线路板废水处理工程介绍

线路板废水处理工程介绍
0概况
依顿(广东)电子科技有限公司是由依顿投资有限公司独资经营的大型高科技工业项目。

公司位于中山市三角镇高平化工区，以生产经营覆铜箔板为主的线路板，项目建成后规模为月产线路板约14万m2。

线路板生产废水，以重金属铜离子污染为主，废水种类复杂，pH变化大，废水达标处理有一定的难度。

我们采用清浊分流、分类处理的物化沉淀为主工艺，结合笔者公司针对线路板废水处理开发的新技术，完成了线路板废水处理工程设计，并通过数月的调试，使废水处理系统实现了稳定运行，废水经处理后达到国家一级排放标准。

1线路板生产工艺及污染物排放情况
线路板生产工艺流程如下：
覆铜箔板→切板→钻孔→电镀沉铜→干菲林(或塞孔)→图形电镀→蚀刻→湿绿油→丝印白字→喷锡→镀金→ENTEK→外形加工→终检→包装。

排放生产废水的车间主要有：
(1)电镀沉铜车间主要外排含EDTA络合物废水、碱性母液及清洗废水。

(2)干菲林车间主要外排铜粉废水、干膜母液、干膜废水及清洗废水。

(3)图形电镀车间主要外排酸性母液、酸性废水及清洗废水。

(4)蚀刻段由于采用的生产工艺有酸性蚀刻和碱性蚀刻两种，其外排废水主要有干膜废水、酸性蚀刻母液、酸性母杂液或铜氨母液、铜氨废水及清洗废水。

(5)湿绿油车间主要外排油墨母液及油墨废水。

(6)喷锡车间主要外排酸性母液及清洗废水。

(7)镀金车间主要外排清洗废水，一般无母液排出，全部回收。

(8)ENTEK车间主要外排含氨废水及清洗废水。

按该线路板厂的生产设计规模，满负荷生产时，废水排放量约15000 m3/d。

2废水处理工艺设计
我们将该厂的生产废水分为以下几大类：酸性废水、干膜母液、干膜废水、铜粉废水、EDTA络合铜废水、铜氨络合废水、一般含铜废水及各母液。

2.1各类废水预处理工艺概述
酸性废水、干膜母液、干膜废水、铜粉废水、EDTA络合铜废水、铜氨络合废水经过预处理与一般含铜废水混合，一起进行物化沉淀处理。

(1)酸性废水酸度较高，pH一般在1～2之间，其酸性可利用。

在本工程设计中，用泵将酸性废水泵入干膜废水中，调节干膜废水的酸度，达到节约药剂的目的。

(2)干膜母液、干膜废水主要含有机污染物。

干膜母液COD达8000 mg/L以上；干膜废水COD较低，一般在1500 mg/L以下；这两类废水一般呈碱性。

干膜母液、干膜废水预处理采用工艺原理如下：有机物在干膜母液、干膜废水中主要以-COO-的形式存在，通过加酸调节其pH至3以下，则反应生成R-COOH；R-COOH不溶于水，且相对密度小于水，极易浮于水面，从而达到去除的目的。

