PCB企業(yè)含銅廢水處理污泥技術(shù)研究

摘要：印刷線路板（PCB）行業(yè)作為電子信息業(yè)的基礎(chǔ)，隨著電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)PCB的需求量也越來越多。但是PCB的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量酸性廢水，廢水污泥中含有銅的價(jià)值相對(duì)較高，如不加以回收利用，不僅危害環(huán)境，也將構(gòu)成資源的浪費(fèi)。本文依據(jù)本人真實(shí)項(xiàng)目實(shí)例，論述了PCB企業(yè)含銅廢水處理污泥的技術(shù)研究，供同業(yè)人員參考。

關(guān)鍵詞：PCB企業(yè)；銅；廢水污泥處理；研究

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）03-0104-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.060

Abstract： Printed circuit board （PCB） industry as the basis of electronic information industry， with the rapid development of the electronics industry， the demand for PCB is also increasing. However， a large amount of acidic wastewater generated in the production of PCBs and wastewater containing copper are relatively high in value. If they are not recycled， they not only endanger the environment， but also constitute a waste of resources. Based on my real project example， this article discusses the PCB technology of copper-containing wastewater treatment of sludge for the reference of professionals.

Keywords： PCB enterprise； Copper； Wastewater sludge treatment； Research

近年來，隨著國(guó)外大量PCB企業(yè)進(jìn)駐蘇州，造成水環(huán)境污染的同時(shí)，產(chǎn)生的重金屬污泥也逐步上升。因此，如何將產(chǎn)量大、含有重金屬污染物的污泥，進(jìn)行科學(xué)的資源化處置，已成為我市乃至整個(gè)環(huán)保界深為關(guān)注的問題之一。

1 PCB企業(yè)含銅廢水處理污泥技術(shù)研究現(xiàn)狀

PCB制造企業(yè)在蝕刻、酸洗、刷磨及水洗等工序中會(huì)產(chǎn)生大量含銅廢水，這部分廢水經(jīng)加減沉淀處理后產(chǎn)生的污泥中主要含有銅。目前，對(duì)PCB企業(yè)含銅污泥的資源化綜合利用技術(shù)主要可分為四類：（1）污泥固化填埋處理技術(shù)；（2）污泥的材料化技術(shù)；（3）污泥的熱化學(xué)處理技術(shù)；（4）污泥中金屬銅的回收技術(shù)。前兩種方法都未能回用其中的重金屬，造成了資源的浪費(fèi)[1]。PCB含銅污泥中銅的回收通常需首先采用酸浸、氨浸或生物浸取等方法將污泥中的銅浸出，然后再采取化學(xué)沉淀法、離子交換法、電解法、溶劑萃取法及微生物凈化法等進(jìn)行回收單質(zhì)銅或銅鹽[2]。溶劑萃取法由于具有環(huán)保、快速等優(yōu)勢(shì)而很快占據(jù)重要地位。PCB企業(yè)含銅污泥的資源化與無害化處理技術(shù)也在不斷探索更新，回收效率高、污染少的技術(shù)工藝必將取得進(jìn)一步發(fā)展。

2 PCB企業(yè)含銅廢水處理污泥技術(shù)研究的意義

項(xiàng)目技術(shù)的研究，解決了PCB企業(yè)含銅污泥的處置問題，緩解了我市環(huán)境污染治理的壓力和銅資源不足的壓力。在技術(shù)上，有利于污泥的資源化利用技術(shù)的更新優(yōu)化和積累推廣，滿足國(guó)家清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。該項(xiàng)目技術(shù)的應(yīng)用，一方面減少了污泥填埋、焚燒等處置的費(fèi)用[3]；另一方面“變廢為寶”，實(shí)現(xiàn)銅資源的回收利用，為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益，降低企業(yè)成本，充分實(shí)現(xiàn)了污泥的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用，有利于保護(hù)環(huán)境，減少重金屬污染物的排放，解決污染物排放總量問題。

3 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容

本項(xiàng)目以PCB企業(yè)產(chǎn)生的含銅廢水處理污泥為對(duì)象，主要采用酸浸-萃取工藝進(jìn)行污泥中銅的資源化回收利用技術(shù)的研究[4]。含銅污泥首先通過硫酸酸浸出銅，然后采用萃取劑和反萃劑循環(huán)運(yùn)行回收浸出液中的銅。

