線路板廢水綜合處理與回用技術工藝分析

劉建珂

（深圳市中拓天達環保科技有限公司，廣東 深圳 518000）

工業廢水通常含有多種成分，這給其凈化處理帶來很大的困難，也使得環境與地下水資源受到一定程度的污染。調查資料顯示，工業廢水是破壞我國環境的主要因素之一。線路板在我國工業生產中的應用十分廣泛，也帶動了我國工業的進步，但其生產作業往往具有高污染、高用水量的特征。本文就某線路板生產企業廢水處理及回用展開工藝設計及技術探討。

1 工程概況與工藝要求

該線路板廠主要加工和制造線路板，需要鍍鎳、鍍金、鍍錫、OSP涂覆等工藝操作來提升產品質量，這類工藝產生的廢水含有多種重金屬元素，此外還有少量有機物。多種成分的摻雜就加大了廢水處理的難度，更不利于環境的治理。

依該廠的產能狀況，本項目擬建廢水處理規模為2 600 m3/d，其中廢水回用800 m3/d，外排廢水1 800 m3/d。廢水系統每天運行24 h，回用水系統每天運行20 h。出水要求：對于一般清洗廢水，其電導率≤200 μs/cm，COD≤10 mg/L，pH在6～8；排放水執行《污染物排放標準》（GB21900-2008）表2標準。

2 工藝設計

2.1 設計要求

自廢水流入廢水站，經過各個步驟的處理直到向外排放，其間的所有環節均為本次的設計內容。要適用于生產工藝，設計則應滿足以下標準：廢水要分流處理；達到規定的排放標準；最大限度地利用基礎設施；依靠先進的工藝、設備，實現利益最大化。

由于該廠電鍍廢水的水質與生產能力、工藝與技術水平有很大關系，所以以下運用的水質及水量參數作為一般情況下的取值，并不是固定不變的。廢水中的雜質大多是金屬離子、有機物及酸堿，針對此類雜質，可采用物理法、化學法、物化法及生物法進行深度處理[1]。廢水處理系統有分別針對不同雜質的處理工藝。

2.2 工藝流程設計

2.2.1 含鎳廢水處理

含鎳廢水主要指PCB生產制程沉金線“鎳缸”后水洗水及破氰后的含氰廢水。含鎳廢水主要含有鎳離子，為一類污染物，車間的含鎳廢水在調節池進行收集，經一定的時間調質均勻后，提升至pH調節池進行pH調節后流入氧化池、混凝池、絮凝池，由沉淀池以氫氧化鎳、磷酸鈣污泥形式去除水中大部分污染物。出水使用多介質過濾器與鎳離子交換系統，確保鎳離子達標，過濾出水進入綜合廢水進行后續處理。工藝流程如圖1所示。

圖1 含鎳廢水處理工藝流程

2.2.2 油墨廢水處理

油墨廢水主要來自蝕刻制程中顯影、去膜程序所產生的高濃度廢液及后續沖污清洗廢水。由于廢液以有機性污染物質（油墨﹑顯影液）為主，故利用油墨在酸性條件下可自然凝聚的特性，將此類廢水單獨收集，并添加酸化劑調整反應的pH值在3～5，使水中所含的油墨酸化后凝聚成可進行固液分離的大顆粒粒子，通過壓濾機將固液分離，濾液進入絡合廢水調節池進行化混沉淀，從而去除重金屬。

油墨廢水采用酸析+壓濾機+化混沉淀的方法進行預處理后與絡合廢水一同排入綜合廢水一并處理，避免人工撈渣的煩勞。工藝流程如圖2所示。

圖2 油墨廢水處理工藝流程

2.2.3 含氰廢水處理

本項目的含氰廢水主要產生于含氰鍍銅和鍍金過程的清洗廢水。車間的含氰廢水在廢水調節池中進行收集，經一定的停留時間調質均勻后，經泵提升至一級破氰反應池進行處理，加入NaOH及NaClO，控制pH值在10～11，ORP值在300～350 mv進行一段破氰處理：

然后自流入二級破氰反應池，加入H2SO4及NaClO，控制pH值在7～8，ORP值在600～650 mv進行二級破氰處理：

加藥均為通過pH及ORP控制器與計量泵聯動控制，自動加藥。經過破氰處理后的含氰廢水通過泵抽入可回用廢水處理系統的調節池，和此類水一起進入后續處理。工藝流程如圖3所示。

圖3 含氰廢水處理工藝流程

2.2.4 絡合廢水處理

絡合廢水主要來源于各類高含銅廢液及絡合清洗水中含有有機物質與重金屬離子（以銅離子為主），經調勻后以連續流方式由調節池輸送至化學混凝處理系統。廢水在反應池中調節pH至11，投加Na2S置換出絡合物中的重金屬離子，形成硫化物沉淀與氫氧化物沉淀，進入快混池后添加PAC，然后進入慢混池加入PAM。加藥完成后，廢水進入最終沉淀池，將析出之污泥、浮渣自液體中分離，廢水過沉淀池后進入綜合廢水調節池。其設計主要目的為降低銅離子，降低綜合廢水對重金屬處理難度。工藝流程如圖4所示。

