PCB板厂处理资料.docx

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PCB板厂处理资料

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废水处理工艺

PCB厂废水一样分为：

电镀废水、磨板废水、一般含铜废水、络合铜废水、油墨废水及含铜废液。

一、电镀废水

电镀废水又分为:

含氰废水、含铬废水、酸碱废水及其他重金属废水。

（一）含氰废水

电镀行业中氰化钠和氰化钾是优良的电镀络合剂，采纳氰化物电镀的有金、银、铜、锌及镉等。

氰化物操纵剂量为0.3mg/kg，处理方式一样采纳NaClO作为破氰氧化剂，处理原理如下：

A、第一时期（PH=12～13）

NaCN+NaClO+H2O=CNCl-

2NaCu（CN）2+5NaClO+NaOH+H2O=4NaCNO+5NaCl+2Cu（OH）2

CNCl+2NaOH=NaCNO+NaCl+H2O

注:

1式中Cu也可能是其他金属如银、锌等；

2操作时次氯酸钠与氰离子的投加比为:

CN-:

NaClO=1:

2.85;

3反应温度15℃～90℃,时刻约为30min.

B、第二时期（PH=8.5～9.0）

2NaCNO+3HOCl=2NaCl+H2O+2CO2+N2

4NaCNO+3NaClO+2H2O=4CO2+2N2+4NaOH+6NaCl

注:

1操作时次氯酸钠与氰离子的投加比为:

CN-:

NaClO=1:

3.42;

2反应温度15℃～40℃,时刻约为30min.

C、电镀行业中的含氰废水量不大，可采纳一个反应池，间歇时期反应，即在反应池中增加机械搅拌，一时期反应30min，二时期进行完全氧化反应。

（二）含铬废水（铬含量一样为25ppm～100ppm）

电镀含铬废水中，一样以六价铬的形式存在，是有毒有害物质，因此需加以去除。

A、钡盐法（铬酸盐沉淀法）

CrO42-+Ba2+=BaCrO4

缺陷:

引入新污染Ba2+

B、氢氧化铬或三氧化二铬回收法

a、第一将六价铬还原成三价铬

含铬废水的六价铬在酸性条件下以Cr2O72-形式存在，在碱性条件下则以CrO42-形式存在；故还原时最佳PH为2.5～3.0。

反应式如下：

Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O（一样方法）

6Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O（引入新污染）

Cr2O72-+3H2S+8H+=2Cr3++3S+7H2O（引入新污染）

实际操作时，还原反应操作温度为15℃～40℃，时刻约为30min，亚硫酸钠投加比为:

NaHSO3:

Cr6+=4:

1。

b、形成铬污泥

还原反应以后，用NaOH将废水中和至PH=6.5～7.0，使Cr3+生成Cr（OH）3沉淀，然后聚沉后过滤、洗涤、脱水即得铬污泥。

反应式如下：

Cr2（SO4）3+6NaOH=Cr（OH）3+3Na2SO4

进一步将沉淀物Cr（OH）3加热灼烧可制成三氧化二铬制品，用于其他行业。

C、阴离子交换法

当选用大孔弱碱性阴树脂370＃填充阴离子交换柱时，对阴离子CrO42-的亲合力最强，同时，在离子交换过程中，能自行将SO42-形NO3-、Cl-有效的排出树脂层。

使得含铬废水通过阴离子交换柱，反应式如下:

2ROH+CrO42-=R2CrO4+2OH-

吸附CrO42-后的阴离子交换树脂，用12％（m/v）KOH溶液能够将CrO42-交换出来，使阴离子交换树脂再生，反应式如下:

