CN110642418A - 一种芬顿工艺处理pcb生产中产生的高有机废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及印制电路板技术领域，具体为一种芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法。本发明通过调整优化高有机废水处理流程，在废水进行芬顿氧化处理前先进行酸析、混凝及絮凝反应，以减少参与芬顿反应的反应物，减少气泡的产生，降低气泡对沉淀的影响，从而提高污泥沉降性，提高沉淀效果，以及降低高有机废水的处理成本。由本发明方法处理PCB生产中产生的高有机废水，液体进入沉淀池前，液体中的有机物去除率达75％，沉淀池上层的上清液进入芬顿氧化系统处理后，有机物去除率达95％。经芬顿氧化系统处理后的达标废水先注入衰减池，可使溶在达标废水中的过氧化氢分解释放，减少对其它废水的影响及减少综合废水处理系统的负担。

Description

一种芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法
技术领域
本发明涉及印制电路板技术领域，尤其涉及一种芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法。
背景技术
目前，PCB生产行业中产生的高(浓度)有机废液一般单独处理，通常先经收集池统一收集，后用泵提升至酸析池，向酸析池加酸(酸性废液/硫酸)调节废水的pH，在pH为2～3的酸性条件下，废水析出胶状物，持续搅拌使胶状物保持悬浮态，然后将废液输至高有机废液反应池，采用芬顿催化氧化法处理废液，向废液中投加铁盐、高分子聚合物以进行絮凝反应，形成比重大于水的大颗粒絮体，经高有机废液沉淀池固液分离后，废水中的CODCr可以下降60～70％。沉淀池上清液排入综合废水调节池，分离后污泥排入污泥池，对污泥进行集中脱水处理。
采用芬顿(Fenton)催化氧化法，可有效破除各种络合物，使络合物降解后不再与铜离子形成难沉降的络合物。Fenton试剂是亚铁离子和过氧化氢的组合，Fenton试剂反应是一个复杂的反应的过程，之所以具有较强的氧化能力，主要是因为过氧化氢在铁离子催化作用下生成氧化能力很强的羟基自由基(-OH)，其氧化电位仅次于氟，高达2.80V。另外，羟基自由基具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和能力达569.3kJ，具有很强的加成反应特性。因而，Fenton试剂可有效的氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。Fenton试剂氧化法的优点在于H2O2分解速度快、氧化速率高。利用Fenton试剂对某些难治理的或对生物处理有毒性的废水处理可以使有机物分子氧化降解，形成完全的或部分的氧化物。使这些污染物质被部分氧化，其络合性也将大大降低。
芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。主要反应大致如下：
Fe2++H2O2＝＝Fe3++OH-+OH·
Fe3++H2O2+OH-＝＝Fe2++H2O+OH·
Fe3++H2O2＝＝Fe2++H++HO2·
HO2·+H2O2＝＝H2O+O2↑+OH·
根据上述芬顿反应的机理可知，OH·是氧化有机物的有效因子，而[Fe2+]、[H2O2]、[OH-]决定了OH·的产量，因而决定了与有机物反应的程度。影响该系统的因素包括溶液pH值、反应温度、H2O2投加量及投加方式、催化剂种类、催化剂与H2O2投加量之比等。
传统的处理PCB生产中产生的高有机废液的流程如图1所示。传统的处理方法存在的最大问题是高有机废水中可降解及不可降解有机物同时参与芬顿反应，不仅影响反应效果，还增加了芬顿反应的处理成本，而且会大量增加反应产生的气泡量而影响污泥沉降，导致污泥的可沉降性降低，影响沉降效果。
发明内容
本发明针对采用芬顿催化氧化法处理PCB生产中产生的高有机废液的现行方法存在的上述问题，提供一种针对PCB生产中产生的高有机废液，通过调整优化废水处理流程以减少芬顿反应量，减少气泡的产生，从而提高污泥沉降性及降低有机废液处理成本的高有机废水处理方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法，包括以下步骤：
S1、分别收集PCB生产中产生的高有机废水和酸性废液，并将高有机废水和酸性废液按比例注入第一酸析池中，由酸性废液调节高有机废水的pH值，得混合液一。
优选的，由酸性废液调节高有机废水的pH值至3-3.5，得混合液一。
S2、将混合液一注入第二酸析池并投加酸性物质至液体的pH为2.5-3.5，得混合液二。
S3、将混合液二注入混凝反应池中并投加亚铁化合物，得混合液三。
优选的，所述亚铁化合物为硫酸亚铁。
S4、将混合液三注入pH回调池中并投加液碱，将液体的pH调至5-5.5，得混合液四。
S5、将混合液四注入絮凝反应池中并投加絮凝剂，得混合液五；
优选的，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
S6、将混合液五注入沉淀池中进行沉淀，将沉淀池下层的沉淀物转移至污泥池中；沉淀池上层的上清液注入芬顿氧化系统中进行芬顿氧化反应，得到达标废水。
优选的，所述芬顿氧化系统包括依次连通的第一芬顿反应池、第二芬顿反应池、第三芬顿反应池，所述上清液注入第一芬顿反应池并投加硫酸至pH值为3-3.5，形成第一反应液；将所述第一反应液注入第二芬顿反应池并投加双氧水至ORP值为300-500，形成第二反应液，将所述第二反应液注入第三芬顿反应池并投加硫酸亚铁；得达标废水。
S7、将达标废水注入衰减池中等待预设时间使达标废水中的部分过氧化氢分解，得到分解后废水。
S8、将分解后废水注入综合废水处理系统中，与其它废水混合后进一步处理至符合排放标准时排放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过调整优化高有机废水处理流程，在废水进行芬顿氧化处理前先进行酸析、混凝及絮凝反应，以减少参与芬顿反应的反应物，减少气泡的产生，降低气泡对沉淀的影响，从而提高污泥沉降性，提高沉淀效果，以及降低高有机废水的处理成本。由本发明方法处理PCB生产中产生的高有机废水，液体进入沉淀池前，液体中的有机物去除率达75％，沉淀池上层的上清液进入芬顿氧化系统处理后，有机物去除率达95％。经芬顿氧化系统处理后的达标废水先注入衰减池，可使溶在达标废水中的过氧化氢分解释放，减少对其它废水的影响及减少综合废水处理系统的负担。分解后废水注入综合废水处理系统，按综合废水处理，可减少传统处理工艺芬顿反应后pH回调处理及沉淀处理所设置的pH回调池及沉淀池的空间。
附图说明
图1为传统处理PCB生产中产生的高有机废液的流程图；
图2为实施例中处理PCB生产中产生的高有机废液的流程图。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
实施例
本实施例提供一种芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法，处理流程图如图2所示。具体包括以下步骤：
(1)分别收集PCB生产中产生的高有机废水和酸性废液，将酸性废液收集于第一收集池中，将高有机废水收集于第二收集池中。
(2)将第二收集池中的高有机废水和第一收集池中的酸性废液按比例注入第一酸析池中，由酸性废液调节高有机废水的pH值，得混合液一，调节控制混合液一的pH值在3-3.5的范围内。
(3)将混合液一注入第二酸析池并投加酸性物质(硫酸)，调节液体的pH值，将pH值控制在2.5-3.5的范围内，得混合液二。
(4)将混合液二注入混凝反应池中并投加亚铁化合物(硫酸亚铁)，得混合液三。
(5)将混合液三注入pH回调池中并投加液碱(NaOH溶液)，调节液体的pH值，将pH值控制在5-5.5的范围内，得混合液四。
(6)将混合液四注入絮凝反应池中并投加絮凝剂(聚丙烯酰胺/PAM)，得混合液五。
混合液五相对第二收集池中的高有机废水(高有机废水未处理前)，有机物去除率可高达75％。
(7)将混合液五注入沉淀池中进行沉淀，将沉淀池下层的沉淀物转移至污泥池中；沉淀池上层的上清液注入芬顿氧化系统中进行芬顿氧化反应，得到达标废水。
芬顿氧化系统包括依次连通的第一芬顿反应池、第二芬顿反应池、第三芬顿反应池。
先将上清液注入第一芬顿反应池并投加硫酸至液体pH值为3-3.5，形成第一反应液。然后将第一反应液注入第二芬顿反应池并投加双氧水至ORP值为300-500，形成第二反应液。接着，将第二反应液注入第三芬顿反应池并投加硫酸亚铁，得达标废水。
上清液经芬顿氧化系统处理后，达标废水相对第二收集池中的高有机废水(高有机废水未处理前)，有机物去除率高达95％。
(8)将达标废水注入衰减池中等待预设时间使达标废水中的部分过氧化氢分解，得到分解后废水。
(9)将分解后废水注入综合废水处理系统中，与其它废水混合后进一步处理至符合排放标准时排放。
通过本实施例方法处理PCB生产中产生的高有机废水，以处理前COD为12000mg/L，处理后COD降至300-500mg/L，芬顿试剂与COD按1∶1投加计算，酸析过程药剂成本为2.5元/吨，芬顿反应的试剂成本为6元/吨，合计8.5元/吨。
相同COD数据的高有机废水，相同处理标准下，按图1所示的处理流程，试剂成本为30元/吨。
通过本实施例方法处理PCB生产中产生的高有机废水，可显著降低高有机废水的处理成本。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (5)

