反滲透等),化學(xué)法是將廢水中的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易分離的物態(tài)(固態(tài)或氣態(tài)),物理法是將廢水中的污染物富集起來或?qū)⒁追蛛x的物態(tài)從廢水中分離出來,使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)外采用的方法有以下幾種:
(1)潷析法
潷析法實際上是過濾法,是物理法的一種。去毛刺機(jī)排出的含有銅屑的沖洗水,經(jīng)過潷析器處理,可過濾除去銅屑。經(jīng)潷析器過濾的出水可回用毛刺機(jī)的清洗水。
(2)化學(xué)法
化學(xué)法包括氧化還原法和化學(xué)沉淀法。氧化還原法是利用氧化劑或還原劑將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或易沉淀、析出的物質(zhì)。線路板中的含氰廢水和含鉻廢水常采用氧化還原法,詳見后面說明?;瘜W(xué)沉淀法是選用一種或幾種化學(xué)藥劑使有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易分離的沉淀物或析出物。線路板廢水處理選用的化學(xué)藥劑有多種,如NaOH、CaO、Ca(OH)2、Na2S、CaS、Na2CO3、PFS、PAC、PAM、FeSO4、FeCl3、ISX等,沉淀劑能把重金屬離子轉(zhuǎn)化成沉淀物,然后通過斜板沉淀池、砂濾器、PE過濾器、壓濾機(jī)等,使固液分離。
(3)化學(xué)沉淀——離子交換法
化學(xué)沉淀處理高濃度線路板廢水一步達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)是比較困難,常和離子交換法結(jié)合使用。先用化學(xué)沉淀法,處理高濃度的線路板廢水,使其重金屬離子的含量降低到5mg·L-1左右,再用離子交換法,把重金屬離子降低到排放標(biāo)準(zhǔn)。
(4)電解——離子交換法
電解法處理高濃度線路板廢水可降低重金屬離子的含量,其目的同化學(xué)沉淀法一樣。但電解法不足之處是:只對高濃度的重金屬離子處理有效,濃度降低,電流明顯下降,效率明顯減弱;耗電量大,推廣較困難;電解法只能處理單一金屬。電解——離子交換法就是鍍銅、蝕刻廢液,對于其它廢水,還要用其它方法處理。
(5)化學(xué)法——膜過濾法
線路板企業(yè)的廢水通過化學(xué)預(yù)處理,使有害物質(zhì)沉淀出可過濾的顆粒(直徑>0.1μ),再經(jīng)膜過濾裝置過濾,就能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
(6)氣態(tài)凝聚——電過濾法
氣態(tài)凝聚——電過濾法是美國在80年代開發(fā)出來的一種不加化學(xué)藥劑的新穎廢水處理法,屬于一種物理方法來處理印制電路板廢水。包括三個部分,*部分是離子化氣體發(fā)生器,空氣被吸入該發(fā)生器,能過離子化磁場改變其化學(xué)結(jié)構(gòu),變成高度活化的磁性氧離子和氮離子,用射流裝置把這種氣體引入廢水中,使廢水中的金屬離子、有機(jī)物等有害物質(zhì)氧化并聚集成團(tuán),易于過濾除去;第二部分是電解質(zhì)過濾器,過濾除去*部產(chǎn)生的聚團(tuán)物質(zhì);第三部分是高速紫外線照射裝置,紫外線射入水中可氧化有機(jī)物和化學(xué)絡(luò)合劑,降低CODcr和BOD5。目前,已開發(fā)出成套一體化設(shè)備可直接應(yīng)用[3]。
線路板廢水處理方案比較
1離子交換法
王氏聯(lián)業(yè)線路板廠生產(chǎn)廢水成分較復(fù)雜,其中含銅離子21.50mg/L、NH4-N23.40mg/L,SS14.00mg/L,pH5.00。設(shè)計廢水處理量為100m3/d。