2R2CrO4+4KOH=2ROH+2K2CrO4+H2O

再生液含有少量的Fe3+和Al3+阳离子杂质，用调剂再生液PH值的方法除去，得到只含K2CrO7的再生液，进行蒸发浓缩，将K2CrO7晶体分离出来。

（三）酸碱废水

酸性、碱性废水互相调剂或另加药品调剂处理。

（四）其他重金属废水

一样指铜、锌、镍和镉等，它们均可在碱性条件下形成氢氧化物沉淀（PH=6.8～9.7）或硫化物沉淀（比较少用）。

二、磨板废水

此类废水是进行线路板的切割、打磨过程中所排出的废水，废水中不含重金属离子及有机物，只含有大量的悬浮物，进行简单的预处理即可回用只生产线。

如混凝→反应→沉淀→过滤。

三、一般含铜废水

可并入电镀废水重金属废水处理。

四、络合铜废水

要紧的络合剂有氨、EDTA等，一样占总水量的1%～3%，但由于络合铜（EDTA铜络离子或铜氨络离子）其结构相当稳固，溶解于水，不沉淀，故需进行预处理（破络合）。

1、酸化破络合

CuH2Y+2H+→Cu2++H4Y

2、加入氢氧化钙进行沉淀（PH操纵在9～10之间）

H4Y+Ca（OH）2→CaH2Y+2H2O

Cu2++Ca（OH）2→Cu（OH）2+Ca2+

3、加入适量的硫化钠

Cu2++Na2S→CuS+2Na+

4、加入硫酸亚铁处理过量的硫化钠

FeSO4+Na2S→FeS+Na2SO4

五、油墨废水

显影、脱膜废水，其要紧特点是CODCr浓度专门高，达15000ppm，Cu2+约在10ppm左右。

其特点是在酸性条件下易析出，因此不宜与其他废水混合处理。

当水量较大时，可在酸性条件下（PH=2～3）先进行预处理。

六、其他废水

1、含氟废水

含氟废水呈酸性，废水中要紧含有氟离子F-及重金属离子Pb2+，且浓度较高，一样处理方式如下:

2F-+Ca2+→CaF2

Pb2++2OH-→Pb（OH）2

Ca2+的加入量直截了当阻碍到处理成效，关键是操纵PH值（一样在8～9之间）。

2、含金废水

采纳离子交换树脂吸附工艺处理回收。

3、高COD废水

采纳Fenton处理工艺处理。

原理:

对废水进行酸化处理（PH一样为1.0），滤除析出固体膜。

滤液再用化学氧化法处理。

1）一般Fenton试剂法

Fenton试剂,即H2O2和Fe2+的组合,它之因此具有强氧化性,是因为H2O2在Fe2+的催化作用下生成了具有高反应活性和氧化性的·OH,它几乎可无选择地氧化降解废水中的任何有机物。

a、微电解法＋Fenton试剂法

微电解法又称为内电解法,是基于电化学反应的氧化还原、电池反应产物的絮凝、铁屑对絮体的电附集、新生絮体的吸附以及床层过滤的综合作用。

近年来,它常用于处理染料、皂素、皮革工业、石油工业、化工等废水。

微电解法用的反应器为铁、炭流化床,其中填料为铁屑、颗粒活性炭,它们在废水中形成许多个微小的原电池,铁屑为阳极,颗粒炭为阴极,其电极反应为:

阳极:

Fe-2e→Fe2+

E0（Fe2+/Fe）=－0.44V

阴极:

2H++2e→2·H→H2（在酸性或偏酸性溶液中）

E0（H+/H2）=0.00V

当有O2时:

O2+4H++4e→2H2O

E0（O2/H2O）=1.22V

O2+2H2O+4e→4OH-（在中性或碱性溶液中）

E0（O2/OH-）=0.41V

在阴极产生的新生态H·具有较高的化学活性,可将部分大分子有机物转化为小分子,提高了废水的可生化性。

因此可减少后续Fenton反应中的H2O2的投加量。

在阳极产生的Fe2+,除了为后续的Fenton反应提供Fe2+的来源外,其在有氧和碱性条件下可生成Fe（OH）3等,具有絮凝功能。

该法虽已被验证了其处理废水的有效性,但将这种方法应用于实际中存在局限性。

其一,铁屑不能再生利用,这将会造成二次污染;其二,活性炭的再生过程复杂、成本高。

b、拟Fenton氧化法

拟Fenton试剂是铁的其它形式（非Fe2+）和H2O2的组合。

Fe0－H2O2氧化法属于拟Fenton氧化法,即从金属铁等物的拟Fenton试剂中溶解得到Fe2+和H2O2反应生成·OH。

Fe0－H2O2氧化法与Fenton试剂法的不同之处在于:

①前者所用的催化剂是Fe0,有H2O2时其被氧化,即Fe0+H2O2→Fe2++OH-,生成的Fe2+再与H2O2反应;②两者的Fe2+的生成过程不同,前者从Fe0到Fe2+溶解速度有限,使得Fe2+浓度降低,无效反应得到操纵,而后者反应开始时向废水中添加Fe2+,因其浓度高,使Fe2+氧化成Fe3+的反应不可忽视。

③与后者相比,前者产生的污泥量少且H2O利用率高。

2）光Fenton法

a、UV/Fenton法

UV/Fenton法确实是标准Fenton法与UV/H2O2的复合。

与标准Fenton法相比,具有如下优点:

①降低了Fe2+的用量,保持H2O2较高的利用率;

②紫外光和Fe2+对H2O2催化分解存在协同效应;

③此体系可使有机物矿化程度更充分;

④有机物在紫外光作用下可部分降解。

但该法存在的问题是不能用于处理高浓度的有机废水,且对太阳能的利用率不高,处理设备费用高。

b、UV-vis/H2O2/草酸铁络合物法

为了补偿UV/Fenton法的不足,引入了UVvis/H2O2/草酸铁络合物法,它是在UV/Fenton法基础上加入了草酸盐。

由于草酸铁络合物的光化学活性强,提高了对紫外光和可见光的利用率。

UVvis/H2O2/草酸铁络合物法可处理高浓度的有机废水,可自动生成H2O2,但该法仍存在有如下的缺点:

