线路板废水处理及回用系统设计方案.docx

1、线路板废水处理及回用系统设计方案3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案 一、工程概况 X X X 有限公司线路板生产企业，主要从事精密印刷线路板的生产，年产内存芯板1800万平方英尺，多层板压合1800万平方英尺。主要设备包括：滚剪机2台、钻机50台、棕化线3条、黑化线2条、PP分条机2台、压合5组、沉铜线1条、板面电镀线1条、图形电镀线1条等等。项目年工作时间330天，约需员工1000人。在生产的过程中会产生一定量的生产废水和生活污水，按国家环保政策的要求，需同时进行废水处理系统的投建工作，现委托我司对其废水站进行方案设计。二、设计要求、依据与标准1.1.废水水质、水量及设计要求根据

2、厂方提供的线路板生产工艺、生产线耗水等资料及参考同类企业的水质、水量参数，废水站处理的废水的种类、水质及水量情况如下：种类主要污染物（mg/L）设计废水量pH总铜COD氨氮m3/d综合废水3-55050-70101800络合废水4-9100150-30050200有机废水8-10 550010600含氰废水8-10CN2050-1001040含镍废水3-5Ni5050-1001080油墨废液11-1310100001040废 酸 液1-230-5010001020退镀铜废液1-250 g/L1000-2退锡废液1-250 g/L1000-2微蚀废液1-220 g/L1000-4酸性蚀刻废液1-

3、2120 g/L1000-5碱性蚀刻废液8-9120 g/L10005%NH3H2O5废 杂 液-1005000-2生活污水6-8-20030200总 计-废水处理站水量衡算图依据厂方提供的资料（含环保批文）和要求，本方案设计废水处理及回用系统的处理能力具体如下：废水处理系统回用水处理系统设计总的处理能力：4000 m3/d设计总的处理能力：2000 m3/d设计处理时间：20h/d设计处理时间：20h/d设计时处理水量：200m3/h设计时处理水量：100m3/h1.2.工艺设计依据标准X X X 有限公司环境影响报告书；X X X 有限公司二期项目环境影响报告书审批意见的函（惠市环建200

4、7J111号）；厂方提供的线路板生产工艺及生产线耗水等资料；广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）；电镀污染物排放标准（GB21900-2008）；环境工程设计手册；给水排水工程结构设计规范（GBJ69-84）；混凝土结构设计规范（GBJ10-89）；低压配电装置及线路设计规范（GBJ54-83）；工业企业照明设计标准（GBJ50034-92）；通用用电设备设计规范（GBJ50055-93）。1.3.设计原则 选择先进、成熟的处理工艺，保证处理效果，并节省投资及能源； 设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定、管理方便、价格适宜； 平面布置力求美观并尽量节省占地。1.4.设计范

5、围本方案设计的范围为：废水流入废水站内调节池起，经过废水站内各废水处理单元处理后，至处理水达标排出废水站的废水排放口止的全过程设计（回用水的止点为回用水池），包括各废水处理工艺的设计、废水站平面布置、工艺流程图、非标设备的设计和制造、造价估算、废水站内水/电/气的安装和废水处理的运行成本核算。1.5.设计排放标准根据环保批文（惠市环建2007J111号）项目总量控制指标如下：生产废水达标排放量26.4万吨/年（800吨/天）、生产废水CODcr23.76吨/年；生活污水6.6万吨/年（200吨/天）、生活污水CODcr5.94吨/年；总铜排放量0.198吨/年。根据厂方提供的线路板生产工艺及生

6、产线耗水等资料核算：新厂投产后，生产车间废水的总排放量（含生活污水）达到：3000 m3/d，要求经废水处理系统和回用水处理系统深度处理后，回用2000 m3/d，达标排放1000 m3/d；废液不作处理，卖给废液回收商或委外处理，在设计中预留废液贮存池，提供提升泵。本方案根据该厂所处的地理位置和环保部门的要求，污水经处理后，排放水质应符合2008年8 月1日颁布实施的电镀污染物排放标准（GB21900-2008）及广东省水污染物排放限值(DB44/26-2001)第二时段的一级标准，主要污染物排放标准如下：表2-1排放标准一览表 (单位：mg/L): 主要指标总铜总镍总氰氨氮总磷CODc r

