專利名稱：印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法
技術領域：
本發明涉及一種生產印刷線路板的過程中產生的工業廢水的處理方法，特別涉及一種印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法。
背景技術：
印制線路板生產主要是在覆銅板上去掉多余的銅并形成線路，由于電路板越來越精細微小，因此加工精度日益提高，造成印制板生產越來越復雜，其生產過程有幾十道工序，每道工序都有化學物質進入廢水。線路板廢水種類復雜，PH變化大，可根據各生產工序排出的廢水性質分為以下五類(1)磨板廢水來源于線源于線路板的切割、打磨等工序， 不含銅離子和有機物，只含有大量的懸浮物。(2)普通含銅廢水來源于各工藝流程的清洗程序及廢液排放，此類廢水占廢水總量90%以上，廢水總體呈酸性，其污染物濃度相對較低，一般pH為2 5，COD在100mg/L以下，銅離子質量濃度在100mg/L以下。(3)油墨廢水(高濃度有機廢水)來自于內外層顯影廢液、濕菲林顯影液、退膜液，COD極高，占水量的 3% 10%。(4)絡合銅廢水主要來自于蝕刻工序，有絡合劑氨、EDTA等，銅含量極高，有回收價值。(5)電鍍廢水來自于電鍍工藝，含重金屬。印制電路板產生的廢水中污染物有絡合銅、有機物、氨氮等，此外還有酸、堿、鎳、 鉛、錫、錳、氰根離子、氟。在印制板生產過程中使用有硫酸、鹽酸、硝酸、氫氧化鈉，各種商品藥液如蝕刻液、化學鍍液、電鍍液、活化液、預浸液等幾十種，成分繁雜，除了大部分成分已知外，還有少量未知成分，這使得廢水處理更加復雜和困難。目前印刷線路板廢水處理中存在兩個主要問題一是含絡合銅廢水的去除效果差；二是高濃度有機廢水可生化性差。國內通常采用混凝沉淀法去除廢水中的銅，但由于印刷電路板廢水中含有螯合劑，部分銅以絡合物形式存在于水中，常規混凝劑不能有效地將該部分重金屬離子去除；還有一種方法是采用離子交換法，但樹脂易飽和且易中毒，成本高；另外，電解法也存在耗電量高電極材料消耗高的缺點。對于高濃度的有機廢水，往往采用生物處理的方法，可是印刷電路板生產用油墨主要成分為高分子樹脂，如丙烯酸樹脂，酚醛環氧丙烯酸酯，去膜顯影廢水中COD濃度很高，而B/C很低，可生化性差，需要人工添加碳源、氮源等營養物質；有時對這類廢水采用化學氧化法，雖然去除效率高且易于自動控制， 但成本高。廢水處理工藝的確定是依據廢水水質特性而定的。目前多數水處理工藝，對線路板廢水采用分類處理的方法，比如將含高濃度有機物的油墨廢水、絡合銅廢水、電鍍廢水等分流處理，這樣無疑大大增加了處理成本。針對這種現狀，亟待引進一種可以綜合處理印刷線路板混合廢水的處理工藝。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供一種印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法，完全通過可降解生物的方法，綜合處理包括磨板廢水、油墨廢水、含銅廢水和電鍍廢水的印刷線路板廢水，特別解決了廢水中絡合銅和高濃度有機物的處理問題，具有處理效率高，成本低廉等優點。本發明是通過以下的技術方案實現的一種印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法，包括三級生物處理過程，其特征在于是通過以下的步驟實現的(1)將印刷線路板混合廢水投入反應池一，用硫酸調節pH至2. 7 3. 2，并投入硫酸亞鐵，然后將上述廢水轉入絮凝池一，采用堿溶液調節PH大于7后加入絮凝劑進行沉淀， 將廢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，廢水轉入中和池進行下一步生物處理過程；在本步驟中，添加的硫酸亞鐵中的二價鐵離子具有還原性，在PH至2. 7 3. 2時還原性極強，將廢水中的二價銅離子還原成一價銅離子，而一價銅離子本身與廢水中的氨、 EDTA、氯離子等形成的絡合物就不在穩定，然后在轉入絮凝池之后，由于調節廢水至堿性， 并在絮凝劑的作用下，一價銅離子與氫氧根就反應生成氫氧化亞銅，在沉淀池一中脫水形成氧化亞銅，可以進行進一步的濃縮處理，廢水進行下一級生物處理過程。(2)向中和池中的廢水添加碳源和氮源，并用硫酸調節PH至6. 8 7. 