1.一种芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、分别收集PCB生产中产生的高有机废水和酸性废液，并将高有机废水和酸性废液按pH设定值注入第一酸析池中，由酸性废液调节高有机废水的pH值，得混合液一；
S2、将混合液一注入第二酸析池并投加酸性物质以调节液体的pH值，控制液体的pH在2.5-3.5的范围内，得混合液二；
S3、将混合液二注入混凝反应池中并投加亚铁化合物，得混合液三；
S4、将混合液三注入pH回调池中并投加液碱以调节液体的pH值，控制液体的pH在5-5.5的范围内，得混合液四；
S5、将混合液四注入絮凝反应池中并投加絮凝剂，得混合液五；
S6、将混合液五注入沉淀池中进行沉淀，将沉淀池下层的沉淀物转移至污泥池中；沉淀池上层的上清液注入芬顿氧化系统中进行芬顿氧化反应，得到达标废水；
S7、将达标废水注入衰减池中等待预设时间以使达标废水中的部分过氧化氢分解，得到分解后废水；
S8、将分解后废水注入综合废水处理系统中，与其它废水混合后作进一步处理至符合排放标准时排放。
2.根据权利要求1所述的芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法，其特征在于，步骤S1中，由酸性废液调节高有机废水的pH值至3-3.5，得混合液一。
3.根据权利要求1所述的芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法，其特征在于，步骤S3中，所述亚铁化合物为硫酸亚铁。
4.根据权利要求1所述的芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法，其特征在于，步骤S5中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求1所述的芬顿工艺处理PCB生产中产生的高有机废水的方法，其特征在于，步骤S6中，所述芬顿氧化系统包括依次连通的第一芬顿反应池、第二芬顿反应池、第三芬顿反应池，所述上清液注入第一芬顿反应池并投加硫酸至液体的pH值为3-3.5，形成第一反应液；将所述第一反应液注入第二芬顿反应池并投加双氧水至ORP值为300-500，形成第二反应液；将所述第二反应液注入第三芬顿反应池并投加硫酸亚铁，得达标废水。
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