7、SSpH排放标准0.50.50.3151.0805069 表2-2 经回用水处理系统处理后出水水质达设计的回用水的指标，具体如下：主要中水指标色度嗅味悬浮物PH细菌电导率出水标准40无10658.5100个/mL 100us/cm三、工艺设计1.1.工艺确定原则稳定性：处理流程成熟、可靠，处理后出水稳定达标；先进性：处理工艺先进、自动化程度高、设施整合性强；可操作性：处理站建成后，自控程度高，运行管理方便， 操作简单；经济性：尽量选择投资少，运行费用低的工艺；省地性：尽量减少占地面积；整体性：工艺整体协调优化，适应周围环境条件；1.2.处理工艺技术的确定1.2.1.油墨废液处理工艺设计废水特性

8、油墨废液主要指显影、脱膜工序中的废液，这些废液中含有大量的感光膜、抗焊膜渣等。废液呈碱性，PH值一般在1113之间；COD含量非常高，范围一般在8000-10000mg/L。处理思路油墨废液的主要成份为含羟基的树脂在碱性条件下所生成的有机酸盐，而这些含羟基的树脂不易溶于酸性溶液中。应用这一基本性质，在处理显影、脱膜废液时可采取以废治废的方法，利用生产车间排出的废酸液对油墨废液中进行酸化处理，不足时可投加硫酸溶液。工艺流程示意图 工艺流程简介本方案选择先用废酸液或硫酸溶液将油墨废液的pH值调至酸性，使废水中的含羟基树脂析出，形成浮渣，再将浮渣撇出装袋外运。酸化处理可以去除油墨废液中大量的COD，

9、油墨废液中COD的去除率可达到70%以上，COD含量降至20003000 mg/L，上清液流入络合废水调节池进行后续处理。1.2.2.络合废水处理工艺设计废水特性络合废水主要指来自酸性/碱性蚀刻线和PTH生产线所排放的漂洗水，这类废水酸碱值一般在49之间，废水中不但含有络合剂（主要的络合剂有氨50 mg/L、甲醛、EDTA等），还含有大量的金属离子（例如：Cu2+100 mg/L），络合剂与铜离子等重金属离子形成非常稳定的络合物，采用一般的絮凝沉淀法很难将废水治理到达标排放。处理思路一般铜离子在碱性的条件下就会沉淀，然而在线路板的生产过程中，有些工艺必须在碱性的情况下进行镀铜，于是就增添某些化

10、学药剂如EDTA使其和铜离子结合，而且结合能力比Cu（OH0)2强，同时不产生沉淀。因此在这种情况下铜离子能和OH-共存，所以如果这类废水要除掉铜，就要先进行破络再除铜。因处理工艺的需要，在处理过程中混入回用水系统预处理的反冲洗水和压滤机的滤液等废水一并处理。目前常用的一些破络方法有：直接破络法主要是通过强氧化来破坏络合剂的结构，使之形成非络合物，络合废水经破络处理后，可采用一般的中和沉淀来处理，但处理成本高。置换破络法利用重金属络合物在酸性条件下不稳定，成离解状态，通过添加Fe2+将Cu2+置换出来，然后再调高pH值，将Cu2+沉淀出来。化学沉淀法利用添加能与重金属形成比其络合物更稳定的沉淀

11、物的化学药品，如Na2S、CaS等，从而达到去除重金属的目的。 该法优点：成本低。缺点：加药量不易控制，易产生二次污染。重金属捕集剂沉淀法采用高分子重金属捕集剂，其能与重金属离子强力螯合，且不受重金属离子浓度高低的影响，均能与之形成沉淀，达到去除重金属的目的。离子交换法采用离子交换法来处理络合物重金属，有着许多优点：占地少、不需对废水进行分类处理，费用相对较低。但此方法有许多缺点：投资大、对树脂要求高、不便于控制管理等。针对本项目中络合废水水质不稳定、重金属含量高的特点及以上破络工艺各自的优缺点，确定以置换破络法和重金属捕集剂(JSP)沉淀法相结合作为络合废水的主体处理工艺，既提高重金属的去除

