一种线路板行业废水综合处理方法与流程

1.本发明属于线路板行业废水处理技术领域，具体涉及一种线路板行业废水综合处理方法。


背景技术：

2.随着当前电子行业的高速发展，作为电子行业的基础，线路板（pcb）已经成为当代电子元件中最活跃的产业，线路板（pcb）是电子行业不可或缺的电子元器部件之一，是保证各种电子元件实现电气互连的平台，应用于几乎所有的电子设备。然而由于其复杂的制程工艺，生产过程中会产生大量废水，其特点表现为水量大，废水来源多，成分复杂，性质各异，主要包括含镍废水，含氰废水，络合废水，综合清洗废水，油墨废液，高浓度有机废液，蚀刻液，高酸高铜废液，假如不对这些废水进行有效处理，将会对环境造成极大的危害。
3.含镍废水：目前，含镍废水处理的膜分离技术最常见的是将微滤、超滤、纳滤与反渗透进行多级组合运用，这种膜组合技术作为一种新型高效的处理技术，目前在废水处理中得到广泛应用，但是随着企业生产规模扩大，膜处理技术的使用寿命及经济效益差等问题日益凸显。
4.油墨、有机废液：现有技术中，常见的处理系统有“酸析 固液分离 生化处理”，“混凝 压滤 膜过滤 深度处理”等组合处理工艺，针对线路板制程工艺废水产生的油墨、有机废液属于难降解废液，高有机油墨废水经过处理后，仍存在cod处理效果差、色度高、可生化性差，现有技术中酸析与混凝工艺存在着悬浮油墨以及大分子有机物处理效果差，膜污染膜堵塞，浮渣容易团聚沉底难以打捞等问题，不利于后续处理。
5.络合废水：线路板行业络合废水目前处理方法一般采用物理化学法，将线路板制程工艺中的络合废水、有机废液、酸性废液进行酸析反应，废水中的有机酸盐因酸的作用产生逆反应恢复成树脂状的膜渣析出，打捞后用亚铁破络法进行处理，在原水中加入硫酸亚铁进行破络，然后加入石灰水调节ph进而生成氢氧化铜沉淀，随后加入pac与pam，后续沉淀池排泥，这种方法药剂成本高，污泥难处理，对后续压滤机滤布造成严重损耗。
6.蚀刻、电镀废液：对于线路板企业，目前通行的做法是，在各线路板厂内储存起来，放在封闭罐内等待外包公司外运，外单位一般是经当地环保部门审批过有资质的回收公司，他们把废液拉回去后，使用化学方法（中和法、电解法、置换法）回收废液内的铜，或提炼成硫酸铜产品。
7.综合废水：综合废水一般含铜量在50-300mg/l，ph=2-5，成分复杂多变，现有技术常采用化学沉淀法，具体包括氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。（1）氢氧化物沉淀法:氢氧化物沉淀法中石灰法使用较广，其机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)，提供废水的ph值，使铜等重金属离子生成难容性氢氧化物沉淀，从而降低废水中铜离子含量而达到排放标准。（2）硫化沉淀法:硫化沉淀法是先加入硫酸亚铁，再利用添加硫化钠等能与重金属形成比较稳定的硫化沉淀物的原理，该法用于常规的中和沉淀法无法处理的铜络合物的废水，但加入了大量的化学药剂，因此存在二次污染。
8.综上所述，线路板行业废水处理主要采用物理化学法进行处理，然而，线路板行业废水对水处理技术及处理设备要求较高，线路板废水处理方法通常需要根据废水所含成分的不同，进行废水分流处理，现行的处理技术普遍存在高耗能，药剂消耗量大，易造成二次污染，废水运行成本高，处理水质不稳定等问题，针对现存的问题，尤其在达到污水回用，降低药剂使用量，难以实现以废制废、资源再生、循环经济等方面，对处理系统提出了更高的要求。为此，研发一种线路板行业废水综合处理方法是非常必要的。


