PCB油墨废水处理工艺研究与工程实践629633233

PCB油墨废水处理工艺研究与工程实践

摘要：油墨废水占印制线路板(PCB)废水总排水量的5%左右,是一种高浓度的有机废水,CODcr可达15000mg/L,探索一种可行的处理工艺,有效地去除油墨废水中的有机成份(CODcr),对PCB废水总体的CODcr达标至关重要。

关键词：油墨废水；印制线路板(PCB)；CODcr；酸析；板框压滤

引言

印制线路板（Printed Circuit Board，简称为PCB）废水按照主要污染物的不同一般可分为清洗废水、油墨废水、络合废水、浓酸废液、浓碱废液等废水种类，其油墨废水主要来源于线路板生产过程中网印、显影、剥膜等工序。PCB油墨废水是一种高浓度的有机废水，其CODcr通常为5000-10000mg/L，有的可高达20000mg/L，SS约为800-1200mg/L，PH值一般呈碱性，废水颜色为深蓝色，该类废水约占PCB废水总水量的5%左右。对PCB废水处理而言， CODcr能否达标（≤100mg/L）的关键是对油墨废水中高浓度有机物的去除。工程实践中,我们分别采用了几种处理方法来处理油墨废水,通过分析检测,确定一种比较合适的工艺组合,能有效地去除油墨废水中的CODcr。

1. 处理方法

印制线路板生产会用到大量的油墨，印制板油墨的种类根据功能和用途可分为七种：抗蚀油墨、耐电镀油墨、堵孔油墨、阻焊油墨（俗称绿油）、标记油墨、导电油墨和可剥性油墨（俗称兰胶）等。油墨的成份主要是由树脂、填料、颜料、助剂和溶剂等组成，不用的油墨常用NaOH溶液去除，排出的油墨废水的有机物浓度很高，呈碱性。油墨废水中含有在大量的树脂，在酸性条件下易析出。

目前国对PCB油墨废水处理的工艺主要有:氧化法；生物处理法；过滤-吸咐法；酸化- 凝聚法等,都是针对去除油墨废水中的高浓有机物而采取的方法。

①、氧化法

采用氧化法处理PCB油墨废水，是一种强烈氧化反应。氧化法常用的处理方法有：燃烧法、电解氧化、化学氧化、光氧化。燃烧法是将高浓度有机废水燃烧处理的方法，对处理燃烧值较高的有机废水是一种好方法，但处理费用高，不能普遍采用。电解氧化法处理成本高、设备投资大，降解程度有限。光氧化还处于研究阶段。化学氧化法采用氧化剂有NaClO、H2O2、O3，可将大部分有机物降低到一定浓度，但不彻底，费用也很高，其工艺流程如下：

图1 氧化法处理工艺流程框图

②、生物处理法

采用生物法处理PCB油墨废水，一般采用接触氧化法，但进入生化槽的废水的CODcr 必须小于1000mg/L，一般要对PCB油墨废水进行预处理或稀释，经生物处理后出水CODcr 可小于200mg/L。但生化处理需曝气充氧，动力消耗大，处理费用也很高，而且该种废水的可生化性较差。PCB油墨废水中常含有一定量的重金属离子，对生物具有毒害作用，大大降低了生物的活性。另外，其废水pH值要严格控制于中性条件。PCB油墨废水本身的一些固有特性（BOD与COD之比值太低，生化性太差），严

重影响了生物法的应用。生物法处理工艺如下：

图2 生物法处理工艺流程框图

③、过滤-吸咐法

过滤-吸附法处理PCB油墨废水，先将废水预处理后由泵打入过滤器，废水经过滤器处理后可去除大部分的油墨及悬浮物，过滤出水进入活性炭吸附设备，通过活性炭的吸咐、分解作用，能达到很好的处理效果。但采用此工艺处理PCB油墨废水，活性炭很易饱和，处理率较低，运行成本较高，另外，由于废水中的油墨粘性较大，容易粘在管路、设备上，设备故障率高，此工艺不便采用。过滤-吸附法工艺如下：

图3 过滤-吸咐法处理工艺流程框图

④、酸化-凝聚法

酸化-凝聚法是目前处理PCB油墨废水的最常用处理工艺，此工艺一般先将废水由泵打入酸析池，酸析池设有pH自动控制仪表，由PH仪表控制加酸量，酸析池PH控制在2-3，油墨废水中的感光膜在酸性的条件下会析出成浓胶状凝聚物，其比重较水经，易于分离，经酸化除渣后的废水进入中和反应池再调pH至碱性（pH值8.5-9.0），同时在此条件加入PAC 及PAM混凝剂，废水在搅拌作用下发生混凝反应形成大量的矾花凝体，经沉淀分离后，上清液出水较好。该工艺处理PCB油墨废水，CODcr去除率可达60%-80%(油墨废水CODcr越高,则去除率越高)，CODcr可降至1000mg/L以下(个别水样有异)。酸化-凝聚法处理工艺流程如下：

图4 酸化-凝聚法处理工艺流程框图

2. 实验研究

上述的四种油墨废水处理方法,各有优劣,考虑到工程实际的可行性,采用酸化-凝聚法处理PCB油墨废水是较为合适的方法,在实验室小试条件要求也不太高，实验方便，反应时间要求不长，可马上化验分析实验结果。我们取几个不同厂家的油墨废水作实验如下：实验流程如下：

步骤：

A、

分别取每个厂家的油墨废水（在油墨废水收集槽直接取混合液，混合液由不同的生产线排出的各种油墨废水混合而成）各100ml于烧杯中，测其原水pH值、CODcr和Cu；

B、加酸液快速搅拌调油墨废水pH值至2-3，pH小于5已有油墨析出浮于液面；

C、静置分层，可有部分固态物质浮于液面，小部分沉于烧杯底,，取中间清液测pH 值、CODcr和Cu；

D、除去液面浮渣，加碱搅拌调剩余混合液pH到8.5-9.0,加入PAC和PAM,第二次形成絮体,

E、静置分层,絮体绝大部分沉于烧杯底部,测上清液pH值、CODcr和Cu；

F、分析实验结果。

实测数据： (单位为mg/L，pH除外)

3. 工程实践

我们在工程实践中根据油墨废水的特点，并结合国的实际情况，考虑到处理工艺的实际可行性，结合对不同厂家的油墨废水小试的结果，主要采用酸析——凝聚法来处理油墨废水，并在工程实践中对工艺进行了改进和完善，我们先后采用了四种处理工艺：

A、油墨废水酸析(除浮渣) 滤袋过滤 pH调整接触氧化沉淀分离上清液

B、油墨废水酸析(除浮渣) pH调整混凝沉淀分离上清液

C、油墨废水酸析(除浮渣) pH调整混凝气浮分离气浮出水(清液)

D、油墨废水酸析(除浮渣) pH调整混凝板框压滤压滤液(清液)

工艺A是我们公司早期采用的处理PCB油墨废水工艺，该工艺应用于市雅新电子（集团），该工程总设计规模为7000吨/天，其中油墨废水约350吨/天，根据长期运行监测，该