根據(jù)廢水中含有Cu2+、NH4-N、SS及酸等多種污染物的特點,選用離子交換法處理該廠廢水主要設(shè)計參數(shù)為設(shè)備運行以來一直沒有發(fā)生過出水超標(biāo)現(xiàn)象。原設(shè)計廢水處理量為100m3/d,實際運行廢水處理量為150m3/d。由于沒有設(shè)計預(yù)處理設(shè)備,廢水處理工藝流程短,運行費用低,實際運行費用為0.35元/立方米廢水[4]。
用離子交換法處理印刷線路板生產(chǎn)廢水,優(yōu)點是:占地少、工藝流程短,不需對廢水進(jìn)行分類處理,費用相對較低,缺點是:投資大、對樹脂要求高、不便于控制管理等。但是本設(shè)計的線路板廢水處理量較大,故采用此法不適宜。
2、處理原理
(1)絡(luò)合銅廢液主要是化學(xué)鍍銅廢液,加入Na2S破壞銅絡(luò)合物,使Cu2+形成 CuS沉淀去除。除Cu后含COD的出水再做后續(xù)處理。
(2)含COD物質(zhì)的去除采用化學(xué)方法和次氯酸鈉氧化二級處理。高COD廢液主要含堿性干膜,用濃H2SO4調(diào)節(jié)pH≤2,使干膜固體凝聚,經(jīng)沉淀分離后,并入低COD廢液,再用次氯酸鈉氧化處理,去除COD物質(zhì)后做去除重金屬處理。
(3)當(dāng)有含氟廢水時,在超過110 ℃高溫下使氟硼酸離解生成HF,再加石灰生成CaF2沉淀分離,除氟后進(jìn)行后續(xù)處理。
(4)重金屬離子廢水中主要有Cu2+、Mn2+、Sn2+,調(diào)節(jié)pH在10.5左右使之生成沉淀,再加混凝劑后進(jìn)入氣浮分離,出水進(jìn)行粗濾,濾液調(diào)節(jié)pH值后直接排放。若重金屬離子仍然超標(biāo),則再經(jīng)精濾后進(jìn)入吸附處理,然后排放。吸附材料為OT石。
(5)酸堿性清洗水的處理是先調(diào)節(jié)pH≥6,再加混凝劑進(jìn)行氣浮處理。
(6)污泥處理:在各類廢水處理過程中產(chǎn)生的沉淀污泥、氣浮污泥進(jìn)入污泥濃縮池,濃縮后污泥經(jīng)壓渣機(jī)過濾,濾液返回重金屬廢水儲池,濾渣泥餅含水量為70%,泥餅量約為2 m3/d,運往地點進(jìn)行掩埋。
3物化和生化的方法
采用分質(zhì)、分類處理的方法,含重金屬銅離子為主的廢水以物化沉淀為主的工藝,含有機(jī)物為主的顯影廢水與生活污水采用生化方法處理。
工藝流程特點說明
(1)含重金屬離子的廢水采用凝聚共沉淀處理。加入Fe2(SO4)3和NaOH,可形成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3擁有巨大的吸附表面,能夠吸附廢水中的各種金屬離子與之發(fā)生共沉淀。
(2)銅氨廢水、沉銅絡(luò)合廢水中主要污染物是銅的絡(luò)合物,用一般方法難以去除。但Na2S在堿性條件下,能與重金屬形成比其絡(luò)合物更穩(wěn)定的沉淀物CuS,從而達(dá)到去除重金屬銅的目的。
(3)脫墨廢水,堿性很強(qiáng)(pH=12左右),加酸酸化后,形成油墨浮渣,過濾后干渣外運,濾液含有機(jī)物,排入有機(jī)廢水調(diào)節(jié)池。
(4)為了提高物化處理效果,各分質(zhì)廢水分別進(jìn)入了絮凝反應(yīng)池,再進(jìn)行混凝沉淀處理,確保廢水達(dá)標(biāo)排放。
(5)由于本工程脫墨顯影廢水等含有機(jī)物,用物化方法難以處理,考慮到還有部分生活污水,將這兩部分廢水一起進(jìn)行生化處理。本工程方案采用A/O處理系統(tǒng)。A池為生物篩選池,其停留時間短,約為1 h,具有吸附、生物篩選、緩沖等功能,0池采用活性污泥法。
(6)采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行污泥處理,泥餅含水率低,成形好,易于搬運,無需投加藥劑。