技术实现要素：

9.为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种线路板行业废水综合处理方法，提高水处理系统污水回用，降低药剂使用量，实现以废制废、资源再生，从而提高企业整体经济效益。
10.本发明的目的是这样实现的，包括含镍废水处理系统、废液酸析处理系统、络合废水处理系统、含氰废水处理系统、综合废水处理系统、生化均质系统以及蚀刻电镀废液处理系统，所述蚀刻电镀废液处理系统通过电解回收得到氯气，置换回收得到氯化亚铁，氯气一部分送至废液酸析处理系统，另一部分生产次氯酸钠，次氯酸钠分别送至含镍废水处理系统、络合废水处理系统、含氰废水处理系统，氯化亚铁分别送至含镍废水处理系统、废液酸析处理系统、络合废水处理系统、含氰废水处理系统、综合废水处理系统，含镍废水处理系统、络合废水处理系统，氯化亚铁分别送至含镍废水处理系统、废液酸析处理系统、络合废水处理系统、含氰废水处理系统、综合废水处理系统分别处理，镍废水处理系统、络合废水处理系统、含氰废水处理系统、综合废水处理系统的出水送至生化均质系统，废液酸析处理系统的出水送至络合废水处理系统。
11.本发明的有益效果：本发明总体采用“物理化学法 生化法”，通过将线路板制程废水分系统收集和处置并在各系统间进行协同处理，大大提高了整体废水处理效率及资源回用率，部分系统达到了资源再生循环利用、节能减排的目的，降低了企业生产成本，且整个系统运行稳定可靠，日常综合运行管理费用较低；本发明可确保重金属与cod等重要检测指标排放稳定性，所用药剂相似，便于运行管理，提高了废水回用，降低药剂使用量，实现了以废治废的目的，进一步降低了生产成本，在资源再生、循环经济方面有可观的经济效益。
附图说明
12.图1为本发明系统示意图；图中：1-含镍废水处理系统，101-含镍废水调节池，102-含镍废水反应池i，103-含镍废水反应池ⅱ，104-含镍废水混凝池，105-含镍废水絮凝池i，106-初沉池，107-含镍废水反应池ⅲ，108-含镍废水混凝池ⅱ，109-含镍废水絮凝池ⅱ，110-二沉池，111-中沉池，112-砂滤罐与树脂罐，2-废液酸析处理系统，201-废液酸析调节池，202-废液酸析一体化设备，203-加氯池，3-络合废水处理系统，301-络合废水调节池，302-络合废水反应池i，303-络合废水反应池ⅱ，304-沉淀池，4-含氰废水处理系统，401-含氰废水调节池，402-含氰废水反应池i，403-一级破氰池，404-含氰废水反应池ⅱ，405-二级破氰池，5-综合废水处理系统，501-综合废水调节池，502-综合废水反应池i，503-综合废水反应池ⅱ，504-混凝絮凝池，505-缓冲池，506-沉淀池，6-生化均质系统，601-生化均质调节池，602-水解酸化池，603-缺
氧池，604-好氧池，605-中沉池，606-生化后反应池，607-生化均质混凝池，608-生化均质絮凝池，609-二沉池，7-蚀刻电镀废液处理系统，701-电解回收池，702-置换回收池。
具体实施方式
13.下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
