申请日2011.12.16
公开(公告)日2012.07.04
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种处理印制电路板废水的方法，包括以下步骤：(1)车间废水分类、(2)预处理、(3)分开反应沉淀、(4)集中反应沉淀、(5)调整PH值、(6)生化处理、(7)生化反应沉淀、(8)调整PH值。把废水分为有机废水、综合废水和废酸三类，分别对其进行预处理后，把有机废水的PH值调整到10-11后依次向反应池内添加Ca(OH)2溶液、Na2S溶液、FeSO4溶液和PAM溶液进行反应，然后把处理后的废水与综合废水混合后调整PH值到10-11后依次向反应池内添加Ca(OH)2溶液、Na2S溶液、FeSO4溶液和PAM溶液进行反应，然后把PH值调整到8-9进行生化处理，最后调整PH值到7-8.5后进行生化反应沉淀。运用该方法进行废水处理后符合污水的排放标准，为我国环保事业做贡献。
权利要求书
1.一种处理印制电路板废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)车间废水分类;
(2)预处理;
(3)分开反应沉淀;
(4)集中反应沉淀;
(5)调整PH值;
(6)生化处理;
(7)生化反应沉淀;
(8)调整PH值。
2.根据权利要求1所述的一种处理印制电路板废水的方法，其特征 在于，所述步骤(1)中废水分为有机废水、综合废水和废酸三类。
3.根据权利要求1所述的一种处理印制电路板废水的方法，其特征 在于，所述步骤(2)中预处理包括以下步骤：
a.有机废水经调节池调节后，进入PH值为2-3的酸析池酸析，析出 膜渣，废水经压滤机过滤;
b.综合废水经过简单的酸碱调和，直接进入集中反应沉淀;
C.废酸打入步骤(a)中酸析池中。
4.根据权利要求1所述的一种处理印制电路板废水的方法，其特征 在于，所述步骤(3)中将反应池内的PH值调至10-11后，依次向反应 池内添加Ca(OH)2溶液、Na2S溶液、FeSO4溶液和PAM溶液。
5.根据权利要求1所述的一种处理印制电路板废水的方法，其特征 在于，所述步骤(4)中将反应池内的PH值调至10-11后，依次向反应 池内添加Ca(OH)2溶液、Na2S溶液、FeSO4溶液和PAM溶液。
6.根据权利要求1所述的一种处理印制电路板废水的方法，其特征 在于，所述步骤(5)中PH值为8-9。
7.根据权利要求1所述的一种处理印制电路板废水的方法，其特征 在于，所述步骤(6)中采用A/O的处理工艺：兼氧和好氧。
8.根据权利要求1所述的一种处理印制电路板废水的方法，其特征 在于，所述步骤(8)中将反应池内的PH值调至7-8.5。
9.根据权利要求1或5所述的一种处理印制电路板废水的方法，其 特征在于，所述步骤(4)中反应沉淀为两级或多级。
10.根据权利要求1所述的一种处理印制电路板废水的方法，其特 征在于，所述步骤(3)、(4)、(5)、(6)、(7)中，物化沉淀、 硫化物清洗法与生化处理法相结合。
说明书
一种处理印制电路板废水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理废水的方法，尤其是一种处理印制电路板过 程中产生的废水的方法。
背景技术
随着电子工业的迅速发展，生产印刷线路板的企业在越来越多， 成为一个新兴的行业，然而其废水污染也越来越严重。解决好印刷线 路板废水处理的技术问题，也是环保工作者的一项重要任务。
以绝缘板为基材加工成一定尺寸的板，在其上面至少有一个导电 图形及所有设计好的孔，以实现元器件之间的电气互连，这种板称为 印刷电路板，简称电路板(PCB)，也常称作线路板。
印刷电路板主要包括刚性和挠性的单层板(单面板和双面板)和 多层板。单面板仅一层板的一面有导电图形，双面板即两面都有图形， 多层板是由多个交替的导电图形和绝缘材料层经加热加压进行层压 后形成一个整体的，层数在两层以上，其制作工艺在层压成一个整体 后与单层板的制作工艺大致相同。
单面印刷电路板一般采用酚醛纸基覆铜箔板制成，主要用于民用 产品如收音机、电视机、电子仪器仪表等。双面印刷电路板多采用环 氧玻璃布覆铜箔制成，主要用于性能要求较高的通迅电子设备、高级 仪器仪表及电子计计算机等。
多层印刷电路板的制造一般采用环氧玻璃布覆铜箔板，先用铜箔 蚀刻法做出内层导线图形，然后根据设计要求，把几张内层导线图形 重叠，放在专用的层压机内，经热压、粘和工序，制成具有内层导线 图形的层压板，以后的加工工序与上述的单面板基本相同。
由于电路板越来越精细微小，因此加工精度日益提高，造成印制 板生产越来越复杂。其生产过程有几十道工序，每道工序都有化学物 质产生废水，印制电路板在生产过程中产生的污染物如下：