12、率，又控制了处理费用在合理的水平。工艺流程示意图工艺流程简介本方案选择先将络合废水、回用水系统预处理的反冲洗水和压滤机的滤液等废水收集至络合废水调节池，均衡浓度，然后泵入破络反应塔，调节pH值至酸性后，再投加Fe2+将络合物中的Cu2+置换出来。经破络后的废水流入混凝反应池1中，调节PH值至碱性后，投加入重金属捕集剂JSP和絮凝剂PAM，将废水经破络后所形成的游离态的铜离子絮凝沉淀，在斜管沉淀池中分离出来，以排泥的形式除去。沉淀池的出水重金属Cu2+0.3 mg/L 、COD含量在200 mg/L左右，还含有一定量的氨氮（2030 mg/L），出水排入pH回调池调整pH至中性后进入生化系统进行

13、脱氮和除COD的处理；沉淀池污泥定期排入污泥浓缩池，由污泥泵泵入压滤机脱水，脱水的污泥压成泥饼装袋集中存放，定期送外处理，压滤出来的滤液返回络合废水调节池再处理。1.2.3.含氰废水处理工艺设计废水特性含氰废水主要来自电镍金生产线和沉镍金生产线，电金或沉金工序后的漂洗水，该类废水中含有毒性较高的CN- (20mg/L)，环保要求对该类废水要独立收集，针对处理。处理思路氢氰根离子用一般的絮凝沉淀法不能将其直接去除，必须通过氧化作用，打破其化学键的结构，最终使其降解，形成CO2和N2得已去除。工艺流程示意图工艺流程简介本方案选择先将含氰废水收集至含氰废水调节池，然后将含氰废水泵入一级破氰槽，调整p

14、H至10-11，利用ORP仪自动投加氧化剂(ORP=300350mv)，使废水中的氢氰根与氧化剂进行反应（CN-+ClO-+H2OCNCl+OH- , CNCl+OH-CNO-+ Cl-+H2O）；出水流入二级破氰槽，回调pH至7-8后再利用ORP仪自动补加适量的氧化剂(ORP=600650mv)，使废水中氢氰根完全被氧化分解（CNO-+ClO-CO2+N2+ Cl-+CO32-），以CO2和N2的形式去除，出水(CN-0.3 mg/L)排入有机废水调节池进行后续处理。1.2.4.有机废水处理工艺设计废水特性有机废水主要指显影、去膜后洗水以及清洗网、制网、除油等工序的清洗水，该类废水含有微量的

15、铜（Cu2+5mg/L）、水质呈碱性（pH=810）、SS含量超标及COD含量在500mg/L以内。处理思路有机废水含有少量的重金属离子，COD高、SS高，可生化性差，不具备直接生化的条件，先采用混凝沉淀的方法去除废水中重金属离子、绝大部分SS和部分COD 提高有机废水的可生化性，然后再进入生化系统。生化系统我们选择A/O的处理方式，A/O工艺是厌氧-好氧生物工艺的简称，该工艺开创于80年代初，该工艺把厌氧反应器（水解酸化池）放置在系统的前端，其目的是通过水解酸化菌将大分子的有机物分解成小分子的有机物进一步提高废水的可生化性。其好氧工艺采用的是接触氧化法，它的中心处理构筑物是接触氧化池，其特点