14.如附图1所示本发明包括含镍废水处理系统1、废液酸析处理系统2、络合废水处理系统3、含氰废水处理系统4、综合废水处理系统5、生化均质系统6以及蚀刻电镀废液处理系统7，所述蚀刻电镀废液处理系统7通过电解回收得到氯气，置换回收得到氯化亚铁，氯气一部分送至废液酸析处理系统2，另一部分生产次氯酸钠，次氯酸钠分别送至含镍废水处理系统1、络合废水处理系统3、含氰废水处理系统4，氯化亚铁分别送至含镍废水处理系统1、废液酸析处理系统2、络合废水处理系统3、含氰废水处理系统4、综合废水处理系统5，含镍废水处理系统1、络合废水处理系统3，氯化亚铁分别送至含镍废水处理系统1、废液酸析处理系统2、络合废水处理系统3、含氰废水处理系统4、综合废水处理系统5分别处理，镍废水处理系统1、络合废水处理系统3、含氰废水处理系统4、综合废水处理系统5的出水送至生化均质系统6，废液酸析处理系统2的出水送至络合废水处理系统3；其中，蚀刻电镀废液处理系统7电解回收所用蚀刻电镀废液为高浓度废液，其含铜量高于15000mg/l，蚀刻电镀废液处理系统7电解回收得到的氯气可以存储在储气罐中待用，一方面氯气可用作生产次氯酸钠的原料，生成的次氯酸钠直接用于其他处理系统，氯气还能够用于废液酸析处理系统2出水加氯；另一方面电解回收的铜板有较高经济价值，实现蚀刻电镀废液以废制废。
15.对于蚀刻电镀废液处理系统7置换回收所用废水为低浓度废水，含铜量1000-2000mg/l，铁屑过量，反应时间60min左右，其所生成的氯化亚铁可跟硫酸亚铁搭配用于其他废水处理系统，在在处理印染、有机废水中，氯化亚铁中的游离酸可以破坏染色的染料基团，脱色能力比硫酸亚铁好，同时系统中采用碱石灰水回调ph值，产生的污泥量要比硫酸亚铁少，且置换回收的氯化亚铁无需考虑氧化保存问题，环境风险小，置换回收所生成的海绵铜也有较高的经济价值。
16.所述含镍废水处理系统1包括顺序设置的含镍废水调节池101、送水泵、含镍废水反应池i102、含镍废水反应池ⅱ103、含镍废水混凝池i104、含镍废水絮凝池i105、初沉池106、含镍废水反应池ⅲ107、含镍废水混凝池ⅱ108、含镍废水絮凝池ⅱ109、二沉池110、中沉池111、砂滤罐与树脂罐112；蚀刻电镀废液处理系统7产生的氯化亚铁送至含镍废水反应池i102，蚀刻电镀废液处理系统7产生的氯气生产次氯酸钠后，次氯酸钠送至含镍废水反应池ⅱ103；其中，含镍废水反应池i102投入硫酸亚铁、硫酸，含镍废水混凝池i104投入pac、石灰，含镍废水絮凝池i105投入pam，含镍废水反应池ⅲ107投入重捕剂，重捕剂的化学作用原理是通过重捕剂中的阴离子与金属离子发生沉淀反应，重捕剂的化学成分根据不同公司生产工艺有所不同，主要有石灰、片碱、磷酸盐、水玻璃、碳酸钠等，含镍废水混凝池ⅱ108投入pac、硫酸，含镍废水絮凝池ⅱ109投入pam；含镍废水处理系统采用物理化学法处理，由含镍废水调节池101收集，含镍废水反应池i102投入硫酸亚铁、硫酸，其中硫酸也可用部分回用硝酸废液替代，以调节ph，次氯酸钠最佳氧化条件为ph=4-6；含镍废水反应池ⅱ103加入次氯酸钠对含镍废水进行氧化，之后进入到加有pac、石灰的含镍废水混凝池i104中，以及有
pam的含镍废水絮凝池i105中，进行混凝、絮凝，经初沉池106初沉淀后，出水进入有重捕剂的含镍废水反应池ⅲ107中重捕，再进入含镍废水混凝池ⅱ108进行混凝和调节ph，含镍废水絮凝池ⅱ109、二沉池110出水后，在砂滤罐与树脂罐112进行吸附，砂滤罐与树脂罐112可以采用砂滤罐或树脂罐，也可以二者同时使用，最后送入生化均质系统6等待进一步处理。