3.1 含銅污水處理污泥工藝

本項(xiàng)目主要采用浸出和溶劑萃取相結(jié)合的方法，研究了從PCB企業(yè)產(chǎn)生的含銅污泥中進(jìn)行回收銅的資源化處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)污泥中重金屬的再生利用。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)的工藝流程如下圖：

工藝運(yùn)行的條件：（1）酸浸工藝，硫酸濃度為5mol/L，液固比為4∶1，浸出時(shí)間為6h，浸出溫度為60℃，浸出方式選擇連續(xù)攪拌的方式。采用該浸出工藝條件，含銅污泥中銅的浸出率可達(dá)98%以上；（2）萃取工藝，浸出液的PH調(diào)節(jié)為2左右，萃取劑選用M5640，濃度為20%（V/V）M5640+磺化煤油，萃取相比1∶1，在室溫下，需強(qiáng)力震蕩3min，靜置5min。通過二級(jí)萃取，銅的萃取率可達(dá)99%左右。

3.2 工藝形成的技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目工藝通過對(duì)線路板企業(yè)含銅廢水處理的污泥進(jìn)行酸浸-萃取處理，可完成如下技術(shù)指標(biāo)：污泥中Cu的浸出率達(dá)到98%以上；浸出液中Cu的萃取率和反萃率達(dá)到99%以上；污泥中Cu的總體回收率達(dá)到96%以上；所得產(chǎn)品CuSO4·5H2O的純度為98%以上，達(dá)到化學(xué)純?cè)噭┑募兌取?/p>

3.3 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目工藝經(jīng)過運(yùn)行實(shí)施，污泥中銅的總體回收率達(dá)到96%以上，同時(shí)可獲得98%以上的CuSO4·5H2O，達(dá)到產(chǎn)品要求。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)銅資源的再生利用，工藝通過“變廢為寶”，充分實(shí)現(xiàn)了污泥的價(jià)值。目前市場(chǎng)上98%的CuSO4·5H2O的價(jià)格為5.3萬(wàn)元/t左右，通過出售，可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，扣除污泥的收購(gòu)成本和回收處理過程中消耗的藥劑、人工費(fèi)用等，仍可帶來可觀的經(jīng)濟(jì)收入，本項(xiàng)目具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 項(xiàng)目產(chǎn)生的社會(huì)環(huán)境效益

本項(xiàng)目技術(shù)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)含銅污泥的資源化回收，整個(gè)工藝過程簡(jiǎn)單，循環(huán)運(yùn)行，基本不產(chǎn)生二次污染，環(huán)境效益顯著。污泥經(jīng)過資源化利用后，節(jié)省了污泥填埋、焚燒等處置的成本費(fèi)用，同時(shí)不僅實(shí)現(xiàn)了污泥的價(jià)值，而且也解決了污泥的最佳出路問題。該項(xiàng)目符合我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的政策，緩解了我國(guó)資源危機(jī)的問題，對(duì)促進(jìn)和諧社會(huì)的發(fā)展具有重要的意義。PCB含銅污泥進(jìn)行資源化回收處理，節(jié)省了污泥的處置費(fèi)用，解決了污泥的出路問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)銅資源的再生利用，緩解資源壓力，減少重金屬的排放，具有顯著的社會(huì)環(huán)境效益。

5 結(jié)束語(yǔ)

銅作為有價(jià)資源，具有一定的回收價(jià)值，將含銅污泥作為是一種二次可再生資源，回收其中較高濃度的銅，不僅可以緩解環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，而且具有顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究PCB企業(yè)含銅污泥的資源化及銅的回收等綜合利用技術(shù)對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展將具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]雷兆武，孫穎.離子交換技術(shù)在重金屬?gòu)U水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2008，33（10）：82-84.

[2]王玉珠.有色冶金廢水處理中硫化沉淀法的應(yīng)用研究[J].化工管理，2013，（5）：226.

[3]許延輝，段麗萍.稀土濕法冶金廢水處理[J].工業(yè)用水與廢水，2004，35（2）：13-15.

[4]陳毅宏，李日清.冶金污水處理中流量計(jì)的選型與應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2009，（5）：199-200.

收稿日期：2018-01-15.

作者簡(jiǎn)介：郭菊花（1982-），女，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境保護(hù)。