16、是在填料下直接曝气，生物膜受到上升气流的冲击、搅动，加速脱落、更新，使其经常保持较好的活性，可避免堵塞。本工艺还将经三级化粪池处理后的生活污水批量输送入接触氧化池,配合污泥回流工艺，可进一步提升接触氧化池的处理效能，废水中的有机物和氨氮在寄生在填料上的微生物的作用下，最终降解为H20、C02和N2,CODCr和NH3-N得以去除。工艺流程示意图 工艺流程简介本方案选择先将有机废水收集至有机废水调节池，然后将有机废水泵入混凝反应池2，先经过混凝反应去除大部分的悬浮物及部份CODcr，CODcr的去除率在50%左右（200250mg/L），利用有机沉淀池2进行沉淀分离，废水中大部分的污染物以排泥的

17、形式除去。经沉淀池流出的上清液流入pH回调池，与络合废水处理系统的出水（CODcr=200250mg/L）混合调整酸碱值至中性后进入生化系统的水解酸化池，废水中的有机物在水解酸化池内通过水解酸化菌的作用，将废水中大分子的有机物分解成小分子的有机物提高废水的可生化性。本工艺还将经三级化粪池处理后的生活污水定量输送入接触氧化池, 配合污泥回流工艺，可进一步提升接触氧化池的处理效能，废水中的有机物和氨氮在寄生在填料上的微生物的作用下，最终降解为H20、C02和N2,使废水中的CODCr和NH3-N得以去除。生化系统的出水流入有机废水二沉池，进行固液分离，去除废水中悬浮物，出水收集到PH调节池1调整P

18、H值。经生化系统处理的废水CODcr的去除率达到70%以上（CODcr70mg/L）、氨氮的去除率达到80%以上（NH3-N5mg/L），可用作回用水系统的进水源。沉淀池的污泥定期排入污泥浓缩池，由污泥泵泵入压滤机脱水，脱水的污泥压成泥饼装袋集中存放，定期送外处理，压滤出来的滤液返回络合废水调节池再处理。1.2.5.有机废水回用工艺设计废水特性经生化系统处理后的废水CODcr含量一般在70mg/L左右、氨氮的含量更低，一般小于5mg/L，该类废水可用作回用水系统的进水源。处理思路经生化系统处理的废水水质较好，可用作回用水系统的进水源。生化系统出水收集到回用原水池1（约1500m3/d），经提升

19、泵送入盘式过滤器，利用盘式过滤器截留废水中的悬浮物、胶体等固体物质，确保进入UF超滤系统的水质质量。超滤系统主要是靠物理的筛分作用，超滤分离时是在对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附，在孔内被阻塞、截留及膜表面的机械筛分作用等方式被超滤膜阻止，而水和低分子物质通过膜。超滤系统可用于分离直径大于0.1m 的分子和微粒，但经超滤系统处理后的出水（约1350m3/d）含有较高的盐分，不宜直接回用到生产，必须进行脱盐处理。利用反渗透装置脱盐作用，去除水中的盐分，达到提纯的目的，保证出水（约840m3/d，回用率约62%）水质的电导率100s/cm，满足车间用水要求，回用于

20、生产车间。反渗透系统排出的浓水收集至RO浓水调节池进行后续处理。工艺流程示意图 工艺流程简介本方案选择先将生化系统处理的废水收集到回用原水池1（约1500m3/d），经提升泵送入盘式过滤器，利用盘式过滤器截留废水中的悬浮物、胶体等固体物质，确保进入UF超滤系统的水质质量。超滤系统主要是靠物理的筛分作用，超滤分离时是在对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附，在孔内被阻塞、截留及膜表面的机械筛分作用等方式被超滤膜阻止，而水和低分子物质通过膜。超滤系统可用于分离直径大于0.1m 的分子和微粒，经超滤系统处理后的出水（约1350m3/d）SDI3、TOC2mg/L、浊度1N

