CN102452764B - 印刷线路板废水的三级生物综合处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印刷线路板废水的三级生物综合处理方法，包括三级生物处理过程，其特征在于是通过以下的步骤实现的：(1)将印刷线路板混合废水投入反应池一，用硫酸调节pH至2.7～3.2，加入硫酸亚铁，将所述废水转入絮凝池一，碱溶液调节pH大于7后加入絮凝剂沉淀，并将所述废水和沉淀一起转入沉淀池；(2)将上述废水投入中和池，添加氮源，调节pH至6.8～7.2，进入曝气池生物降解，废水流经沉淀池二；(3)将上述废水投入反应池二，调节pH至8.8～9.2后，添加絮凝剂，通入沉淀池三后，进行排放。本发明可以同时处理磨板废水、油墨废水、含铜废水和电镀废水，对络合铜较高的有机物处理的效率极高，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产印刷线路板的过程中产生的工业废水的处理方法，特别涉及一种印刷线路板废水的三级生物综合处理方法。
背景技术
印制线路板生产主要是在覆铜板上去掉多余的铜并形成线路，由于电路板越来越精细微小，因此加工精度日益提高，造成印制板生产越来越复杂，其生产过程有几十道工序，每道工序都有化学物质进入废水。线路板废水种类复杂，pH变化大，可根据各生产工序排出的废水性质分为以下五类：(1)磨板废水：来源于线源于线路板的切割、打磨等工序，不含铜离子和有机物，只含有大量的悬浮物。(2)普通含铜废水：来源于各工艺流程的清洗程序及废液排放，此类废水占废水总量90％以上，废水总体呈酸性，其污染物浓度相对较低，一般pH为2～5，COD在100mg/L以下，铜离子质量浓度在100mg/L以下。(3)油墨废水(高浓度有机废水)：来自于内外层显影废液、湿菲林显影液、退膜液，COD极高，占水量的3％～10％。(4)络合铜废水：主要来自于蚀刻工序，有络合剂氨、EDTA等，铜含量极高，有回收价值。(5)电镀废水：来自于电镀工艺，含重金属。
印制电路板产生的废水中污染物有络合铜、有机物、氨氮等，此外还有酸、碱、镍、铅、锡、锰、氰根离子、氟。在印制板生产过程中使用有硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠，各种商品药液如蚀刻液、化学镀液、电镀液、活化液、预浸液等几十种，成分繁杂，除了大部分成分已知外，还有少量未知成分，这使得废水处理更加复杂和困难。
目前印刷线路板废水处理中存在两个主要问题：一是含络合铜废水的去除效果差；二是高浓度有机废水可生化性差。国内通常采用混凝沉淀法去除废水中的铜，但由于印刷电路板废水中含有螯合剂，部分铜以络合物形式存在于水中，常规混凝剂不能有效地将该部分重金属离子去除；还有一种方法是采用离子交换法，但树脂易饱和且易中毒，成本高；另外，电解法也存在耗电量高电极材料消耗高的缺点。对于高浓度的有机废水，往往采用生物处理的方法，可是印刷电路板生产用油墨主要成分为高分子树脂，如丙烯酸树脂，酚醛环氧丙烯酸酯，去膜显影废水中COD浓度很高，而B/C很低，可生化性差，需要人工添加碳源、氮源等营养物质；有时对这类废水采用化学氧化法，虽然去除效率高且易于自动控制，但成本高。
废水处理工艺的确定是依据废水水质特性而定的。目前多数水处理工艺，对线路板废水采用分类处理的方法，比如将含高浓度有机物的油墨废水、络合铜废水、电镀废水等分流处理，这样无疑大大增加了处理成本。针对这种现状，亟待引进一种可以综合处理印刷线路板混合废水的处理工艺。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种印刷线路板废水的三级生物综合处理方法，完全通过可降解生物的方法，综合处理包括磨板废水、油墨废水、含铜废水和电镀废水的印刷线路板废水，特别解决了废水中络合铜和高浓度有机物的处理问题，具有处理效率高，成本低廉等优点。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种印刷线路板废水的三级生物综合处理方法，包括三级生物处理过程，其特征在于是通过以下的步骤实现的：
