微電解/斜板沉淀/生物接觸氧化處理印刷電路板廢水
安徽某電路生產(chǎn)企業(yè)投資建設(shè)年產(chǎn)14.4 萬(wàn)m2 印刷電路板生產(chǎn)線,主導(dǎo)產(chǎn)品為單面、雙面印刷電路板。該廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水分為金屬離子廢水、除油清洗廢水、油墨廢水以及生活污水4 種,其排放量分別為254 m3/d,127 m3/d,100 m3/d,8 m3/d。廢水中的主要污染物有:Cu2+,Ni2+、銅氨絡(luò)離子、EDTA、油墨、感光膜、抗焊膜、銅粉、火山灰、酸堿及其他有機(jī)物等。根據(jù)此廢水水質(zhì)成分復(fù)雜[1]、污染物濃度高的特點(diǎn),對(duì)廢水進(jìn)行分類收集處理后[2],采用微電解/生物接觸氧化工藝處理綜合廢水,工程運(yùn)行一年來(lái),對(duì)有機(jī)物和Cu2+,Ni2+金屬離子的去除效果顯著,出水的COD 和Cu2+,Ni2+均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
1 設(shè)計(jì)水量、水質(zhì)
根據(jù)該公司生產(chǎn)規(guī)模并考慮沖擊負(fù)荷,污水處理站設(shè)計(jì)處理水量為Q=500 m3/d,設(shè)計(jì)水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 設(shè)計(jì)水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)mg/L(pH 值除外)
2 工藝流程
由于產(chǎn)生的廢水組成復(fù)雜,成分多變,因此必須對(duì)廢水進(jìn)行清污分流,先分類預(yù)處理,再綜合處理,這樣不僅可以節(jié)省大量初期投資,而且能降低運(yùn)行和維護(hù)成本[3]。
2.1 A,B 股廢水
A,B 股生產(chǎn)廢水成分相近,均為無(wú)機(jī)類廢水,兩股廢水匯集在一起統(tǒng)一進(jìn)行預(yù)處理。A,B 股生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵后流入集水池,在集水池中調(diào)節(jié)pH 值至3~5,由泵泵入微電解反應(yīng)器,出水自流進(jìn)入反應(yīng)斜板沉淀池,投加石灰乳調(diào)節(jié)pH 值至9.5,再經(jīng)PAM 絮凝沉淀后出水進(jìn)入pH 值調(diào)節(jié)池,調(diào)整pH 值至7 左右,自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。污泥由污泥泵泵入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮。
2.2 C股廢水
C 股廢水為有機(jī)類廢水,經(jīng)格柵進(jìn)入2# 集水池,由泵泵入化學(xué)反應(yīng)池,在化學(xué)反應(yīng)池中投加硫酸調(diào)節(jié)pH 值至3 左右,攪拌均勻后流入酸化池,在酸化池中有機(jī)物浮于水面上由人工清除后廢水自流進(jìn)入1# 集水池與A,B 股廢水混合。
2.3 D 股廢水
D 股廢水為生活污水,可生化性強(qiáng)。經(jīng)過(guò)格柵除去大的漂浮物和懸浮物進(jìn)入調(diào)節(jié)池,在調(diào)節(jié)池中廢水混合均勻,經(jīng)泵提升進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行生化處理,出水自流進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離,上清液達(dá)標(biāo)排放;污泥表1 設(shè)計(jì)水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)mg/L(pH 值除外12 工藝流程由于產(chǎn)生的廢水組成復(fù)雜,成分多變,因此必須對(duì)廢水進(jìn)行清污分流,先分類預(yù)處理,再綜合處理,這樣不僅可以節(jié)省大量初期投資,而且能降低運(yùn)行和維護(hù)成本[3]。
3 主要構(gòu)筑物
3.1 A,B 股廢水預(yù)處理
(1)1#格柵井。1 座,地下式磚混結(jié)構(gòu),尺寸為1.0×0.5×1.0(m),內(nèi)設(shè)規(guī)格為1.0×0.5(m)人工格柵1 臺(tái),材質(zhì)為不銹鋼。