干膜母液预处理出水COD值一般小于1000 mg/L，干膜母液的出水与干膜废水混合再次进行预处理将COD进一步降低。

干膜废水预处理出水COD 一般小于300 mg/L。

这样，可确保整个废水站总出水中的COD值小于国家的一级排放标准。

(3)铜粉废水，含悬浮物较多，浓度为100～1200 mg/L，其预处理是用沉淀工艺将所含的大部分悬浮物分离出来，再与一般含铜废水一起进行物化沉淀处理。

预处理后出水的SS一般小于50 mg/L。

(4)络合废水含络合铜离子，由于在后续的物化沉淀处理中很难沉淀，因而需要先进行破络处理。

EDTA络合铜废水是采用强氧化剂如次氯酸钠，在pH为3左右时，氧化破坏EDTA络合铜离子，经破络处理后的出水中络合铜离子浓度小于2 mg/L。

铜氨络合废水中的氨比较稳定，一般的强氧化剂不易将氨氧化，因此采用强碱调节pH，然后鼓风吹脱，将废水中的氨去除掉。

2.2母液回收
将各母液分3类收集，分别为蚀刻母液、NPS废液、其他废杂液。

这些母液含铜离子较高，一般达10 g/L以上，具有回收价值。

该母液交由其他公司回收，采用结晶法生产硫酸铜。

2.3一般含铜废水处理工艺设计
设计原水水质：Cu2+≤100 mg/L。

水量15000 m3/d。

要求废水经处理后达标排放，即总铜≤0.5 mg/L，pH为6～9。

废水处理工艺流程见图
1。

图1废水处理工艺流程
3主要构筑物及附属设备
3.1调节池
一般含铜废水自集水井提升至调节池后，在池内调节水质、水量。

为使水质相对均匀，以有利于实现后续的自动加药，池中采用多点布水及鼓风曝气以强化均质作用。

调节池水力停留时间为4 h。

曝气采用运行稳定、噪声低的三叶风机。

由于废水水质呈酸性，对设备具有较强的腐蚀性，因此选用耐酸碱的化工泵。

采用下沉式泵房，自灌进水，便于水泵实现自动控制。

3.2反应池
设6格，流速分6档，分别为0.5 m/s，0.4 m/s，0.3 m/s，0.25 m/s ，0.20 m/s，0.15 m/s；设计中考虑投加3种药剂，分别为硫酸亚铁、液碱和石灰，反应时间为20～30 min。

搅拌机选用框式搅拌，搅拌机水下部分为不锈钢材质。

3.3沉淀池
沉淀池采用辐流沉淀池，中心设不锈钢导流桶，以使配水均匀。

污泥经刮泥机刮入泥斗后经底部污泥管输送至集泥井，所排出的污泥含水率低。

辐流沉淀池表面负荷为 1.0 m3/(m2·h)，水力停留时间为3.5 h。

采用周边传动刮泥机，该刮泥机水下部分为不锈钢材质。

3.4虹吸滤池
虹吸滤池采用气水反冲洗，先气冲，后水冲，以减少反冲废水量。

气反冲强度：15
L/(m2·s)，反冲历时6 min；水反冲强度10 L/(m2·s),反冲历时6 min。

采用长柄滤头滤板，以使气水分配均匀。

滤料采用均质石英砂滤料，截污能力强，滤料粒径0.8～1.0 mm，滤层厚800 mm。

虹吸滤池滤速采用，实现自动反冲洗，减轻了工人劳动强度。

3.5中和池
虹吸滤池后设中和池，调节废水的pH以满足排放要求。

中和池水力停留时间为2 h。

4处理效果
该废水处理工程已于2000年12月投入运行，处理效果良好，2001年6月通过环保验收。

监测数据见表1。

表1监测数据序号取样点pH COD(mg/L) Cu2+(mg/L)
20010516 处理前4.40 403.4 74.900
处理前4.50 472.6 88.750
处理后7.10 54.6 0.371
处理后7.10 74.2 0.357
20010517 处理后6.20 76.8 0.424
处理后6.50 79.9 0.476
处理后6.70 78.4 0.305
20010522 处理后7.10 86.6 0.306
处理后7.10 86.3 0.297
处理后7.10 85.4 0.279
5工程设计特点
(1)该工程设计起点高，符合建设单位作为大公司的形象。

(2)由于铜离子氢氧化物不易沉淀，因此在加药时考虑投加硫酸亚铁、烧碱及石灰，利用Fe(OH)2，Fe(OH)3絮凝和共沉作用形成较大颗粒的矾花。

同时，利用石灰可节省烧碱
的用量，节省药剂费用。

(3)沉淀池采用辐流沉淀池，不易堵塞，污泥含水率低，出水效果好，运行维护费用低。

(4)采用虹吸滤池，以将废水中的细微悬浮颗粒物分离出来，确保出水SS达标；实现自动气水反冲，不仅减轻了工人的劳动强度，而且降低了反冲水量。

采用配水配气性能更优越的长柄滤头滤板，使反冲更充分，更均匀，反冲废水量少。

(5)由于络合铜的存在，一般的物化沉淀不易将铜离子降至0.5 mg/L以下，本工程采用重金属捕集剂(专利产品)，投加量约10～15 mg/L，可确保铜离子浓度达到国家一级排放标准。

(6)采用隔膜泵和板框压滤机进行污泥处理，泥饼含水率低，成形好，易于搬运，无需投加药剂。

(7)自动化程度高。

采用计算机集散控制系统，作到水泵自动启闭，加药量自动调整，虹吸滤池自动反冲洗。

各种工艺控制参数和机泵运行状态均能自动采集并显示在主控制屏上，储存在控制计算机硬盘1年以上，便于管理和维护。

(8)运行费用低。

包括电费、药剂费、人工费的运行费用在1.50元/m3废水以下。

6结语
(1)对于线路板废水，采用清浊分流、分类物化处理的工艺可确保最后出水达到国家一级排放标准。

(2)相对于采用精密过滤工艺和离子交换法处理线路板废水，本工艺投资省，运行费用低，操作简便，易实现自动化操作。