2，將調節至中性的上述廢水轉入曝氣池，在曝氣池中進行好氧生物降解，將廢水和好氧生物降解產物全部轉入沉淀池二，使好氧生物降解產物全部留在沉淀池二中，廢水轉入反應池二進行下一步生物處理過程；(3)采用堿溶液將反應池二中的廢水調節pH至8. 8 9. 2，加入混凝沉淀劑進行沉淀，然后將沉淀和上述廢水轉入絮凝池二，加入絮凝劑使沉淀完全，將沉淀和廢水全部轉入沉淀池三，使沉淀全部留在沉淀池三，廢水轉入中間水池，經過沙濾罐后排放。本步驟是由于經過兩次沉淀后仍然存在一些絡合銅難以除去，通過混凝沉淀劑和絮凝劑使絡合破壞，全部沉淀，使廢水達標排放。所述沉淀池一、沉淀池二和沉淀池三均連接污泥濃縮池，污泥濃縮池連接板框壓濾機。在每一級生物沉淀的過程中，都會同時伴有污泥的沉淀，所以三個沉淀池連接污泥濃縮池，不但可以將生成的沉淀轉入其中，也可以將每一級所沉淀的污泥一起濃縮。所述沉淀池二中的污泥可以通過回流設備使污泥回流至所述曝氣池中。由于第二級沉降是好氧生物降解，不容易降解完全，所以應該反復進行此步驟，以達到更徹底的沉淀效果。所述步驟(3)中的混凝沉淀劑是硫化鈉。硫化鈉中的負二價硫離子能和二價銅離子形成非常穩定的化合物沉淀，其穩定常數要高于二價銅離子和氨、EDTA、氯離子等形成的絡合物，將容易形成絡合物的離子置換出來，形成黑色的硫化銅沉淀。即三級生物處理過程中，在第一級主要形成氧化銅沉淀，第二級主要將好氧生物降解，并且反復沉淀有機物，第三級主要形成硫化銅。三個步驟徹底清除印刷線路板混合廢水中的主要污染物銅，同時此過程中也清除了鈣、鎂和錫等大量重金屬離子，無需再分種類進行廢水處理，節省大量成本。所述絮凝劑是聚丙烯酰胺。在步驟(1)中的作用是加速沉淀的生成，在步驟(3) 中的作用是使細小的硫化銅得以沉降。所述步驟(2)中的碳源和氮源采用引入生活污水的方式來添加。生活污水中含有N、P等生物營養物質，可以很好的降解好氧生物。本發明的有益效果為同時處理磨板廢水、普通含銅廢水、油墨廢水、絡合銅廢水和電鍍廢水的混合物，處理效率極高，成本低廉。
圖1是印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法的流程圖
具體實施例方式以下結合實施例，對本發明做進一步說明。實施例1印刷線路板混合廢水種類含有懸浮物的磨板廢水、PH為3，銅離子濃度在IOOmg/ L以下的普通含銅廢水、含有重金屬的電鍍廢水的混合。(1)將印刷線路板混合廢水投入反應池一，用硫酸調節pH至2. 7 3. 2，并投入硫酸亞鐵，然后將上述廢水轉入絮凝池一，采用堿溶液調節PH大于7后加入聚丙烯酰胺進行加速沉淀，生成請氧化亞銅，將廢水和請氧化亞銅沉淀全部投入沉淀池一，使沉淀完全并停留在沉淀池一中，并完全脫水轉化為氧化亞銅，廢水轉入中和池進行下一步生物處理過程；(2)向中和池中的廢水添加碳源和氮源，即用管道引入生活廢水，其中含有豐富的 N、P等營養物質，并用硫酸調節pH至6. 8 7. 2，將調節至中性的上述廢水轉入曝氣池，在曝氣池中進行好氧生物降解，將廢水和好氧生物降解產物全部轉入沉淀池二，使好氧生物降解產物全部留在沉淀池二中，并且將沉淀池二中的污泥反復通過曝氣池，廢水轉入反應池二進行下一步生物處理過程；(3)采用堿溶液將反應池二中的廢水調節pH至8. 8 9. 2，加入硫化鈉進行沉淀， 得到硫化銅黑色沉淀，然后將硫化銅黑色沉淀和上述廢水轉入絮凝池二，加入聚丙烯酰胺使細小的硫化銅沉淀快速并沉淀完全，將沉淀和廢水全部轉入沉淀池三，使沉淀全部留在沉淀池三，廢水轉入中間水池，經過沙濾罐后排放。在上述三級生物處理過程中，所述沉淀池一、沉淀池二和沉淀池三均連接污泥濃縮池，污泥濃縮池連接板框壓濾機。在每一級生物沉淀的過程中，都會同時伴有污泥的沉淀，所以三個沉淀池連接污泥濃縮池，不但可以將生成的沉淀轉入其中，也可以將每一級所沉淀的污泥一起濃縮。最終測試結果混合廢水中含銅小于2mg/L，處理效率達到98. 8%。實施例2印刷線路板混合廢水種類含有懸浮物的磨板廢水、COD極高的油墨廢水、絡合銅廢水和電鍍廢水。含有絡合銅、大量重金屬離子。(1)將印刷線路板混合廢水投入反應池一，用硫酸調節pH至2. 7 3. 2，并投入硫酸亞鐵，然后將上述廢水轉入絮凝池一，采用堿溶液調節PH大于7后加入聚丙烯酰胺進行加速沉淀，生成請氧化亞銅，將廢水和請氧化亞銅沉淀全部投入沉淀池一，使沉淀完全并停留在沉淀池一中，并完全脫水轉化為氧化亞銅，廢水轉入中和池進行下一步生物處理過程；
