李國偉

（肇慶市環(huán)境技術中心 廣東 肇慶 526000）

摘 要：PCB工業(yè)廢水是電子行業(yè)廢水的主要類別之一，對環(huán)境造成了巨大的污染，因此有必要對其產(chǎn)生的廢水進行有效處理。本文以線路板含鎳廢水的處理為研究對象，分析總結了線路板含鎳廢水處理工藝現(xiàn)狀以及其優(yōu)缺點，并結合工程實例，驗證了膜系統(tǒng)處理法的可行性和可靠性，對此類廢水處理具有積極意義。

關鍵詞：PCB線路板；含鎳廢水；處理；控制參數(shù)

引言

PCB（ Printed Circuit Board），中文名稱為印制電路板，又稱印刷線路板，是重要的電子部件，具有可高密度化、高可靠性、可組裝性、以及可維護性等獨特優(yōu)點，得到越來越廣泛地應用。但是，由于線路板的制作工藝比較復雜，工序繁多，導致其廢水排放量大，廢水中污染物種類多、成分復雜，處理難度大，對水生態(tài)環(huán)境和人類健康危害嚴重。因此，為了能夠有效地提升線路板廢水處理的效率，對其廢水處理工藝進行全面的研究十分關鍵?；诖?，本文就主要對線路板含鎳廢水的處理工藝進行研究。

1 背景

如今，隨著環(huán)境問題的日益嚴峻以及新的排放標準的貫徹實施，在污水處理的難度上有了明顯的增加，舊有的處理工藝已經(jīng)無法連續(xù)、穩(wěn)定的滿足嚴苛的排放要求，促使了新工藝的研發(fā)與嘗試。線路板生產(chǎn)作為電子工業(yè)非常重要的一個環(huán)節(jié)，在軍民用領域都已得到了長足的發(fā)展和運用，與我們的生活息息相關。

線路板的制作工藝比較復雜，工序繁多，尤其是對于多層板、HDI板、軟硬結合板等技術含量較高的生產(chǎn)工藝，其廢水種類繁多，性質不一，需要分類、分質、分流處理。在GB21900—2008《電鍍污染物排放標準》實施后，將線路板企業(yè)的廢水排放也納入到該標準中執(zhí)行，尤其對于環(huán)境敏感地區(qū)及無環(huán)境容量的地區(qū)，需執(zhí)行最嚴格的“表3”標準。以線路板廢水典型的一類污染物含鎳廢水為例，新標準實施前的要求是1.0mg/L，而電鍍表3標準要求是0.1mg/L，是一個非常大的提高，對該廢水的處理也增加了一定的難度。

本文以線路板含鎳廢水的處理為對象，重點介紹處理工藝的研究與創(chuàng)新，以及多年來的實踐運行情況，證明該處理工藝是成熟的、穩(wěn)定的，較之其他工藝具有明顯的先進性。

2 處理工藝介紹

線路板鍍鎳工序一般分為電鍍鎳和化學鍍鎳，電鍍鎳的工序在線路板企業(yè)中所占的比例不高，尤其是對于一些產(chǎn)品品質較高的企業(yè)，一般都采用化學鍍鎳；另外，電鍍鎳廢水和化學鍍鎳廢水在處理的工藝及難度上也是有較大區(qū)別的，化學鍍鎳廢水成份更復雜，更難處理得多，本文所指含鎳廢水，均指化學鍍鎳廢水。

對于含鎳廢水的處理，目前常用的工藝有：化學沉淀法、離子交換法、膜系統(tǒng)處理法。

2.1 化學沉淀法

工藝說明：含鎳廢水在調節(jié)池經(jīng)過水質水量均衡后，進入PH調整池，將PH值調整在3～4，然后進入氧化池，加入Fenton氧化試劑，將廢水中的次亞磷酸鹽氧化為正磷酸鹽，同時進行破絡反應，然后廢水在堿化池加入液堿或石灰水，生成Ni（OH）2沉淀及磷酸鈣沉淀物，通過加入高分子絮凝劑使顆粒物聚集變大以便在沉淀池進行固液分離，上清液中和后進入砂濾罐過濾懸浮物后排放；沉淀污泥進入污泥池濃縮后經(jīng)過脫水機形成泥餅委外處理。

工藝特點：該工藝為傳統(tǒng)的處理工藝，化學藥劑投加量大，藥劑費用高，工藝流程長，設備多，且處理后出水難以達到目前對鎳、磷等污染指標的嚴苛要求。

2.2 離子交換法

工藝說明：含鎳廢水在調節(jié)池經(jīng)過水質水量均衡后，進入多級離子交換器，通過Na型陽樹脂與Ni2+進行交換而吸附在樹脂上，從而達到去除鎳離子的目的。

