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        微電解/斜板沉淀/生物接觸氧化處理印刷電路板廢水

        2011-05-20 14:30:34姚廷王宏李杰
        關(guān)鍵詞:斜板內(nèi)設(shè)沉淀池

        姚廷 頁 ,王宏,李杰,3

        (1.安徽萬聯(lián)環(huán)??萍脊煞萦邢薰荆不?合肥 230051;2.安徽綠創(chuàng)環(huán)境科技有限公司,安徽 合肥 230601;3.安徽全柴動力股份有限公司,安徽 全椒 239500)

        安徽某電路生產(chǎn)企業(yè)投資建設(shè)年產(chǎn)14.4萬m2印刷電路板生產(chǎn)線,主導(dǎo)產(chǎn)品為單面、雙面印刷電路板。該廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水分為金屬離子廢水、除油清洗廢水、油墨廢水以及生活污水4種,其排放量分別為 254 m3/d,127 m3/d,100 m3/d,8 m3/d。廢水中的主要污染物有:Cu2+,Ni2+、銅氨絡(luò)離子、EDTA、油墨、感光膜、抗焊膜、銅粉、火山灰、酸堿及其他有機(jī)物等。根據(jù)此廢水水質(zhì)成分復(fù)雜[1]、污染物濃度高的特點(diǎn),對廢水進(jìn)行分類收集處理后[2],采用微電解/生物接觸氧化工藝處理綜合廢水,工程運(yùn)行一年來,對有機(jī)物和Cu2+,Ni2+金屬離子的去除效果顯著,出水的COD和Cu2+,Ni2+均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

        1 設(shè)計水量、水質(zhì)

        根據(jù)該公司生產(chǎn)規(guī)模并考慮沖擊負(fù)荷,污水處理站設(shè)計處理水量為Q=500 m3/d,設(shè)計水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

        表1 設(shè)計水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn) mg/L(pH值除外)

        2 工藝流程

        由于產(chǎn)生的廢水組成復(fù)雜,成分多變,因此必須對廢水進(jìn)行清污分流,先分類預(yù)處理,再綜合處理,這樣不僅可以節(jié)省大量初期投資,而且能降低運(yùn)行和維護(hù)成本[3]。

        2.1 A,B股廢水A

        ,B股生產(chǎn)廢水成分相近,均為無機(jī)類廢水,兩股廢水匯集在一起統(tǒng)一進(jìn)行預(yù)處理。A,B股生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵后流入集水池,在集水池中調(diào)節(jié)pH值至3~5,由泵泵入微電解反應(yīng)器,出水自流進(jìn)入反應(yīng)斜板沉淀池,投加石灰乳調(diào)節(jié)pH值至9.5,再經(jīng)PAM絮凝沉淀后出水進(jìn)入pH值調(diào)節(jié)池,調(diào)整pH值至7左右,自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。污泥由污泥泵泵入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮。

        2.2 C股廢水

        C股廢水為有機(jī)類廢水,經(jīng)格柵進(jìn)入2#集水池,由泵泵入化學(xué)反應(yīng)池,在化學(xué)反應(yīng)池中投加硫酸調(diào)節(jié)pH值至3左右,攪拌均勻后流入酸化池,在酸化池中有機(jī)物浮于水面上由人工清除后廢水自流進(jìn)入1#集水池與A,B股廢水混合。

        2.3 D股廢水

        D股廢水為生活污水,可生化性強(qiáng)。經(jīng)過格柵除去大的漂浮物和懸浮物進(jìn)入調(diào)節(jié)池,在調(diào)節(jié)池中廢水混合均勻,經(jīng)泵提升進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行生化處理,出水自流進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離,上清液達(dá)標(biāo)排放;污泥進(jìn)入污泥濃縮池濃縮,濃縮后的污泥由螺桿泵泵入板框壓濾機(jī)脫水。

        3 主要構(gòu)筑物

        3.1 A,B股廢水預(yù)處理

        (1)1#格柵井。1座,地下式磚混結(jié)構(gòu),尺寸為1.0×0.5×1.0(m),內(nèi)設(shè)規(guī)格為 1.0×0.5(m)人工格柵 1 臺,材質(zhì)為不銹鋼。