(1)将印刷线路板混合废水投入反应池一，用硫酸调节pH至2.7～3.2，并投入硫酸亚铁，然后将上述废水转入絮凝池一，采用碱溶液调节pH大于7后加入絮凝剂进行沉淀，将废水和沉淀全部投入沉淀池一，使沉淀完全并停留在沉淀池一中，废水转入中和池进行下一步生物处理过程；
在本步骤中，添加的硫酸亚铁中的二价铁离子具有还原性，在pH至2.7～3.2时还原性极强，将废水中的二价铜离子还原成一价铜离子，而一价铜离子本身与废水中的氨、EDTA、氯离子等形成的络合物就不在稳定，然后在转入絮凝池之后，由于调节废水至碱性，并在絮凝剂的作用下，一价铜离子与氢氧根就反应生成氢氧化亚铜，在沉淀池一中脱水形成氧化亚铜，可以进行进一步的浓缩处理，废水进行下一级生物处理过程。
(2)向中和池中的废水添加碳源和氮源，并用硫酸调节pH至6.8～7.2，将调节至中性的上述废水转入曝气池，在曝气池中进行好氧生物降解，将废水和好氧生物降解产物全部转入沉淀池二，使好氧生物降解产物全部留在沉淀池二中，废水转入反应池二进行下一步生物处理过程；
(3)采用碱溶液将反应池二中的废水调节pH至8.8～9.2，加入混凝沉淀剂进行沉淀，然后将沉淀和上述废水转入絮凝池二，加入絮凝剂使沉淀完全，将沉淀和废水全部转入沉淀池三，使沉淀全部留在沉淀池三，废水转入中间水池，经过沙滤罐后排放。
本步骤是由于经过两次沉淀后仍然存在一些络合铜难以除去，通过混凝沉淀剂和絮凝剂使络合破坏，全部沉淀，使废水达标排放。
所述沉淀池一、沉淀池二和沉淀池三均连接污泥浓缩池，污泥浓缩池连接板框压滤机。在每一级生物沉淀的过程中，都会同时伴有污泥的沉淀，所以三个沉淀池连接污泥浓缩池，不但可以将生成的沉淀转入其中，也可以将每一级所沉淀的污泥一起浓缩。
所述沉淀池二中的污泥可以通过回流设备使污泥回流至所述曝气池中。由于第二级沉降是好氧生物降解，不容易降解完全，所以应该反复进行此步骤，以达到更彻底的沉淀效果。
所述步骤(3)中的混凝沉淀剂是硫化钠。硫化钠中的负二价硫离子能和二价铜离子形成非常稳定的化合物沉淀，其稳定常数要高于二价铜离子和氨、EDTA、氯离子等形成的络合物，将容易形成络合物的离子置换出来，形成黑色的硫化铜沉淀。
即三级生物处理过程中，在第一级主要形成氧化铜沉淀，第二级主要将好氧生物降解，并且反复沉淀有机物，第三级主要形成硫化铜。三个步骤彻底清除印刷线路板混合废水中的主要污染物铜，同时此过程中也清除了钙、镁和锡等大量重金属离子，无需再分种类进行废水处理，节省大量成本。
所述絮凝剂是聚丙烯酰胺。在步骤(1)中的作用是加速沉淀的生成，在步骤(3)中的作用是使细小的硫化铜得以沉降。
所述步骤(2)中的碳源和氮源采用引入生活污水的方式来添加。生活污水中含有N、P等生物营养物质，可以很好的降解好氧生物。
本发明的有益效果为：同时处理磨板废水、普通含铜废水、油墨废水、络合铜废水和电镀废水的混合物，处理效率极高，成本低廉。
附图说明
图1是印刷线路板废水的三级生物综合处理方法的流程图
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1
印刷线路板混合废水种类：含有悬浮物的磨板废水、pH为3，铜离子浓度在100mg/L以下的普通含铜废水、含有重金属的电镀废水的混合。
(1)将印刷线路板混合废水投入反应池一，用硫酸调节pH至2.7～3.2，并投入硫酸亚铁，然后将上述废水转入絮凝池一，采用碱溶液调节pH大于7后加入聚丙烯酰胺进行加速沉淀，生成请氧化亚铜，将废水和请氧化亚铜沉淀全部投入沉淀池一，使沉淀完全并停留在沉淀池一中，并完全脱水转化为氧化亚铜，废水转入中和池进行下一步生物处理过程；
(2)向中和池中的废水添加碳源和氮源，即用管道引入生活废水，其中含有丰富的N、P等营养物质，并用硫酸调节pH至6.8～7.2，将调节至中性的上述废水转入曝气池，在曝气池中进行好氧生物降解，将废水和好氧生物降解产物全部转入沉淀池二，使好氧生物降解产物全部留在沉淀池二中，并且将沉淀池二中的污泥反复通过曝气池，废水转入反应池二进行下一步生物处理过程；