①往该体系中需加入H2O2和C2O42-,其成本高;

②在Fe（C2O4）33-的光解中生成了CO2,其可转化为CO32-和HCO3-,它们对·OH有清除作用;

③草酸铁络合物对可见光的利用率不高,且穿透力也不强;

④自动产生H2O2的机制不完善。

针对以上的不足,提出了以下的解决方案:

①采取与电催化相结合的方式,在电场作用下,水中溶解氧O2和Fe3+可在阴极被还原为H2O2和Fe2+,阳极氧化也可促进有机物的降解。

另外,在电解的情形下,CO32-可转化成过碳酸盐,其有氧化能力,可增强对有机物的降解作用;过碳酸盐的形成也降低了CO32-和HCO3-对·OH的清除作用;

②加强对聚光反应器的研制,以提高照耀到体系中的紫外线的数量;

③在反应装置中引入光导纤维,可提高紫外线的穿透力。

c、UV-TiO2/Fenton法

往UV/Fenton法中引入光敏性半导体材料TiO2,构成UV-TiO2/Fenton法,事实上UV/Fenton法与UV/TiO2法的复合,且它对有机物的光解速率大于UV/TiO2法和UV/Fenton法的简单加和。

由于TiO2对UV/Fenton氧化反应具有催化作用,被引入到UV/Fenton法后使得该体系表现出专门强的光氧化能力。

其中,TiO2在UV照耀下降解有机物具有以下的优势:

①废水中专门多溶解的或分散的有机物能被降解;

②废水的处理效率高。

3）电Fenton法

电Fenton法是把通过电化学法产生的H2O2和Fe2+作为Fenton试剂的连续来源。

与一般Fenton法和光Fenton法相比,其具有以下优点:

①自动产生H2O2的机制较完善;

②导致有机物降解的因素,除·OH的氧化作用外,还有阳极氧化、电吸附等因素。

电Fenton法要紧有以下几种类型:

a、阴极电Fenton法（EF-Fenton法）

该法确实是把O2（通过曝气的方式加入或H2O在阳极氧化产生）喷射到电解池阴极上,被还原产生H2O2,再与加入的Fe2+发生Fenton反应。

要紧的电极反应有:

阳极:

2H2O→O2+4H++4e－

阴极:

O2+2H++2e－→H2O2

Fe（OH）2++e－→Fe2++OH-

阴、阳极总反应式:

O2+2H2O→4·OH

该法的缺点是,所用的阴极材料要紧为石墨、活性炭纤维和玻璃炭棒,在酸性条件下电流效率低,H2O2产量低。

针对这些不足,因此应加强对三维电极和阴极材料的研制,以提高电流效率。

b、牺牲阳极法（EF-Feox法）

该法是通过阳极氧化产生的Fe2+与加入的H2O2发生Fenton反应。

由于在阳极有Fe2+和Fe3+溶解出,其可水解生成对有机物具有强絮凝性的Fe（OH）2、Fe（OH）3,因此该法对有机物的去除成效明显好于阴极电Fenton法,但需加H2O2,能耗大,成本高。

c、电生成Fenton试剂法

该法是前两种电Fenton法的组合,它指的是不用外加Fe2+和H2O2,而是直截了当电生成。

因此,降低了出水颜色深度和处理成本。

该法在处理速率和成效上明显优于传统Fenton试剂法,由于Fe2+和H2O2逐步被生成,故·OH的生成速率得到了有效的操纵,幸免了无效反应的发生,提高了·OH的利用率。

d、FSR法、EF-Fere法

FSR法又称Fenton污泥循环系统（pH<1）,它包括一个Fenton反应器和一个将Fe（OH）3还原成Fe2+的电解池。

该法加快了Fe3+还原成Fe2+（即Fe2+的再生）的速度,提高了·OH的产率,减少了铁污泥的产生量。

EF-Fere法（pH<2.5）与FSR法不同的是,Fenton反应在电解装置中进行,且其电流效率高于FSR法。

水回收处理工艺

一、超滤（UF）+反渗透（RO）

浓水进一步处理

↑

原水→调剂池→多介质过滤器→周密过滤器→超滤→反渗透→淡水回用

说明:

1、调剂池

用于贮存原水，设计停留时刻一样取4-8小时，调剂池内配置液位操纵仪，过滤泵等设备。

2、多介质过滤器

多介质过滤器的要紧作用是去除废水中的微细颗粒、部分有机物和胶体物质，以降低废水的浊度。

常用的过滤介质包括石英砂、无烟煤、活性炭、纤维球等。

多介质过滤器的设计滤速一样采纳4.8-24m/h之间。

多介质过滤器主体材料为碳钢、玻璃钢或不锈钢。

3、周密过滤器

周密过滤器要紧用于去除水中极微细的颗粒，进一步降低水的浊度。

周密过滤器的设计滤速一样采纳40m/h以上，其过滤精度一样为5μm。

过滤介质包括PP纤维滤芯、线绕滤芯等。

过滤器主体常采纳不锈钢材料。

4、超滤（UF）

超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，用以除去分子量在500以上、106以下的分子，包括高分子有机物、大分子化合物、胶体、病毒等。

超滤是一种高压状态下的筛分截留过程，需配置高压输送泵，应依照进水水质确定合适的膜组件和操作模型。

超滤装置一样由高压泵、压力外壳、设备框架、清洗装置、电控系统等组成。

5、反渗透（RO）

反渗透是最周密的液体膜分离技术，它能截留所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但承诺水分子透过。

利用反渗透技术能够有效地去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。

电镀废水回用处理系统中所选用的反渗透膜必须具有耐酸碱、抗氧化、耐污染的特点，反渗透装置一样由高压泵、压力外壳、设备框架、清洗装置、电控系统等设备组成。

二、EDR（自动频繁倒极式电渗析）

自动倒极式电渗析的差不多原理，是在直流电场作用下，使用对阴阳离子具有选择性通过的离子交换膜（阴离子交换膜与阳离子交换膜，简称阴膜与阳膜），对水中的电解质（阴阳离子）进行分离，以达到降低水中的导电度之成效。

电渗析的膜堆是由重复堆放的阳膜-隔板-阴膜-隔板所堆积而成。

隔板为挖空的平板，其上下两侧均与阴膜阳膜紧密压合后，便产生一个水能够流通的隔室。

隔片具有引导水流、支撑薄膜、与产生紊流，提高膜表面的离子迁移。

这些隔室在通入直流电场后，会因为其阴阳膜排列位置，产生淡水隔室与浓水隔室。

当膜堆施加直流电场后，淡水隔室内水中的阳离子受到负极吸引穿过阳膜进入浓水隔室；阴离子则受到正极的吸引穿过阴膜的进入浓水隔室。

而在浓水隔室内的阳离子无法穿透阴膜，阴离子无法穿过阳膜而都被限制在浓水隔室内，因此膜堆能够产生淡水与浓水。

藉由浓水的循环使用，便能够提高淡水的回收率。

而浓水随着循环次数提高，其中的盐类累积越高，需要以原水补注方式操纵在一定的浓淡盐模拟值，以幸免高浓度盐类在浓水隔室内渗析到淡水隔室，反而降低脱盐率。

电渗析的作用原理见图1。

图1电渗析的工作原理

为了改进电渗析离子交换膜的污堵状况，自动频繁倒极式电渗析（EDR）在现有的电渗析工艺基础上，增加一个自动频繁倒极的操纵模块，每隔一定时刻将膜堆两端的电极极性互换，同时藉由操纵管架上的电动阀门之切换，改变原水与浓水进出膜堆的位置，如此反复操作，使浓水室与淡水室互换，这有助于冲刷下薄膜上的结垢，也可增加电透析系统的操作稳固性及寿命。

倒极式电透析（EDR）水处理技术的优点:

1.操作成本低；

2.节约工业用水量；

3.减少废水处理量及成本；

4.投资成本低。

为了使电渗析器能够正常可靠的工作，进水质量应符合下列要求：

1.水温5~40℃

2.耗氧量＜3PPM（KMnO4）

3.含氯量＜0.2PPM

4.含铁量＜0.3PPM

5.含锰量＜0.1PPM

6.浊度≦1度

7.污泥密度指数（SDI5）<10

8.硬度超过900PPM应作软化处理

三、MBR

膜生物反应器（MembraneBioreactor,MBR）是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺,它用膜组件代替传统活性污泥法（CAS）中的二沉池，大大提高了系统固液分离的能力，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高，出水能够作为中水回用。

由于膜的过滤作用，微生物被完全截留在生物反应器中，实现了水力停留时刻与活性污泥泥龄的完全分离，排除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。

膜生物反应器具有对污染物去除效率高，硝化能力强，出水水质稳固，剩余污泥产量低，设备紧凑，操作简单等优点，应用于处理量大面广的有机生活污水，实现污水资源化具有专门大的应用潜力。

目前，膜生物反应器（MBR）依据膜的使用状态不同要紧分为内置式（也称浸没式）和外置式两种。

所谓内置式是将膜组件直截了当沉醉于生化反应池中，清水直截了当从膜组件中被抽出，而外置式则是将生化反应池中的泥水混合物用泵抽出打入单独放置在外部的膜组件系统进行错流过滤循环，滤出水即为清水。

内置式膜生物反应器由于低压抽水，相对能耗低。