        (2)1#集水池。1座,地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸6.0×2.0×4.5(m),停留時間 1.5 h;內(nèi)設(shè)自吸泵 1 臺,Q=16 m3/h,H=15 m,N=2.2 kW;浮球液位開關(guān) 1套;在線pH控制儀2套。廢水在池內(nèi)進(jìn)行充分的混和,降低pH值,達(dá)到調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的目的。

        (3)微電解反應(yīng)器。2臺,材質(zhì)采用碳鋼加防腐,單體尺寸?1.6×3.5 m;內(nèi)設(shè)微電解填料,高度2.3 m;鐵碳比為2:1;配套空壓機(jī)1臺,風(fēng)量 1.5 m3/h,壓力 44.1kPa。廢水中的有機(jī)物在反應(yīng)器內(nèi)通過微電解電場的作用發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng),其開環(huán)鏈被打斷而發(fā)生轉(zhuǎn)化或去除,從而去除COD。同時反應(yīng)器內(nèi)生成的Fe2+,破除絡(luò)合銅并將Cu2+置換出來。

        (4)反應(yīng)斜板沉淀池。1座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸 6.5×3.0×4.5(m),表面負(fù)荷 1.15 m3/m2·h,沉淀時間2.0 h,分為混凝池和沉淀池兩部分。其中混凝尺寸 3.0×1.5×4.5(m)(2 格),H有=4 m,V有=12 m3;沉淀池尺寸 5.0×3.0×4.5(m),H有=4.0 m。配套攪拌器 2臺,N=0.75 kW;在線pH計1套;斜板填料13 m3,材質(zhì)為U-PVC;污泥泵 2 臺 Q=10 m3/h,H=10.0 m,N=0.75 kW。廢水通過控制pH值在3~5之間再加混凝劑,使膠體狀有機(jī)物生成部分大分子顆粒,在斜板沉淀池中沉淀分離。

        (5)pH調(diào)整池。1座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸 3.0×1.0×4.5(m),H有=4 m,V有=12 m3;內(nèi)置 HA-65型曝氣軟管直徑?65 mm,長度10 m;在線pH計1套。廢水在池內(nèi)進(jìn)行充分的混和,通過在線pH計調(diào)節(jié)pH值至7左右。

        3.2 C股廢水預(yù)處理

        (1)2#格柵渠。1座,地下式磚混結(jié)構(gòu),尺寸為1.0×0.5×1.0(m),內(nèi)設(shè)規(guī)格為 1.0×0.5(m)人工格柵 1 臺,材質(zhì)為不銹鋼。

        (2)2#集水池。1座,地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為 6.0×1.0×4.5(m),設(shè)計停留時間 2.5 h,內(nèi)設(shè)潛污泵 1臺,Q=8 m3/h,H=10 m,N=0.75 kW;浮球液位開關(guān) 1套。主要起到收集廢水,調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的作用。

        (3)酸化池。1座,地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),設(shè)計停留時間1.0 h,酸化池分為反應(yīng)池、隔油池和渣斗三部分,其中反應(yīng)池尺寸為 2.0×1.0×2.5(m),隔油池尺寸為 3.85×1.0×2.5(m),渣斗尺寸為 1.0×1.0×2.5(m)。配套攪拌器1臺,在線pH計1套。主要功能調(diào)節(jié)廢水pH值至3~4,刮除浮于水面的有機(jī)物。

        3.3 D股廢水與A、B、C股廢水混合處理

        (1)3#格柵渠。1座,地下式磚混結(jié)構(gòu),尺寸為1.0×0.5×1.0(m),內(nèi)設(shè)規(guī)格為 1.0×0.5(m)人工格柵 1臺,材質(zhì)為不銹鋼。

        (2)調(diào)節(jié)池。1座,地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為7.0×6.0×4.5(m),設(shè)計停留時間 8.0 h,H有=4.0 m,V有=160 m3;內(nèi)置潛污泵 1 臺,Q=20 m3/h ,H=10 m,N=1.5kW;不銹鋼的潛水?dāng)嚢杵?臺,N=2.2 kW;LPT浮球液位開關(guān)1套。主要功能調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。