一、铜：由于是在覆铜板上除去多余的铜而留下电路，因此铜是 印制电路板设计废水中最主要的污染物，铜箔是主要来源。除此之外， 由于双面板、多层板各层的线路需要导通，在基板上钻孔并镀铜，使 得各层电路导通，而在基材(一般为树脂)上首层镀铜和中间过程中 还有化学镀铜，化学镀铜采用络合铜，以控制稳定的铜沉积速度和铜 沉积厚度，一般采用EDTA-Cu(乙二胺四乙酸铜钠)，也有其他成分。
化学镀铜后印制板的清洗水中也含有络合铜。除此之外，印制板 生产中还有镀镍、镀金和镀锡铅，因此也含有这些重金属。
二、有机物：在制作电路图形、铜箔蚀刻、电路焊接等工序中， 使用油墨将需要保护的铜箔部分覆盖，完毕之后又甘愿其退掉，这些 过程产生高浓度的有机物，有的化学需氧量(COD)高达10～20g/L。 这些高浓度废水大约占总水量的5%左右，也是印制板生产废水化学需 氧量(COD)的主要来源。
三、氨氮：根据生产工序不同，有的工艺在蚀刻液中含有氨水和 氯化铵等，它们是氨氮的主要来源。
除了以上主要的污染物以外，还有酸、碱、镍、铅、锡、锰、氰 根离子和氟。在印制板生产过程中使用有硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化 钠，以及各种药液如蚀刻液、化学镀液、电镀液、活化液、预浸液等 几十种，成分繁杂，除了大部分成分已知外，还有少量未知成分，这 使得废水处理更加复杂和困难。
印制线路板(PCB)的传统废水处理方法有几个很大的缺陷：
其一：有些厂家将废水收集在一起统一处理，前面的所说印制线 路板(PCB)的工艺很多很复杂，其使用的化学药品性质也是各有所 不同，这样盲目的混合将会滋生新的污染物。
其二：有些厂家考虑到这点将生产工艺上的废水分的很细，做到 一工艺一处理，这样在操作上将会很复杂。首先是车间分水的管道将 会走的很复杂，然后废水处理设备的配置上也很复杂，这样在经济效 益上得不偿失。
其三：传统工艺一般采用物化沉淀法，通常一般的物化沉淀方法 对化学需氧量(COD)的去除效果有限，而油墨废水的化学需氧量(COD) 通常都比较高，即便经过稀释，化学需氧量(COD)也常常会超标。
发明内容
为解决上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种处理印制 电路板过程中产生的废水的方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种处理印制电 路板废水的方法，包括以下步骤：
(1)车间废水分类;
(2)预处理;
(3)分开反应沉淀;
(4)集中反应沉淀;
(5)调整PH值;
(6)生化处理;
(7)生化反应沉淀;
(8)调整PH值。
优选的，所述步骤(1)中废水分为有机废水、综合废水和废酸 三类。
优选的，所述步骤(2)中预处理包括以下步骤：
a.有机废水经调节池调节后，进入PH值为2-3的酸析池酸析， 析出膜渣，废水经压滤机过滤;
b.综合废水经过简单的酸碱调和，直接进入集中反应沉淀;
C.废酸打入步骤(a)中酸析池中。
优选的，所述步骤(3)中将反应池内的PH值调至10-11后，依 次向反应池内添加Ca(OH)2溶液、Na2S溶液、FeSO4和PAM溶液。
优选的，所述步骤(4)中将反应池内的PH值调至10-11后，依 次向反应池内添加Ca(OH)2溶液、Na2S溶液、FeSO4溶液和PAM溶液。
优选的，所述步骤(5)中PH值为8-9。
优选的，所述步骤(6)中采用A/O的处理工艺：兼氧和好氧。
优选的，所述步骤(8)中将反应池内的PH值调至7-8.5。
优选的，所述步骤(4)中反应沉淀为两级或多级。
优选的，所述步骤(3)、(4)、(5)、(6)、(7)中，物 化沉淀、硫化物清洗法与生化处理法相结合。
本发明的有益效果是，废水处理工程设计前参与电路板生产的废 水分流工作，并与生产工艺技术人员逐项核实每道工序的化学药剂成 分，这样从源头上保证了废水分流的准确性和彻底性，为后续处理废 水打好坚实的基础，在调试设备运行稳定之后，日常的运行管理比较 简易，在运行费用方面比其他方法要经济得多，达到减少浪费、合理 利用、长期稳定达标的目的，为我国环保事业做贡献。
具体实施方式
根据各车间生产工艺的不同，其产生的废水也有所不同，对各工 艺段水质的检测，因为各工艺所添加的药剂是不同的，但是在添加之 前已经将各药剂的成分标示出来，这里的检测就只是检测其浓度，用 相应污染物的测试条沾少许废液，用比色卡比色之后读出大概的浓度 数，从而根据废水中所含的主要污染物，把废水分为三种，即：有机 废水、综合废水和废酸。