17.所述废液酸析处理系统2包括顺序设置的废液酸析调节池201、送水泵、废液酸析一体化设备202、加氯池203，废液酸析调节池201有三个，分别存储有硝酸废液、油墨有机废水、高铜高酸废液，废液酸析一体化设备202投入硫酸、硫酸亚铁、石灰，蚀刻电镀废液处理系统7产生的氯化亚铁送至废液酸析一体化设备202，蚀刻电镀废液处理系统7产生的氯气送至加氯池203；硝酸废液、油墨有机废水、高铜高酸废液，cod含量为10000mg/l左右，经废液酸析一体化设备202处理，酸析过程ph=3-4，处理时投入硫酸亚铁、石灰，出水至加氯池作预处理，一体化设备去除了大量cod，通入氯气可以去除水中氨氮，大大减轻了后续处理系统的压力，而后进入到络合废水处理系统；酸析一体化设备处理可有效中和一些高铜高酸，降低了后续处理系统负荷，减少了碱石灰用量，增加了含铜污泥含铜量，提升了铜回收经济效益。
18.所述络合废水处理系统3包括顺序设置的络合废水调节池301、送水泵、络合废水反应池i302、络合废水反应池ⅱ303、络合废水沉淀池303，络合废水反应池i302投入硫酸亚铁、石灰、pac，络合废水反应池ⅱ303投入pam、硫化钠，蚀刻电镀废液处理系统7产生的氯气生产次氯酸钠后，次氯酸钠送至络合废水反应池i302，蚀刻电镀废液处理系统7产生的氯化亚铁送至络合废水反应池i302；废液酸析处理系统2的出水进入络合废水处理系统3中进一步处理，硫酸亚铁跟氯化亚铁脱色效果显著，络合废水进入到相应反应池加入硫酸亚铁、石灰、硫化钠、pac、pam进行物理化学反应，所形成的沉淀物在进行脱水处理时可显著减小压滤机污泥脱水的压力，延长了滤布使用周期，出水最后进入生化均质系统6进一步处理。
19.所述含氰废水处理系统4包括顺序设置的含氰废水调节池401、送水泵、含氰废水反应池i402、一级破氰池403、含氰废水反应池ⅱ404、二级破氰池405，含氰废水反应池i402投入石灰，蚀刻电镀废液处理系统7产生的氯气生产次氯酸钠后，次氯酸钠分别送至一级破氰池403、二级破氰池405，含氰废水反应池ⅱ404投入硫酸；含氰废水处理系统4采用物理化学法处理，含氰废水反应池i402中加入石灰调节ph，由次氯酸钠一级破氰后，在含氰废水反应池ⅱ加硫酸调节ph，随后由次氯酸钠二级破氰，最后送入生化均质系统6进一步处理。
20.所述综合废水处理系统5包括顺序设置的综合废水调节池501、送水泵、综合废水反应池i502、综合废水反应池ⅱ503、混凝絮凝池504、缓冲池505、沉淀池506，综合废水反应池i502投入石灰、硫酸亚铁，综合废水反应池ⅱ503投入硫化钠、石灰，混凝絮凝池504投入pac、pam，蚀刻电镀废液处理系统7产生的氯化亚铁送至综合废水反应池i502；综合废水结合其性质通过添加硫酸亚铁并加入石灰水调节ph值，再加入硫化钠混凝剂絮凝剂经沉淀池506沉淀后，出水送入生化均质系统6进一步处理；各系统中出现氧化电位异常可将焦亚硫酸钠用作还原剂。
21.所述生化均质系统6包括生化均质调节池601、送水泵、水解酸化池602、缺氧池603、好氧池604、中沉池605、送水泵、生化后反应池606、生化均质混凝池607、生化均质絮凝池608，二沉池609，生化均质调节池601投入硫酸，水解酸化池602排出的臭气经喷淋塔处理后通过风机外排，生化后反应池606投入硫化钠，生化均质混凝池607投入pac，生化均质絮
凝池608投入pam；生化均质系统6接纳了其他系统处理后的废水，经生化均质调节池601调节ph值至7-8，再经ao ao生化工艺处理后初沉，随后加入硫化钠、pac、pam进行二次沉淀后达标排放，处理过的水可回用至配药房及蚀刻液回收系统再利用，减少水资源浪费。
22.所述蚀刻电镀废液处理系统7包括蚀刻电镀废液池，蚀刻电镀废液池送水泵分别与电解回收池701、置换回收池702连接。