21、TU、游离氯0.1mg/L，但含有较高的盐分，不宜直接回用到生产，必须进行脱盐处理。利用反渗透装置脱盐作用，去除水中的盐分，达到提纯的目的，保证出水（约840m3/d，回用率约62%）水质的电导率100s/cm，符合车间用水的要求。反渗透系统排出的浓水（CODcr200mg/L）收集至RO浓水调节池进行后续处理。1.2.6.含镍废水处理工艺设计废水特性含镍废水主要来自电镍金生产线和沉镍金生产线，电镍或沉镍工序后的漂洗水，废水中含有重金属Ni2+,环保要求需对其进行单独处理。处理思路含镍废水水质较好，COD含量较低，对此类水处理工艺相对简单，可通过混凝沉淀的方法将废水中的金属镍离子去除，经斜管沉

22、淀分离后的上清液收集到回用原水池2，进行后续处理。工艺流程示意图工艺流程简介本方案选择先将含镍废水收集至含镍废水调节池，然后泵入混凝反应4，调整pH至10-11后，再投加混凝药剂JSP和PAM使废水中的Ni2+沉淀析出，上清液收集到回用原水池2，进行后续的处理。沉淀池的污泥定期排入污泥浓缩池，由污泥泵泵入压滤机脱水，脱水的污泥压成泥饼装袋集中存放，定期送外处理，压滤出来的滤液返回络合废水调节池，进行后续处理。1.2.7.综合废水处理工艺设计废水特性综合废水包括：一般铜废水、电镀后的清洗水和磨板机的出水（磨板机已配有在线铜粉回收设备，洗水重复使用多次后再排出）等，该类废水水质较好，偏酸性，Cu2

23、+50mg/L，COD含量较低，一般在5070mg/L。处理思路直接往综合废水中投加化学药剂，通过混凝沉淀的方法去除废水中的悬浮物和重金属离子，再以排泥的方式去除。沉淀分离后的上清液排入PH调节池2调整至中性后收集到原水池2作为回用水处理系统的进水来源。工艺流程示意图工艺流程简介本方案选择先将综合废水收集至综合废水调节池，然后泵入混凝反应池5，调整pH值至89后投加混凝剂JSP和PAC，使废水中的悬浮物和重金属离子沉淀出来，以排泥的方式去除。上清液Cu2+0.5mg/L、CODcr50mg/L,经管道排入PH调节池2调整至中性后收集到原水池2作为回用水处理系统的进水来源。沉淀池的污泥定期排入污

24、泥浓缩池，由污泥泵泵入压滤机脱水，脱水的污泥压成泥饼装袋集中存放，定期送外处理，压滤出来的滤液返回络合废水调节池，再进行后续处理。1.2.8.综合废水回用工艺设计废水特性经预处理后的综合废水重金属含量（Cu2+0.5mg/L）和CODcr含量(CODcr50mg/L)较低，均达到排放水的标准，可用作回用水处理系统的进水来源。处理思路经预处理后的综合废水通过盘式过滤器和超滤处理系统去除废水中的悬浮物、胶体和细菌等大部分有机物，再利用活性炭吸附塔中活性炭所具有的某些特殊功效去除废水中余氯等对RO膜有害的物质，确保进入反渗透系统的水质质量。最后利用反渗透系统的脱盐功能，去除水中的盐分，达到提纯的目的

25、，保证出水达到设计回用水的水质。工艺流程示意图工艺流程简介本方案选择经综合废水预处理后的上清液收集到回用原水池2（约1840m3/d），经提升泵送入盘式过滤器和超滤处理系统去除废水中的悬浮物、胶体和细菌等大部分有机物。盘式过滤器主要截留废水中粒径较大的悬浮物；超滤系统主要是靠物理的筛分作用，超滤分离时是在对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附，在孔内被阻塞、截留及膜表面的机械筛分作用等方式被超滤膜阻止，而水和低分子物质通过膜。超滤系统可用于分离直径大于0.1m 的分子和微粒，但经超滤系统处理后的出水（约1680m3/d）含有较高的盐分，不宜直接回用到生产，必须进行脱