(2)向中和池中的廢水添加碳源和氮源，即用管道引入生活廢水，其中含有豐富的 N、P等營養物質，并用硫酸調節pH至6. 8 7. 2，將調節至中性的上述廢水轉入曝氣池，在曝氣池中進行好氧生物降解，將廢水和好氧生物降解產物全部轉入沉淀池二，使好氧生物降解產物全部留在沉淀池二中，并且將沉淀池二中的污泥反復通過曝氣池，廢水轉入反應池二進行下一步生物處理過程；(3)采用堿溶液將反應池二中的廢水調節pH至8. 8 9. 2，加入硫化鈉進行沉淀， 得到硫化銅黑色沉淀，然后將硫化銅黑色沉淀和上述廢水轉入絮凝池二，加入聚丙烯酰胺使細小的硫化銅沉淀快速并沉淀完全，將沉淀和廢水全部轉入沉淀池三，使沉淀全部留在沉淀池三，廢水轉入中間水池，經過沙濾罐后排放。在上述三級生物處理過程中，所述沉淀池一、沉淀池二和沉淀池三均連接污泥濃縮池，污泥濃縮池連接板框壓濾機。在每一級生物沉淀的過程中，都會同時伴有污泥的沉淀，所以三個沉淀池連接污泥濃縮池，不但可以將生成的沉淀轉入其中，也可以將每一級所沉淀的污泥一起濃縮。最終測試結果混合廢水中含銅小于3mg/L，處理效率達到99. 5%。
權利要求
1.一種印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法，包括三級生物處理過程，其特征在于是通過以下的步驟實現的(1)將印刷線路板混合廢水投入反應池一，用硫酸調節PH至2.7 3. 2，并投入硫酸亞鐵，然后將上述廢水轉入絮凝池一，采用堿溶液調節PH大于7后加入絮凝劑進行沉淀，將廢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，廢水轉入中和池進行下一步生物處理過程；(2)向中和池中的廢水添加碳源和氮源，并用硫酸調節pH至6.8 7. 2，將調節至中性的上述廢水轉入曝氣池，在曝氣池中進行好氧生物降解，將廢水和好氧生物降解產物全部轉入沉淀池二，使好氧生物降解產物全部留在沉淀池二中，廢水轉入反應池二進行下一步生物處理過程；(3)采用堿溶液將反應池二中的廢水調節pH至8.8 9. 2，加入混凝沉淀劑進行沉淀， 然后將沉淀和上述廢水轉入絮凝池二，加入絮凝劑使沉淀完全，將沉淀和廢水全部轉入沉淀池三，使沉淀全部留在沉淀池三，廢水轉入中間水池，經過沙濾罐后排放。
2.如權利要求1所述的印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法，其特征在于所述沉淀池一、沉淀池二和沉淀池三均連接污泥濃縮池，污泥濃縮池連接板框壓濾機。
3.如權利要求1所述的印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法，其特征在于所述沉淀池二中的污泥可以通過回流設備使污泥回流至所述曝氣池中。
4.如權利要求1所述的印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法，其特征在于所述步驟(3)中的混凝沉淀劑是硫化鈉。
5.如權利要求1所述的印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法，其特征在于所述絮凝劑是聚丙烯酰胺。
6.如權利要求1所述的印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法，其特征在于所述步驟(2)中的碳源和氮源采用引入生活污水的方式來添加。
全文摘要
本發明公開了一種印刷線路板廢水的三級生物綜合處理方法，包括三級生物處理過程，其特征在于是通過以下的步驟實現的(1)將印刷線路板混合廢水投入反應池一，用硫酸調節pH至2.7～3.2，加入硫酸亞鐵，將所述廢水轉入絮凝池一，堿溶液調節pH大于7后加入絮凝劑沉淀，并將所述廢水和沉淀一起轉入沉淀池；(2)將上述廢水投入中和池，添加氮源，調節pH至6.8～7.2，進入曝氣池生物降解，廢水流經沉淀池二；(3)將上述廢水投入反應池二，調節pH至8.8～9.2后，添加絮凝劑，通入沉淀池三后，進行排放。本發明可以同時處理磨板廢水、油墨廢水、含銅廢水和電鍍廢水，對絡合銅較高的有機物處理的效率極高，成本低廉。
文檔編號C02F9/14GK102452764SQ201010519070
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優先權日2010年10月25日
發明者夏志先, 沈劍 申請人:上海豐信環保科技有限公司