工藝特點：該工藝具有工藝簡單、設備少等鮮明的特點，曾在一段時期內被大量企業(yè)所采納。但該工藝也具有顯著的缺點：

（1）當樹脂趨向飽和的時候，其交換能力逐漸下降，出水水質也逐漸變差，且無法及時判斷飽和時間；

（2）樹脂需要頻繁更換或再生，其操作費用較高；

（3）再生液、清洗液的處理困難；

（4）樹脂易中毒失效；

2.3 膜系統(tǒng)處理法

由于膜材料、生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新，膜在污水處理方面發(fā)揮了極大的優(yōu)勢，隨著購置成本的下降，目前以膜為代表的處理工藝被廣泛的應用，尤其在重金屬廢水處理及回用水處理方面。

工藝說明：含鎳廢水在調節(jié)池經(jīng)過水質水量均衡后，經(jīng)提升泵提升至一級RO濃縮系統(tǒng)，該系統(tǒng)設有兩級精密過濾器，進行預過濾，去除廢水中較大的懸浮物及顆粒物等，降低懸浮物對RO系統(tǒng)的影響，出水用高壓泵提壓后經(jīng)過一級RO反滲透系統(tǒng)循環(huán)濃縮，分離溶解的無機鹽類污染物，反滲透系統(tǒng)的濃水達到要求后進入三級RO濃縮系統(tǒng)，產(chǎn)水則進入二級RO濃縮系統(tǒng)，再經(jīng)高壓泵提壓后經(jīng)過二級RO反滲透系統(tǒng)循環(huán)濃縮，確保產(chǎn)水鎳離子濃度達到回用或排放要求，二級RO反滲透系統(tǒng)的濃水回到一級RO濃縮系統(tǒng)，產(chǎn)水則進入回用水箱回用至鍍鎳生產(chǎn)線。三級RO濃縮系統(tǒng)是將一級RO濃縮系統(tǒng)的濃水進行進一步的循環(huán)濃縮，產(chǎn)水則進入二級RO濃縮系統(tǒng)，濃液達到要求后進入濃液槽，定期委外回收處理。

工藝特點：

（1）處理過程中無需添加化學藥劑，純物理分離過程，節(jié)省大量的藥劑費用；

（2）由于物料分離反滲透膜具有獨特的元件結構，對溶質和水進行分離，處理效果穩(wěn)定并且完全滿足嚴苛的排放要求；

（3）出水可以直接回用到鍍鎳生產(chǎn)線，節(jié)約水資源；

（4）濃縮液具有貴重金屬回收價值，實現(xiàn)重金屬資源回收；

（5）濃縮倍數(shù)高，濃液量在2%～1%甚至更低；

（6）操作簡便，自動化程度高，減輕勞動強度；

（7）系統(tǒng)設備集成化，便于運行管理，且可隨生產(chǎn)線一并設置，實現(xiàn)在線連續(xù)回收處理；

3 工程實例運行介紹

3.1 項目背景

某線路板廠，廢水總量為3300m3/d，其中含鎳廢水100m3/d。含鎳處理設施于2012年6月建成并投入運行，采用膜系統(tǒng)處理法，至今已連續(xù)穩(wěn)定運行30個月。

3.2 原水水質情況

注：按20h/d運行設計

3.3主要運行控制參數(shù)及系統(tǒng)配置

（1）一級RO濃縮系統(tǒng)。

表3-1 運行控制參數(shù)

表3-2 系統(tǒng)配置

（2）二級RO濃縮系統(tǒng)。

表3-3 運行控制參數(shù)

表3-4 系統(tǒng)配置

（3）三級RO濃縮系統(tǒng)。

表3-5 運行控制參數(shù)

表3-6 系統(tǒng)配置

4 結論

綜上所述，線路板廢水處理工藝選擇十分關鍵，其能夠有效地提升廢水處理的效率。本文主要研究了膜處理工藝在某線路板廠含鎳廢水處理中的實際運用情況，經(jīng)過兩年以上的運行結果表明，采用膜法來處理含鎳廢水取得了成功的運用。該工藝具有出水水質好、運行穩(wěn)定并且可高比例回收廢水等特點，濃縮倍數(shù)可達50倍以上，無需添加化學藥劑，大大節(jié)約了運行成本，降低了環(huán)境風險，值得廣泛推廣與應用。但在今后的實踐中，還需要加強該技術的研究與探索，提高系統(tǒng)的設計水準以及運行管理，真正發(fā)揮膜的優(yōu)異性能，為PCB企業(yè)的健康發(fā)展作出貢獻。

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