23.pac、pam均为水处理领域常用药剂，pac是指聚合氯化铝，pam是指聚丙烯酰胺。
24.下面结合实施例对本发明作进一步说明。
25.实施例1某年产150万
㎡
线路板企业，高浓度蚀刻电镀废液产量80m
³
/d，其铜含量高于15000mg/l，按本发明用于电解回收，系统产生的氯气收集到储气罐用于废液酸析处理系统2，含镍废水处理系统1、络合废水处理系统3、含氰废水处理系统4所需次氯酸钠原料备用，生成的有价金属板剥离装袋待出售；低浓度蚀刻电镀废液产量40m
³
/d，其铜含量1000~2000mg/l，按本发明用于置换回收, 以4m
³
大小反应罐为例，铁屑过量，反应时间60min左右，反应罐反应后废液经离心机脱水后所生成的氯化亚铁排放至配药房，可跟硫酸亚铁搭配用于含镍废水处理系统1、废液酸析处理系统2、络合废水处理系统3、含氰废水处理系统4、综合废水处理系统5，脱水产生的海绵铜装袋待出售。其置换反应为了调节蚀刻液电镀液浓度，可将排放口废水回用至本系统。
26.含镍废水100m
³
/d，采用物理化学法处理，由含镍废水调节池101收集，含镍废水反应池i102加入硫酸亚铁和硫酸，硫酸也可用部分回用硝酸废液调节ph，次氯酸钠最佳氧化条件为ph=4-6；含镍废水反应池ⅱ103加入次氯酸钠对含镍废水氧化，之后进入到加有pac、石灰水的含镍废水混凝池i104和pam的含镍废水絮凝池i105进行混凝絮凝，经初沉池106沉淀出水进入到加有重捕剂的含镍废水反应池ⅲ107重捕，再进入含镍废水混凝池ⅱ108进行混凝和调节ph,经含镍废水絮凝池ⅱ109、二沉池110出水后进入砂滤罐与树脂罐112吸附后由提升泵到达生化均质系统6待处理。
27.硝酸废液、油墨有机废水、高铜高酸废液，cod含量为10000mg/l左右，经废液酸析一体化设备202处理，废液酸析一体化设备202为本领域技术人员熟知的污水处理设备，例如潍坊瑞盛环保科技有限公司生产wsz-3型号污水处理设备、山东鸿百润环境科技有限公司生产的wsz-br-010型号污水处理设备、山东凌志环保工程有限公司生产的lzhb-wsz-15型号污水处理设备、江苏格菲普玻璃钢有限公司生产的yhu型号污水处理设备等，废液酸析一体化设备属于组合装置，类似于生化池的建设，实际构造可根据具体生产需求而定，酸析过程ph=3-4，处理时投入硫酸亚铁、石灰，出水至加氯池作预处理，一体化设备去除了大量cod，通入氯气可以去除水中氨氮，大大减轻了后续处理系统的压力，而后进入到络合废水处理系统。
28.络合废水处理系统，加入硫酸亚铁跟氯化亚铁脱色效果显著，络合废水进入到相应反应池加入硫酸亚铁、石灰、硫化钠、pac、pam进行物理化学反应，所形成的沉淀物在进行脱水处理时可显著减小压滤机污泥脱水的压力，延长了滤布使用周期，再进入生化均质系统6待处理。
29.含氰废水100m
³
/d，采用物理化学法处理，由含氰废水调节池401收集，含氰废水反
应池i402投入石灰调节ph，然后用次氯酸钠一级破氰，再进入含氰废水反应池ⅱ404加硫酸调节ph，随后用次氯酸钠二级破氰，最后进入生化均质系统6待处理。
30.综合废水4000m
³
/d，结合其性质通过添加硫酸亚铁并加入石灰调节ph值，再加入硫化钠混凝剂絮凝剂经沉淀池沉淀后进入生化均质系统6待处理，各系统中出现氧化电位异常可将焦亚硫酸钠用作还原剂。
31.生化均质系统6接纳了各系统处理后的废水，经生化均质调节池601调节ph值至7-8，经ao生化工艺处理后初沉，随后加入硫化钠、pac、pam进行二次沉淀后达标排放，处理过的水可回用至配药房及蚀刻液回收系统再利用，减少水资源浪费。