由于本工程進(jìn)水水質(zhì)種類較多,采用分質(zhì)、分類處理的方法,處理工藝復(fù)雜,流程較長,處理成本相對較高。本工程總投資人民幣460萬元,設(shè)計處理規(guī)模2200 m3/d,目前不計折舊和人工費用噸水,平均運行費用為1.85元。本工程采用分質(zhì)、分類處理的方法,處理工藝復(fù)雜,流程較長,給操作管理帶來了一定的難度[2]。
工藝選擇及說明
1廢水類別及水質(zhì)水量
本設(shè)計的內(nèi)容是珠海某公司生產(chǎn)過程產(chǎn)生的線路板廢水量9000噸/天,廢水中的主要污染物為總鉛、總銅、總鎳等。
2工藝流程選擇的原則
根據(jù)上述水質(zhì)、水量狀況及線路板廢水處理方案的比較,確定其處理工藝流程時候遵循以下幾個原則:
(1)工程中廢水按類分流預(yù)處理,廢水性質(zhì)相近者合并處理。
(2)處理工藝簡明、高效、操作方便,能實現(xiàn)較高水平的自動化控制。
(3)工程布局合理,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,系統(tǒng)注意了與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào),與整體環(huán)境相*[6]。
根據(jù)以上原則并借鑒前述的工藝方案,本設(shè)計采用分類處理的物化沉淀法處理。
3工藝說明
處理工藝流程說明
(1)普通含銅廢水
普通含銅廢水水量大,于是其它重金屬廢水同其混合作為綜合廢水處理。綜合廢水一般呈酸性,在pH=3條件下,投加*將絡(luò)合銅中的銅還原成一價銅,再加石灰將pH值調(diào)至8.5~9.0,使其中的重金屬離子形成氫氧化物沉淀去除,在絮凝池內(nèi)加入高分子絮凝劑(PAM)提高沉淀效果,出水在斜管沉淀池進(jìn)行水渣分離,上清液流到中間水池,達(dá)到一定水位時,利用加壓泵將污水輸入石英砂過濾罐和活性碳過濾器進(jìn)行過濾和吸附,吸附后之清水在清水池停留后達(dá)標(biāo)排放。在沉淀池出水處可加硫化鈉把關(guān)處理。石英砂過濾器和活性碳過濾器定期反沖洗。污泥靠靜壓排入污泥貯池,經(jīng)污泥泵輸送至板框壓濾機(jī)脫水,濾液回流入綜合調(diào)節(jié)池,干泥定期交由有資質(zhì)的單位處理。
(2)含絡(luò)合物廢水
含絡(luò)合物的蝕板廢水經(jīng)排水管流入含絡(luò)合物廢水調(diào)節(jié)池收集,輸水泵便定量連續(xù)地將污水輸入反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行金屬置換工藝。在pH=3條件下,投加*將絡(luò)合銅中的銅還原成一價銅,再加入石灰,生成氫氧化合物沉淀,之后加PAM,使得沉淀絮凝成大顆粒狀,進(jìn)入斜管沉淀池(初沉池)容易被除去。水渣分離后的污水流入加硫化鈉和PAM的格池,進(jìn)行深度處理,出水進(jìn)入另一斜管沉淀池(二沉池),水渣分離后污水流進(jìn)中間水池,再用加壓泵依次將污水注入石英砂過濾罐和活性碳過濾器進(jìn)行過濾和吸附,吸附后之清水在清水池停留后達(dá)標(biāo)排放。污泥定期自動排入污泥濃縮池,經(jīng)污泥泵至板框壓濾機(jī)脫水,濾液回流入綜合調(diào)節(jié)池,干泥定期交由有資質(zhì)的單位處理。
(3)有機(jī)廢水
含有機(jī)物的顯影廢水和除油廢水,CODCr較高,Cu2+濃度較低。經(jīng)排水管流入有機(jī)廢水貯存池,再用泵抽入有機(jī)廢水酸化池,加酸調(diào)節(jié)pH值至2~3左右,混合反應(yīng)半個至一個鐘后,有機(jī)物則形成絮體狀浮渣上浮,清渣后將污水流引入綜合調(diào)節(jié)池與綜合廢水一同處理。
湘潭工業(yè)園廢水處理設(shè)備廠家