(3)采用碱溶液将反应池二中的废水调节pH至8.8～9.2，加入硫化钠进行沉淀，得到硫化铜黑色沉淀，然后将硫化铜黑色沉淀和上述废水转入絮凝池二，加入聚丙烯酰胺使细小的硫化铜沉淀快速并沉淀完全，将沉淀和废水全部转入沉淀池三，使沉淀全部留在沉淀池三，废水转入中间水池，经过沙滤罐后排放。
在上述三级生物处理过程中，所述沉淀池一、沉淀池二和沉淀池三均连接污泥浓缩池，污泥浓缩池连接板框压滤机。在每一级生物沉淀的过程中，都会同时伴有污泥的沉淀，所以三个沉淀池连接污泥浓缩池，不但可以将生成的沉淀转入其中，也可以将每一级所沉淀的污泥一起浓缩。
最终测试结果：混合废水中含铜小于2mg/L，处理效率达到98.8％。
实施例2
印刷线路板混合废水种类：含有悬浮物的磨板废水、COD极高的油墨废水、络合铜废水和电镀废水。含有络合铜、大量重金属离子。
(1)将印刷线路板混合废水投入反应池一，用硫酸调节pH至2.7～3.2，并投入硫酸亚铁，然后将上述废水转入絮凝池一，采用碱溶液调节pH大于7后加入聚丙烯酰胺进行加速沉淀，生成请氧化亚铜，将废水和请氧化亚铜沉淀全部投入沉淀池一，使沉淀完全并停留在沉淀池一中，并完全脱水转化为氧化亚铜，废水转入中和池进行下一步生物处理过程；
(2)向中和池中的废水添加碳源和氮源，即用管道引入生活废水，其中含有丰富的N、P等营养物质，并用硫酸调节pH至6.8～7.2，将调节至中性的上述废水转入曝气池，在曝气池中进行好氧生物降解，将废水和好氧生物降解产物全部转入沉淀池二，使好氧生物降解产物全部留在沉淀池二中，并且将沉淀池二中的污泥反复通过曝气池，废水转入反应池二进行下一步生物处理过程；
(3)采用碱溶液将反应池二中的废水调节pH至8.8～9.2，加入硫化钠进行沉淀，得到硫化铜黑色沉淀，然后将硫化铜黑色沉淀和上述废水转入絮凝池二，加入聚丙烯酰胺使细小的硫化铜沉淀快速并沉淀完全，将沉淀和废水全部转入沉淀池三，使沉淀全部留在沉淀池三，废水转入中间水池，经过沙滤罐后排放。
在上述三级生物处理过程中，所述沉淀池一、沉淀池二和沉淀池三均连接污泥浓缩池，污泥浓缩池连接板框压滤机。在每一级生物沉淀的过程中，都会同时伴有污泥的沉淀，所以三个沉淀池连接污泥浓缩池，不但可以将生成的沉淀转入其中，也可以将每一级所沉淀的污泥一起浓缩。
最终测试结果：混合废水中含铜小于3mg/L，处理效率达到99.5％。
Claims (6)
1.一种印刷线路板废水的三级生物综合处理方法，包括三级生物处理过程，其特征在于是通过以下的步骤实现的：
(1)将印刷线路板混合废水投入反应池一，用硫酸调节pH至2.7～3.2，并投入硫酸亚铁，然后将上述废水转入絮凝池一，采用碱溶液调节pH大于7后加入絮凝剂进行沉淀，将废水和沉淀全部投入沉淀池一，使沉淀完全并停留在沉淀池一中，废水转入中和池进行下一步生物处理过程；
(2)向中和池中的废水添加碳源和氮源，并用硫酸调节pH至6.8～7.2，将调节至中性的上述废水转入曝气池，在曝气池中进行好氧生物降解，将废水和好氧生物降解产物全部转入沉淀池二，使好氧生物降解产物全部留在沉淀池二中，废水转入反应池二进行下一步生物处理过程；
(3)采用碱溶液将反应池二中的废水调节pH至8.8～9.2，加入混凝沉淀剂进行沉淀，然后将沉淀和上述废水转入絮凝池二，加入絮凝剂使沉淀完全，将沉淀和废水全部转入沉淀池三，使沉淀全部留在沉淀池三，废水转入中间水池，经过沙滤罐后排放。
2.如权利要求1所述的印刷线路板废水的三级生物综合处理方法，其特征在于所述沉淀池一、沉淀池二和沉淀池三均连接污泥浓缩池，污泥浓缩池连接板框压滤机。
3.如权利要求1所述的印刷线路板废水的三级生物综合处理方法，其特征在于所述沉淀池二中的污泥通过回流设备使污泥回流至所述曝气池中。
4.如权利要求1所述的印刷线路板废水的三级生物综合处理方法，其特征在于所述步骤(3)中的混凝沉淀剂是硫化钠。
5.如权利要求1所述的印刷线路板废水的三级生物综合处理方法，其特征在于所述絮凝剂是聚丙烯酰胺。
6.如权利要求1所述的印刷线路板废水的三级生物综合处理方法，其特征在于所述步骤(2)中的碳源和氮源采用引入生活污水的方式来添加。
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