圖4 絡合廢水處理工藝流程

2.2.5 綜合廢水處理

產線分流下來的不可回用廢水、預處理后的絡合廢水、油墨廢水、含鎳廢水及可回用廢水的RO濃水在廢水調節池中進行收集。此廢水含重金屬離子與有機物，經一定的停留時間調質均勻后，經提升泵提升至反應池進行pH值調節，在混凝池及絮凝池加入PAC、PAM后流入沉淀池進行固液分離去除水中的重金屬[2]。出水流入中和池，調節pH后進入緩沖池準備進一步反應。

緩沖池的廢水提升至生化處理系統，經過水解酸化池及接觸氧化池處理后進入二沉池進行固液分離，出水流入放流池，達標后對外排放。

如考慮項目日后提升廢水回用率，可預留一個二沉池作為末端水回用系統的工作區，在二沉池中安裝（浸沒式超濾）MBR系統。部分放流水處理后進入緩沖池，進一步提升至精密過濾器過濾后到RO系統，系統濃水返回綜合廢水調節池，產水進入可回用廢水的回用水池做回用。綜合廢水處理工藝流程如圖5所示。

圖5 綜合廢水處理流程

2.2.6 可回用廢水處理

可回用廢水指的是車間的一般清洗廢水、磨板廢水與經處理后的含氰廢水。本文中回用水工藝采用管式微濾膜（TMF）+反滲透（RO）工藝組合，達到節省場地、提高效率的效果。工藝流程如圖6所示。

（1）管式微濾膜（TMF）系統。管式膜過濾是一種采用微孔膜在壓力驅動下的錯流式過濾工藝，用于從液體中分離懸浮固體。基本的過濾單元包括一個濃縮池、一臺單級循環泵和一列膜組件，并有相關儀表用于監控系統運行壓力和過濾過液流量。廢水從反應池單元過來，經過化學反應，廢水溢流到濃縮池內，然后用循環泵送出。

廢水以高流速從膜管內穿過，管式膜從混合液內將懸浮固體分離出來。懸浮固體被膜截留，在濃縮池內濃縮，清水透過膜層進入產水箱，濃縮液從膜組件出口處回流到濃縮池內，每列膜組件進出口處安裝有壓力表用于顯示壓差。

由于廢水源源不斷進入系統，懸浮固體的濃度逐漸增加，為了維持其濃度在合理范圍內，一部分的濃縮循環液需要間歇或連續從濃縮池引出，送往一個濃縮液脫水系統。濃縮液的排出可用一個污泥移送泵，自動控制運行。

采用此工藝可將回用水系統中預處理單元流程縮短，替代傳統預處理單元中的沉淀池、多介質過濾器和超濾裝置，節約了場地的同時減少了投入的設備數量。

TMF產水進入產水箱調節pH至中性，之后經緩沖池提升泵進入精密過濾器進行預過濾，去除廢水中較大的有機物雜質及顆粒物等后進入RO系統。

（2）反滲透（RO）系統。反滲透系統是回用水系統中最主要的脫鹽裝置，它具有極高的脫鹽能力，利用反滲透膜的特性來除去水中絕大部分可溶性鹽分。

經過預處理后，合格的原水進入置于壓力容器內的膜組件，水分子和極少量的小分子有機物通過膜層，經收集管道集中后，通往產水管再注入反滲透水箱。相反地，不能通過的就經由另一組收集管道集中后通往濃水排放管，排出系統之外或排入TMF產水箱。系統的進水、產水和濃水管道上都裝有一系列的控制閥門、監控儀表及程控操作系統，它們將保證設備能長期保質、保量地系統化運行。

反滲透系統采用一段大流量回流配置，盡可能降低膜污染和提升產水率。反滲透系統包括變頻高壓泵、反滲透膜組、阻垢劑加藥系統、pH調節系統、沖洗系統、清洗系統及儀表等部分。

圖6 可回用廢水處理流程

2.3 工藝流程整體說明

本項目工藝流程主要針對線路板廢水的幾大種類廢水進行了單獨的預處理，再通過物化沉淀+A/0生化工藝進行深度處理，以保證出水達標排放。而對于回用水，本項目采用TMF+RO的新型組合工藝，對廠區可回用廢水分水后進行處理回用，減少土建構筑物與處理設備的投入。

3 結語

在實際的生產過程中，線路板廢水的處理也是非常關鍵的環節。雖然傳統的線路板廢水處理與回用方式多種多樣，但是要達到徹底凈化的目的，人們需要不斷創新工藝與技術，降低成本，提高回收率，真正做到節能減排、清潔生產，這對于企業的可持續發展具有重要的作用。