        (3)生物接觸氧化池。1座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸 5.0×4.0×4.5(m),設(shè)計停留時間 4.0 h,H有=4.0 m,V有=80 m3。內(nèi)置填料 60 m3,HA-65 型曝氣軟管直徑?65 mm,長度40 m。主要作用是反應(yīng)池中裝有填料,經(jīng)過充氧的廢水與長滿生物膜的填料接觸,在微生物膜的作用下,廢水得到凈化。

        (4)二沉池。1座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸6.0×4.0×4.5(m),設(shè)計表面負(fù)荷0.87 m3/m·2h,沉淀時間2.0 h。內(nèi)設(shè)導(dǎo)流筒2個;污泥泵2臺,1用1備,Q=10.0m3/h,H=10.0 m,N=0.75 kW。主要功能利用重力沉降將比水重的懸浮顆粒從水中去除。

        (5)污泥濃縮池。1 座,尺寸 3.0×3.0×4.5(m),H有=4 m,V有=36 m3,設(shè)計污泥固體通量為 40 kg/m·2d,濃縮時間16 h,內(nèi)設(shè)G40-1型螺桿泵1臺,Q=12 m3/h,H=60.0 m,N=4 kW。主要功能利用重力沉降將比水重的懸浮顆粒從水中去除。

        (6)綜合操作間。1座,共3間,地上式,尺寸9.0×6.0×3.0(m)。配套HSR80-80A鼓風(fēng)機(jī)1臺,風(fēng)量3.65m3/min;風(fēng)壓49 kPa,N=5.5 kW;加藥裝置3套;板框壓濾機(jī)1套,壓濾面積60 m2;配電柜1套。主要功能用于放置鼓風(fēng)機(jī)、壓濾機(jī)、配電柜、加藥裝置及值班室等。

        (7)事故貯存池。1座,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸 6.0×3.5×4.5(m),主要功能貯存生產(chǎn)過程事故廢水或不達(dá)標(biāo)廢水。

        4 運(yùn)行效果及經(jīng)濟(jì)分析

        4.1運(yùn)行效果

        該工程2010年3月建成并開始調(diào)試,經(jīng)過3個月的調(diào)試運(yùn)行后,整個處理系統(tǒng)運(yùn)行正常,處理結(jié)果穩(wěn)定,2010年6月經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門連續(xù)3天取樣檢測,出水各項指標(biāo)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—

        1996)的一級排放標(biāo)準(zhǔn)(表2),順利通過驗(yàn)收。

        表2 廢水處理效果 mg/L

        4.2 運(yùn)行成本

        該工程總投資為182萬元,運(yùn)行成本:電費(fèi)按0.65元/kW·h計算,噸水直接費(fèi)為0.53元/t,藥劑主要有PAM、氫氧化鈣、硫酸,加藥費(fèi)約0.48元/m3,人工按照2人操作,直接費(fèi)0.12元/t,合計1.13元/t。

        5 結(jié)語

        (1)印刷電路板(PCB)生產(chǎn)工序較多,廢水水質(zhì)種類多,成分復(fù)雜且含有多種重金屬,對其進(jìn)行分類收集預(yù)處理,再綜合處理,可以節(jié)約投資,降低運(yùn)行和維護(hù)成本。

        (2)經(jīng)過1年多的運(yùn)行表明,采用微電解/斜板沉淀/生物接觸氧化工藝處理印刷電路板綜合廢水,技術(shù)可靠,操作簡單,運(yùn)行穩(wěn)定,出水水質(zhì)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

        [1] 郭永福,邵琪珺.印刷電路板生產(chǎn)廢水的綜合治理及廢水回用[J].工業(yè)水處理,2007,27(8):70-73.

        [2] 王曉云,付愛民,李景.臺灣某半導(dǎo)體企業(yè)的廢水處理工程實(shí)例[J].中國給水排水,2006,22(20):73-76.

        [3] 游震中,魏江洲,丁扣林.印制板廢水處理工藝簡析[J].印制電路信息,2003(3):52-54.

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