有机废水为化学需氧量(COD)含量比较高的废水，在进入反应 沉淀之前要先进行预处理。将分流收集的有机废水引进酸析池，将酸 析池的PH值加酸调至2.5，析出有机废水中溶解的大量膜渣，经过压 滤机压滤后，过滤水到后续处理。
综合废水为重金属离子含量比较高的废水，经过简单的酸碱调和 之后直接进入集中反应沉淀。
废酸为PH值比较低的废水，作为有机废水酸析池的一部分酸源。
经过酸析之后的有机废水，进入第一级分开反应沉淀，主要是除 有机废水含有的少量重金属离子。首先将反应池内的废水PH值调到 10-11后加入Ca(OH)2溶液，然后加入Na2S溶液，接着加入FeSO4 溶液，最后加入PAM溶液。
当PH值在10以下，废水中重金属离子得不到足够的OH-离了与 之形成氢氧化物沉淀;PH值在11以上，反而使得OH-离了过剩。
A++OH-=AOH
并且在碱性条件下，Na2S溶液中S2不会形成H2S气体，与重金 属形成硫化物沉淀。
A2++S2-=AS
反应之后，加入混凝剂FeSO4溶液溶解和水解产物的作用下，使 有机废水中分散的重金属沉淀物和其它胶体聚焦成比较大的混凝物。
Fe2++e-=Fe3+
最后向反应池内加入PAM水溶液，PAM水溶液为水溶性的链状高 分子聚合物。通过其分子力作用将废水中的胶体或细小的悬浮物吸附 在一起，这些微粒通过PAM水溶液的链状聚合物搭桥而联结成一个个 絮状体，增加其比重，使得废水中形成的胶体、悬浮物、沉淀物快速 的沉降。
废水经过上述的反应之后，进入斜管沉淀沉降。
经过简单调节之后的综合废水，也要经过反应沉淀。但是在综合 废水的反应沉淀应该是两次或是多次的。
因为综合废水中所含的重金属离子相比有机废水来说，要高很 多。所以一般一次的反应沉淀是远远达不到处理效果的。可能有人说， 那你可以把PH值调高，药剂多投加不就可以了。但是废水的流速是 比较快的，特别是在一些水量比较大的厂。药剂根本来不及与水中的 污染物相互作用，所以药剂投加的量过大不仅达不到处理效果，反而 会造成二次污染。这样会对后续的生化处理系统造成不可逆转的伤 害。
最后的集中反应沉淀，将经过前面处理之后的有机废水与综合废 水混合，再次将反应池内的废水PH值调到10-11后加入Ca(OH)2溶液， 然后加入Na2S溶液，接着加入FeSO4溶液，最后加入PAM溶液经过一 次或多次反应沉淀。目的在于相互之间稀释对方中所含的污染物，经 过前期的处理，重金属已经达到排放标准。虽然两股水经过混合，化 学需氧量(COD)有一定的下降，但是前期只是着重处理了重金属， 但是化学需氧量(COD)含量还是很高，后续的处理工艺将就化学需 氧量(COD)进行专一的处理。
在进入生化处理系统之前，要调整来水PH值。用PH测试纸沾少 许废液，根据颜色与比色卡对应的颜色来确定PH值，根据PH值的高 低加酸或碱调整到生化处理系统能够接受的PH值范围8-9，这个范围 是生化系统微生物所需要的最合理的范围。
生化处理是采用A/O模式。A/O可以是厌氧和好氧配合，也可以 是兼氧和好氧配合，本实施例采用的是后者。厌氧在很大的情况下很 难保证其溶解氧(DO)的含量，并且其经过生化反应之后所产生的气 体比较危险;而兼氧在很大程度上要优于厌氧，首先是在溶解氧(DO) 的浓度上所要求的区间比较广，可以很好的去控制，并且它的反应装 置比较敞开，反应所产生的一些气体很快就会消散，兼氧菌和好氧菌 利用自身新陈代谢将废水中的大分子有机物转化为CO2、H2O和无机 化合物。
然后把上述反应后的废液进行生化反应沉淀，因为处理之后的废 水到生化反应沉淀这个地方时，其水中的污染物已经基本达标;此次 的反应就是去除水中含有的悬浮物和微生物群体。主要是向反应池中 加入聚合氯化铝(PAC)溶液，使这些小颗粒的悬浮物和微生物群体 形成大的絮凝状物体，之后再加入聚丙烯酰胺(PAM)溶液使其沉淀， 形成污泥。此处的污泥是污泥回流的最好回流点。
由于经过生化反应沉淀处理后的废液，PH值由原来的8-9慢慢降 低到6-7左右，有时候甚至会更低，为了防止最后的水质PH值超出 排放范围，需要在排放之前进行一次PH调整，用PH测试纸沾少许废 液，根据颜色与比色卡对应的颜色来确定PH值，当PH值高于9时向 废液中加入适量的酸溶液，当PH值低于6时向废液中加入适量的碱 溶液，使排出的废液PH值保持在7-8.5之间。
在上述所有反应中，采用了物化沉淀、硫化物清洗法与生化处理 法相结合的方法来处理废水。
综上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作成若干个 变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。
