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        磁混凝沉淀技術(shù)在電路板廢水處理中的應(yīng)用研究

        2022-11-30 03:40:56郭云霄
        印制電路信息 2022年11期
        關(guān)鍵詞:磁粉混凝電路板

        郭云霄

        (廣東新大禹環(huán)境科技股份有限公司,廣東 廣州 510663)

        印制電路板廢水是指印制電路板制作過程(包含照相制版、印刷、蝕刻、電鍍及化學(xué)電鍍等)中產(chǎn)生的廢水[1]。由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜,用水量大,使用的原材料種類繁多,產(chǎn)污環(huán)節(jié)多,導(dǎo)致其產(chǎn)生的廢水化學(xué)成分復(fù)雜,是較難處理的工業(yè)廢水之一[2]。隨著社會環(huán)保意識的不斷增強,政府對污染物排放企業(yè)的監(jiān)管力度增加,同時污水排放量逐年增長,企業(yè)和工業(yè)園區(qū)廢水集中處理廠普遍面臨著廢水排放標(biāo)準逐步提升,而新增建設(shè)用地緊張,穩(wěn)定達標(biāo)難等問題。因此,如何提高電路板廢水處理效率的難題亟待解決。

        磁混凝沉淀技術(shù)是在常規(guī)混凝沉淀技術(shù)的基礎(chǔ)上投加磁粉,使細小的磁粉顆粒作為沉淀析出晶核,使得水中膠體顆粒與磁粉顆粒更容易碰撞脫穩(wěn)而形成絮體,可顯著提高懸浮物的去除效率[3]?;诖耍覀儗⒋呕炷恋砑夹g(shù)應(yīng)用于電路板廢水處理中,為電路板廢水改造提供技術(shù)支撐。

        1 工程概況與現(xiàn)狀分析

        1.1 項目概況

        該污水處理廠建于2013年,位于廣東省某經(jīng)濟開發(fā)區(qū),主要為該工業(yè)園區(qū)電路板生產(chǎn)企業(yè)提供廢水集中處理服務(wù),總體規(guī)劃為30 000噸/日,首期建設(shè)為12 000噸/日,目前在運營的為首期項目。處理工藝為“物化+生化+MBR(膜生物反應(yīng)器)膜”,排放標(biāo)準執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》(GB 18918—2002)一級B標(biāo)準和廣東省地方標(biāo)準《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二時段一級標(biāo)準中較嚴者。

        本應(yīng)用研究在原有的物化階段基礎(chǔ)上增加磁混凝沉淀工藝,進一步提高固體懸浮物(SS)去除率和水力表面負荷,提升污水處理效率,保證污染物穩(wěn)定達標(biāo)排放。

        1.2 現(xiàn)狀分析

        該項目現(xiàn)共有8股廢水,分別為一般清洗水、含鎳氫廢水、絡(luò)合廢水、酸廢液、有機廢液、有機廢水、其他廢水和生活污水,設(shè)計規(guī)模如表1所示。其中一般清洗廢水設(shè)計規(guī)模為6 300噸/日,占總設(shè)計規(guī)模的一半以上,該股廢水的處理效率直接影響整個污水處理廠的運行效率。由于廠區(qū)內(nèi)無可利用新征用地,無法通過新建沉淀池提高污水處理效率。因此,采用磁混凝沉淀技術(shù)對其進行改造,對該技術(shù)在電路板廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用進行可行性研究,其進水水質(zhì)如表2所示。

        表1 進水種類及規(guī)模表

        表2 一般清洗廢水進水水質(zhì)表

        2 運行效果分析

        2.1 工藝流程

        原一般清洗廢水處理工藝如圖1所示?,F(xiàn)采用磁混凝沉淀技術(shù)替代原處理工藝流程中的混凝池、絮凝池和沉淀池,具體處理工藝如圖2所示。磁混凝處理裝置工藝流程如圖3所示。

        圖1 原一般清洗廢水處理工藝流程圖

        圖2 現(xiàn)一般清洗廢水處理工藝流程圖

        圖3 磁混凝處理裝置工藝流程圖

        2.2 運行效果

        2.2.1 水力表面負荷

        磁混凝處理裝置沉淀池有效表面積為1.56 m2,分別控制進水流量為20 m3/h、30 m3/h、40 m3/h,表面負荷可達到12 m3/(m2·h)以上,運行效果平穩(wěn),出水清澈,無肉眼可見懸浮物(如表3所示)。

        表3 表面負荷表

        2.2.2 進出水懸浮物濃度變化及去除率

        連續(xù)30天對一般清洗廢水物化處理沉淀過程進行了試運行,運行效果如圖4所示,運行效果穩(wěn)定,SS平均去除率可達到97.72%,當(dāng)進水SS低于1300 mg/L時,出水SS可保持低于40 mg/L。

        圖4 SS變化及其去除率圖

        2.3 運行成本

        2.3.1 藥劑成本

        連續(xù)30天的試運行調(diào)試過程中,對處理過程中添加的藥劑成本進行分析可得,磁粉和PAM(聚丙烯酰胺)的噸水處理成本隨著處理量的增加而降低,當(dāng)進水流量為30 m3/h,即水力表面負荷為19.23 m3/(m2·h)時,分別為0.044元和0.066元(如表4所示)。

        表4 藥劑成本表

        2.3.2 能耗成本

        磁混凝沉淀技術(shù)處理過程主要依靠磁混凝處理裝置進行,僅涉及裝置運行電耗。該裝置主要由PAM加藥裝置攪拌器、反應(yīng)池攪拌機、污泥泵、高速剪切機、磁粉分離器等組成,各組成部分具體功率如表5所示。由此可得,當(dāng)進水流量為30 m3/h,即水力表面負荷為19.23 m3/(m2·h)時,噸水處理能耗為0.155元。

        表5 能耗成本表

        2.3.3 總成本

        綜上所得,當(dāng)水力表面負荷為19.23 m3/(m2·h)時,磁混凝沉淀技術(shù)在物化處理沉淀過程中總運行成本如表6所示,噸水處理成本為0.265元。

        表6 磁混凝沉淀設(shè)備運行成本表

        3 結(jié)論

        磁混凝沉淀技術(shù)應(yīng)用于電路板廢水處理中是可行的,處理效果穩(wěn)定,抗沖擊性強,可以在不增加沉淀池占地面積的條件下,提高污水處理效率,特別適用于對電路板廢水除SS要求高,用地緊湊的污水處理廠。改造后,物化處理階段SS平均去除率可達到97.72%,當(dāng)進水SS低于1300 mg/L時,出水SS可保持低于40mg/L,極大地減輕了后續(xù)生化段污水處理壓力。運行過程中,水力表面負荷可達到12 m3/(m2·h)以上,顯著提高了污水處理效率,且當(dāng)水力表面負荷為19.23 m2/(m3·h)時,物化處理沉淀過程運行成本僅為0.265元/m3,經(jīng)濟效益顯著。

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