(2)1#集水池。1 座,地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸6.0×2.0×4.5(m),停留時(shí)間1.5 h;內(nèi)設(shè)自吸泵1 臺(tái),Q=16 m3/h,H=15 m,N=2.2 kW;浮球液位開(kāi)關(guān)1 套;在線pH 控制儀2 套。廢水在池內(nèi)進(jìn)行充分的混和,降低pH值,達(dá)到調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的目的。
(3)微電解反應(yīng)器。2 臺(tái),材質(zhì)采用碳鋼加防腐,單體尺寸φ1.6×3.5 m;內(nèi)設(shè)微電解填料,高度2.3 m;鐵碳比為2:1;配套空壓機(jī)1 臺(tái),風(fēng)量1.5 m3/h,壓力44.1kPa。廢水中的有機(jī)物在反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)微電解電場(chǎng)的作用發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng),其開(kāi)環(huán)鏈被打斷而發(fā)生轉(zhuǎn)化或去除,從而去除COD。同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)生成的Fe2+,破除絡(luò)合銅并將Cu2+置換出來(lái)。
(4)反應(yīng)斜板沉淀池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸6.5×3.0×4.5(m),表面負(fù)荷1.15 m3/m2·h,沉淀時(shí)間2.0 h,分為混凝池和沉淀池兩部分。其中混凝尺寸3.0×1.5×4.5(m)(2 格),H 有=4 m,V 有=12 m3;沉淀池尺寸5.0×3.0×4.5(m),H 有=4.0 m。配套攪拌器2 臺(tái),N=0.75 kW;在線pH 計(jì)1 套;斜板填料13 m3,材質(zhì)為U-PVC;污泥泵2 臺(tái)Q=10 m3/h,H=10.0 m,N=0.75kW。廢水通過(guò)控制pH 值在3~5 之間再加混凝劑,使膠體狀有機(jī)物生成部分大分子顆粒,在斜板沉淀池中沉淀分離。
(5)pH 調(diào)整池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸3.0×1.0×4.5(m),H 有=4 m,V 有=12 m3;內(nèi)置HA-65 型曝氣軟管直徑覬65 mm,長(zhǎng)度10 m;在線pH 計(jì)1套。廢水在池內(nèi)進(jìn)行充分的混和,通過(guò)在線pH 計(jì)調(diào)節(jié)pH 值至7 左右。
3.2 C股廢水預(yù)處理
(1)2#格柵渠。1 座,地下式磚混結(jié)構(gòu),尺寸為1.0×0.5×1.0(m),內(nèi)設(shè)規(guī)格為1.0×0.5(m)人工格柵1 臺(tái),材質(zhì)為不銹鋼。
(2)2#集水池。1 座,地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為6.0×1.0×4.5(m),設(shè)計(jì)停留時(shí)間2.5 h,內(nèi)設(shè)潛污泵1臺(tái),Q=8 m3/h,H=10 m,N=0.75 kW;浮球液位開(kāi)關(guān)1套。主要起到收集廢水,調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的作用。
(3)酸化池。1 座,地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)停留時(shí)間1.0 h,酸化池分為反應(yīng)池、隔油池和渣斗三部分,其中反應(yīng)池尺寸為2. 0×1.0×2.5(m),隔油池尺寸為3.85×1.0×2.5(m),渣斗尺寸為1. 0×1.0×2.5(m)。配套攪拌器1 臺(tái),在線pH 計(jì)1 套。主要功能調(diào)節(jié)廢水pH 值至3~4,刮除浮于水面的有機(jī)物。
3.3 D 股廢水與A、B、C 股廢水混合處理
(1)3#格柵渠。1 座,地下式磚混結(jié)構(gòu),尺寸為1.0×0.5×1.0(m),內(nèi)設(shè)規(guī)格為1.0×0.5(m)人工格柵1臺(tái),材質(zhì)為不銹鋼。
