依頓(廣東)電子科技有限公司是由依頓投資有限公司獨(dú)資經(jīng)營(yíng)的大型高科技工業(yè)項(xiàng)目。公司位于中山市三角鎮(zhèn)高平化工區(qū)，以生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)覆銅箔板為主的線路板，項(xiàng)目建成后規(guī)模為月產(chǎn)線路板約14萬m²。

        線路板生產(chǎn)廢水，以重金屬銅離子污染為主，廢水種類復(fù)雜，pH變化大，廢水達(dá)標(biāo)處理有一定的難度。

        我們采用清濁分流、分類處理的物化沉淀為主工藝，結(jié)合筆者公司針對(duì)線路板廢水處理開發(fā)的新技術(shù)，完成了線路板廢水處理工程設(shè)計(jì)，并通過數(shù)月的調(diào)試，使廢水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行，廢水經(jīng)處理后達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

1　線路板生產(chǎn)工藝及污染物排放情況

        線路板生產(chǎn)工藝流程如下：

        覆銅箔板→切板→鉆孔→電鍍沉銅→干菲林(或塞孔)→圖形電鍍→蝕刻→濕綠油→絲印白字→噴錫→鍍金→ENTEK→外形加工→終檢→包裝。

        排放生產(chǎn)廢水的車間主要有：

        (1)電鍍沉銅車間主要外排含EDTA絡(luò)合物廢水、堿性母液及清洗廢水。
        (2)干菲林車間主要外排銅粉廢水、干膜母液、干膜廢水及清洗廢水。
        (3)圖形電鍍車間主要外排酸性母液、酸性廢水及清洗廢水。
        (4)蝕刻段由于采用的生產(chǎn)工藝有酸性蝕刻和堿性蝕刻兩種，其外排廢水主要有干膜廢水、酸性蝕刻母液、酸性母雜液或銅氨母液、銅氨廢水及清洗廢水。
        (5)濕綠油車間主要外排油墨母液及油墨廢水。
        (6)噴錫車間主要外排酸性母液及清洗廢水。
        (7)鍍金車間主要外排清洗廢水，一般無母液排出，全部回收。
        (8)ENTEK車間主要外排含氨廢水及清洗廢水。

        按該線路板廠的生產(chǎn)設(shè)計(jì)規(guī)模，滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，廢水排放量約15000m³/d。

2　廢水處理工藝設(shè)計(jì)

        我們將該廠的生產(chǎn)廢水分為以下幾大類：酸性廢水、干膜母液、干膜廢水、銅粉廢水、EDTA絡(luò)合銅廢水、銅氨絡(luò)合廢水、一般含銅廢水及各母液。

2.1　各類廢水預(yù)處理工藝概述

        酸性廢水、干膜母液、干膜廢水、銅粉廢水、EDTA絡(luò)合銅廢水、銅氨絡(luò)合廢水經(jīng)過預(yù)處理與一般含銅廢水混合，一起進(jìn)行物化沉淀處理。

        (1)酸性廢水酸度較高，pH一般在1～2之間，其酸性可利用。在本工程設(shè)計(jì)中，用泵將酸性廢水泵入干膜廢水中，調(diào)節(jié)干膜廢水的酸度，達(dá)到節(jié)約藥劑的目的。
        (2)干膜母液、干膜廢水主要含有機(jī)污染物。干膜母液COD達(dá)8000mg/L以上；干膜廢水COD較低，一般在1500mg/L以下；這兩類廢水一般呈堿性。干膜母液、干膜廢水預(yù)處理采用工藝原理如下：有機(jī)物在干膜母液、干膜廢水中主要以R-COO-的形式存在，通過加酸調(diào)節(jié)其pH至3以下，則反應(yīng)生成R-COOH；R-COOH不溶于水，且相對(duì)密度小于水，極易浮于水面，從而達(dá)到去除的目的。干膜母液預(yù)處理出水COD值一般小于1000mg/L，干膜母液的出水與干膜廢水混合再次進(jìn)行預(yù)處理將COD進(jìn)一步降低。干膜廢水預(yù)處理出水COD一般小于300mg/L。這樣，可確保整個(gè)廢水站總出水中的COD值小于國(guó)家的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
        (3)銅粉廢水，含懸浮物較多，濃度為100～1200mg/L，其預(yù)處理是用沉淀工藝將所含的大部分懸浮物分離出來，再與一般含銅廢水一起進(jìn)行物化沉淀處理。預(yù)處理后出水的SS一般小于50mg/L。
        (4)絡(luò)合廢水含絡(luò)合銅離子，由于在后續(xù)的物化沉淀處理中很難沉淀，因而需要先進(jìn)行破絡(luò)處理。EDTA絡(luò)合銅廢水是采用強(qiáng)氧化劑如次氯酸鈉，在pH為3左右時(shí)，氧化破壞EDTA絡(luò)合銅離子，經(jīng)破絡(luò)處理后的出水中絡(luò)合銅離子濃度小于2mg/L。銅氨絡(luò)合廢水中的氨比較穩(wěn)定，一般的強(qiáng)氧化劑不易將氨氧化，因此采用強(qiáng)堿調(diào)節(jié)pH，然后鼓風(fēng)吹脫，將廢水中的氨去除掉。