26、盐处理。为了确保进入RO反渗透系统的水质质量，在RO反渗透系统之前安装有活性炭吸附塔，利用活性炭所具有的特殊功效去除废水中余氯等对RO膜有害的物质，保证RO反渗透系统的进水水质在：SDI3、TOC2mg/L、浊度1NTU、游离氯0.1mg/L。最后再利用反渗透装置脱盐作用，去除水中的盐分，达到提纯的目的，保证出水（约1160m3/d、回用率约70%）水质的电导率100s/cm，符合设计回用水的水质和满足车间用水的要求。超滤（UF）和RO系统排放浓水（CODcr200mg/L）收集到回用浓水调节池进行后续处理。主要处理单元设备说明：原水池和原水泵斜管沉淀池的出水流入原水池，原水池对原水的供给起到

27、缓冲作用，协调原水的供给量与原水泵的输出量。当原水的供应量超过原水泵的输出量时，原水池水满，通过原水池的液位控制使原水供给停止。当原水供应量小于原水泵的输出量时，原水池空，原水泵停止运行，起到保护原水泵的作用。原水泵向后续设备提供足够的水量和压力，以满足后续处理设备的产水要求。加药系统 阻垢加药系统：水中含有大量的盐份，特别是临海的地方，在海水倒灌时期，虽然经过了预处理，水中的结垢盐份，特别是钡、锶含量仍然很高，为了防止RO浓水端，特别是压力容器最后一根膜元件的浓水侧由于原水浓缩而出现难溶性盐类Mg（OH）2、CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等结晶析出，浓水朗格里尔指数LSI1.

28、8，在膜表面形成垢层，从而损坏膜元件的应有性能，甚至存在不可恢复的损坏，故在系统中设置加阻垢剂系统。加药系统由计量箱、计量泵、管道连接及加药装置组成。盘式过滤器 （1）盘式过滤器的基本原理 盘式过滤器由过滤单元并列组合而成，其过滤单元主要是由一组带沟槽或棱的环状增强塑料滤盘构成。过滤时污水从外侧进入，相邻滤盘上的沟槽棱边形成的轮缘把水中固体物截留下来；反冲洗时水自环状滤盘内部流向外侧，将截留在滤盘上的污物冲洗下来，经排污口排出。 （2）盘式过滤系统的性能特点： 精确过滤：可根据用水要求选择不同精度的过滤盘。 高效反洗：高速和彻底的反洗，只在20秒左右即可完成。 全自动运行，连续出水：在过滤器组

29、套内，反洗过程轮流交替进行， 工作、反洗状态之间，自动切换，可确保连续出水。系统压损小。 标准：标准模块系统设计，用户可按需取舍，灵活可变，互换性强。 非标准：可灵活利用边角空间，因地制宜安装，占地很少。 运行可靠维护简单：几乎不需日常维护，部件100%经工厂检测和试运转，不需专用工具，备品备件很少。 使用寿命长：高科技塑料过滤芯坚固、无磨损、无腐蚀，经多年工业实用验证，过滤和反洗效果不会随使用时间而变差。超滤系统超滤(UltraFiltration,简称UF)是溶液在一定压力作用下,溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧,而高分子溶质或其它乳化胶团被截留,实现从溶液中分离的目的。它

30、的分离机理主要是靠物理的筛分作用。超滤分离时是在对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附，在孔内被阻塞、截留及膜表面的机械筛分作用等方式被超滤膜阻止，而水和低分子物质通过膜。超滤膜比微滤膜孔径小，在0.71.7kg/cm2 的压力下，可用于分离直径大于0.1m 的分子和微粒。超滤膜的特点：分离过程在常温和较低压力的条件下进行，能耗低，不需加热，不需加药即可达到分离、浓缩、分离、纯化分级的目的。超滤装配结构简单，占地面积小，附属设备少，易于扩容和增加组件。超滤装置操作简单，启动快，易于维护，容易控制。 超滤膜广泛应用于食品饮料、医药、化工、生物工程等领域，如：工业废水的处理、城市污水处理、饮用水的生产、蛋白质的过滤和回收、果汁的澄清、食用油精练、医药产品的除菌、激素的提取、酒类酿制。活性炭过滤器活性炭工艺在水处理领域中占有相当重要的地位，是