(2)調(diào)節(jié)池。1 座,地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為7.0×6.0×4.5(m),設(shè)計(jì)停留時(shí)間8.0 h,H 有=4.0 m,V 有=160 m3;內(nèi)置潛污泵1 臺(tái),Q=20 m3/h ,H=10 m,N=1.5kW;不銹鋼的潛水?dāng)嚢杵? 臺(tái),N=2.2 kW;LPT 浮球液位開(kāi)關(guān)1 套。主要功能調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。
(3)生物接觸氧化池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸5.0×4.0×4.5(m),設(shè)計(jì)停留時(shí)間4.0 h,H 有=4.0 m,V 有=80 m3。內(nèi)置填料60 m3,HA-65 型曝氣軟管直徑φ65 mm,長(zhǎng)度40 m。主要作用是反應(yīng)池中裝有填料,經(jīng)過(guò)充氧的廢水與長(zhǎng)滿生物膜的填料接觸,在微生物膜的作用下,廢水得到凈化。
(4)二沉池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸6.0×4.0×4.5(m),設(shè)計(jì)表面負(fù)荷0.87 m3/m2·h,沉淀時(shí)間2.0 h。內(nèi)設(shè)導(dǎo)流筒2 個(gè);污泥泵2 臺(tái),1 用1 備,Q=10.0m3/h,H=10.0 m,N=0.75 kW。主要功能利用重力沉降將比水重的懸浮顆粒從水中去除。
(5)污泥濃縮池。1 座,尺寸3.0×3.0×4.5(m),H 有=4 m,V 有=36 m3,設(shè)計(jì)污泥固體通量為40 kg/m2·d,濃縮時(shí)間16 h,內(nèi)設(shè)G40-1 型螺桿泵1 臺(tái),Q=12 m3/h,H=60.0 m,N=4 kW。主要功能利用重力沉降將比水重的懸浮顆粒從水中去除。
(6)綜合操作間。1 座,共3 間,地上式,尺寸9.0×6.0×3.0(m)。配套HSR80-80A 鼓風(fēng)機(jī)1 臺(tái),風(fēng)量3.65m3/min;風(fēng)壓49 kPa,N=5.5 kW;加藥裝置3 套;板框壓濾機(jī)1 套,壓濾面積60 m2;配電柜1 套。主要功能用于放置鼓風(fēng)機(jī)、壓濾機(jī)、配電柜、加藥裝置及值班室等。
(7)事故貯存池。1 座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸6.0×3.5×4.5(m),主要功能貯存生產(chǎn)過(guò)程事故廢水或不達(dá)標(biāo)廢水。
4 運(yùn)行效果及經(jīng)濟(jì)分析
4.1 運(yùn)行效果
該工程2010 年3 月建成并開(kāi)始調(diào)試,經(jīng)過(guò)3 個(gè)月的調(diào)試運(yùn)行后,整個(gè)處理系統(tǒng)運(yùn)行正常,處理結(jié)果穩(wěn)定,2010 年6 月經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)連續(xù)3 天取樣檢測(cè), 出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(表2),順利通過(guò)驗(yàn)收。
表2 廢水處理效果 mg/L
4.2 運(yùn)行成本
該工程總投資為182 萬(wàn)元,運(yùn)行成本:電費(fèi)按0.65元/kW·h 計(jì)算,噸水直接費(fèi)為0.53 元/t,藥劑主要有PAM、氫氧化鈣、硫酸,加藥費(fèi)約0.48 元/m3,人工按照2 人操作,直接費(fèi)0.12 元/t,合計(jì)1.13 元/t。5 結(jié)語(yǔ)(1)印刷電路板(PCB)生產(chǎn)工序較多,廢水水質(zhì)種類多,成分復(fù)雜且含有多種重金屬,對(duì)其進(jìn)行分類收集預(yù)處理,再綜合處理,可以節(jié)約投資,降低運(yùn)行和維護(hù)成本。
(2)經(jīng)過(guò)1 年多的運(yùn)行表明,采用微電解/斜板沉淀/生物接觸氧化工藝處理印刷電路板綜合廢水,技術(shù)可靠,操作簡(jiǎn)單,運(yùn)行穩(wěn)定,出水水質(zhì)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:姚廷頁(yè)(1982-),男,安徽樅陽(yáng)人,本科學(xué)歷,助理工程師,主要從事環(huán)境工程工藝技術(shù)和設(shè)備的研究。
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