2.2　母液回收

        將各母液分3類收集，分別為蝕刻母液、NPS廢液、其他廢雜液。這些母液含銅離子較高，一般達(dá)10g/L以上，具有回收價(jià)值。該母液交由其他公司回收，采用結(jié)晶法生產(chǎn)硫酸銅。

2.3　一般含銅廢水處理工藝設(shè)計(jì)

        設(shè)計(jì)原水水質(zhì)：Cu²⁺≤100mg/L。水量15000m³/d。要求廢水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，即總銅≤015mg/L，pH為6～9。廢水處理工藝流程見圖1。

3　主要構(gòu)筑物及附屬設(shè)備

3.1　調(diào)節(jié)池

        一般含銅廢水自集水井提升至調(diào)節(jié)池后，在池內(nèi)調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。為使水質(zhì)相對(duì)均勻，以有利于實(shí)現(xiàn)后續(xù)的自動(dòng)加藥，池中采用多點(diǎn)布水及鼓風(fēng)曝氣以強(qiáng)化均質(zhì)作用。調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間為4h。曝氣采用運(yùn)行穩(wěn)定、噪聲低的三葉風(fēng)機(jī)。由于廢水水質(zhì)呈酸性，對(duì)設(shè)備具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此選用耐酸堿的化工泵。采用下沉式泵房，自灌進(jìn)水，便于水泵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

3.2　反應(yīng)池

        設(shè)6格，流速分6檔，分別為0.5m/s，0.4m/s，0.3m/s，0.25m/s，0.20m/s，01.5m/s；設(shè)計(jì)中考慮投加3種藥劑，分別為硫酸亞鐵、液堿和石灰，反應(yīng)時(shí)間為20～30min。攪拌機(jī)選用框式攪拌，攪拌機(jī)水下部分為不銹鋼材質(zhì)。

3.3　沉淀池

        沉淀池采用輻流沉淀池，中心設(shè)不銹鋼導(dǎo)流桶，以使配水均勻。污泥經(jīng)刮泥機(jī)刮入泥斗后經(jīng)底部污泥管輸送至集泥井，所排出的污泥含水率低。輻流沉淀池表面負(fù)荷為110m³/(m²•h)，水力停留時(shí)間為3.5h。采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，該刮泥機(jī)水下部分為不銹鋼材質(zhì)。

3.4　虹吸濾池

        虹吸濾池采用氣水反沖洗，先氣沖，后水沖，以減少反沖廢水量。氣反沖強(qiáng)度：15L/(m²•s)，反沖歷時(shí)6min；水反沖強(qiáng)度10L/(m²•s)，反沖歷時(shí)6min。采用長(zhǎng)柄濾頭濾板，以使氣水分配均勻。濾料采用均質(zhì)石英砂濾料，截污能力強(qiáng)，濾料粒徑018～110mm，濾層厚800mm。虹吸濾池濾速采用8m/h，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反沖洗，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.5　中和池

        虹吸濾池后設(shè)中和池，調(diào)節(jié)廢水的pH以滿足排放要求。中和池水力停留時(shí)間為2h。

4　處理效果

        該廢水處理工程已于2000年12月投入運(yùn)行，處理效果良好，2001年6月通過環(huán)保驗(yàn)收。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表1。

5　工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

        (1)該工程設(shè)計(jì)起點(diǎn)高，符合建設(shè)單位作為大公司的形象。
        (2)由于銅離子氫氧化物不易沉淀，因此在加藥時(shí)考慮投加硫酸亞鐵、燒堿及石灰，利用Fe(OH)₂，F(xiàn)e(OH)₃絮凝和共沉作用形成較大顆粒的礬花。同時(shí)，利用石灰可節(jié)省燒堿的用量，節(jié)省藥劑費(fèi)用�！�
        (3)沉淀池采用輻流沉淀池，不易堵塞，污泥含水率低，出水效果好，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。
        (4)采用虹吸濾池，以將廢水中的細(xì)微懸浮顆粒物分離出來，確保出水SS達(dá)標(biāo)；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)氣水反沖，不僅減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且降低了反沖水量。采用配水配氣性能更優(yōu)越的長(zhǎng)柄濾頭濾板，使反沖更充分，更均勻，反沖廢水量少。
        (5)由于絡(luò)合銅的存在，一般的物化沉淀不易將銅離子降至0.5mg/L以下，本工程采用重金屬捕集劑(專利產(chǎn)品)，投加量約10～15mg/L，可確保銅離子濃度達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
        (6)采用隔膜泵和板框壓濾機(jī)進(jìn)行污泥處理，泥餅含水率低，成形好，易于搬運(yùn)，無需投加藥劑。
        (7)自動(dòng)化程度高。采用計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)，作到水泵自動(dòng)啟閉，加藥量自動(dòng)調(diào)整，虹吸濾池自動(dòng)反沖洗。各種工藝控制參數(shù)和機(jī)泵運(yùn)行狀態(tài)均能自動(dòng)采集并顯示在主控制屏上，儲(chǔ)存在控制計(jì)算機(jī)硬盤1年以上，便于管理和維護(hù)。
        (8)運(yùn)行費(fèi)用低。包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)的運(yùn)行費(fèi)用在1150元/m³廢水以下。

6　結(jié)語

        (1)對(duì)于線路板廢水，采用清濁分流、分類物化處理的工藝可確保最后出水達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
        (2)相對(duì)于采用精密過濾工藝和離子交換法處理線路板廢水，本工藝投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
 

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