組合工藝處理印制電路板PCB電鍍廢水

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  • 來源:污水處理技術

電鍍是一種基體為獲得某種特殊性能而進行的氧化還原反應工藝。

電鍍工藝中應用較多的是鍍銅和鍍鎳,其比例可達40%左右。印制電路板(PCB)是重要的電子部件,其生產過程中會產生大量的電鍍廢水。該類廢水所含物質種類很多,水質十分復雜,使用單一方法很難將多種物質一起去除。

目前電鍍廢水的處理方法主要有化學沉淀、混凝沉淀、電解、離子交換、電滲析、反滲透和生物法等,其中:電滲析的處理要求較嚴格且操作維護要求高、費用高;電解和離子交換雖有很好的處理效果并能回收銅和鎳,但存在無法降低電耗能耗、交換樹脂污染需再生、設備投資維護費用高等問題;生物法效率較低,且受外界條件影響較大。

本工作采用加載絮凝—超濾—反滲透組合工藝處理含大量重金屬離子的PCB電鍍廢水。預處理采用加載絮凝工藝,即在絮凝沉淀工藝中進行絮凝污泥的回流,以促進混凝沉淀過程。在前期加載絮凝工藝研究基礎上,重點優化了污泥的回流比,探討了水力條件的影響,確定其最佳運行參數并進行了中試研究,為電鍍廢水的處理應用提供參考。

中試流程

采用加載絮凝—超濾—反滲透組合工藝處理廢水,處理規模為48 m3/d。中試工藝流程為:原水經提升泵泵入加堿沉淀池,加入Ca(OH)2溶液調節該池pH至10.5,以250 r/min的轉速攪拌6 min;而后進入混凝池,調節該池pH至9.0,加入10 mg/ L PAC,以150  r/min的轉速攪拌6  min;再進入絮凝池,加入1.0 mg/L PAM,以50 r/min的轉速攪拌 6 min;最后進入斜板沉淀池,上層清液從上端排水口進入膜處理系統,沉淀的絮凝污泥一部分以3.0 L/min的流量從底端排泥口排出,一部分以13.3L/min的流量回流至加堿沉淀池,污泥回流比為47%。中試工藝流程如圖1所示。

組合工藝處理印制電路板PCB電鍍廢水

結論

a)在加堿沉淀pH 10.5、混凝pH 9.0、PAC投加量10 mg/L、PAM投加量1.0 mg/L的條件下,絮凝污泥回流比為47%時,加載絮凝效果最佳。

b)采用正交試驗研究了水力條件對加載絮凝效果的影響,結果發現:絮凝的攪拌轉速對處理效果的影響最大;加堿沉淀、混凝、絮凝的最佳攪拌轉速分別為250,150,50 r/min,最佳攪拌時間分別為6,8,4 min。

c)回流污泥的加入,不僅可以形成更大的絮體,更好地凝聚小的絮體顆粒,也加快了絮凝沉淀的速率。加載絮凝處理后出水中顆粒粒徑95%小于4.05 μm,平均粒徑為2.90 μm,95%以上的顆??梢员怀瑸V膜截留去除。

d)中試結果表明: 經加載絮凝預處理后,總銅、總鎳和濁度的平均去除率分別為99.4%、99.3%和93.1%,預處理出水平均總銅和總鎳質量濃度分別為0.262 mg/L和0.224 mg/L,濁度為2.77 NTU,完全滿足超濾—反滲透系統的進水要求;經超濾—反滲透系統處理后,出水水質全部達到廣東省地方標準《電鍍水污染物排放標準》(DB 44/1597—2015)。

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