昆山、珠海印刷電路板工業(yè)園區(qū)廢水綜合處理研究

針對昆山千燈印刷電路板(PCB)工業(yè)園區(qū)廢水排放特性和原廢水處理廠現(xiàn)狀，設計新建規(guī)模為8000m3/d的火炬廢水處理廠，用以處理PCB工業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)廢水和生活污水。綜合考慮，新老廢水處理廠相結(jié)合采用預處理—生化處理—人工濕地深度處理工藝。

其中預處理主要針對酸洗、堿洗以及企業(yè)內(nèi)部預處理后的絡合廢水，采用調(diào)節(jié)—破絡—混凝沉淀的處理工藝;生化處理采用以投藥式活性污泥法為核心的處理工藝，后續(xù)輔以人工濕地深度處理。運行結(jié)果表明，該廢水處理廠尾水可穩(wěn)定達到《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/T1072—2007)，經(jīng)人工濕地處理后出水可達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)IV類水體標準，可為今后電路板產(chǎn)業(yè)基地的廢水綜合處理及回用提供示范。

1、工程概況

隨著國內(nèi)電子行業(yè)的迅速發(fā)展，作為其基礎的印刷電路板(PCB)產(chǎn)業(yè)，每年也以10%～20%的速度增長。PCB制造是一項相當復雜且綜合性較高的加工技術(shù)，其生產(chǎn)過程會產(chǎn)生大量含重金屬的廢水以及有機廢水，如絡合金屬廢水、含氰廢水、油墨廢水、酸堿性蝕刻廢水等。其中絡合廢水中含有EDTA、甲醛等成分，在一定條件下易與銅等金屬形成螯合物，廢水采用一般方法很難有效地處理。

隨著國內(nèi)環(huán)保意識的提高和行業(yè)廢水排放監(jiān)管的加強，以及ISO14000認證在行業(yè)的推廣，PCB行業(yè)廢水的有效處理便成為亟待解決的問題。蘇州昆山的千燈富民廢水處理廠作為千燈鎮(zhèn)PCB工業(yè)園區(qū)配套而建的專業(yè)廢水處理廠，采用企業(yè)預處理+廢水處理廠集中處理+達標排放處理的工藝，處理能力為4000m3/d，出水基本達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準。

但隨著千燈鎮(zhèn)PCB產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展、相關(guān)企業(yè)的不斷聚集以及太湖流域水環(huán)境保護力度的加大，提標后原有的富民廢水處理廠從處理規(guī)模和能力等方面均已無法滿足PCB工業(yè)園區(qū)的發(fā)展要求。

為此，以昆山市千燈PCB工業(yè)園區(qū)為研究對象，根據(jù)污染物排放特點，設計并開發(fā)適于PCB生產(chǎn)排放廢水、廢液的物化和生化綜合處理的技術(shù)工藝，有助于建立廢水集中處理、循環(huán)利用機制，為千燈產(chǎn)業(yè)基地的可持續(xù)發(fā)展與區(qū)域水環(huán)境保護打下了堅實的基礎。

2、原廢水處理廠問題分析

2.1、工藝流程及進出水水質(zhì)

原富民廢水處理廠共設3條管道，分質(zhì)收集各PCB企業(yè)含銅廢水、油墨廢水和生活污水，采用預處理+集中處理的工藝，工藝流程如圖1所示，設計進出水水質(zhì)見表1。

2.2、問題分析

千燈PCB工業(yè)園區(qū)本著統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理的原則，相繼引進了技術(shù)含量高、與電子企業(yè)配套無污染或輕度污染、符合清潔生產(chǎn)要求的眾多企業(yè)。因此，隨著PCB工業(yè)園區(qū)的發(fā)展，原廢水處理廠逐漸顯現(xiàn)以下問題。

(1)富民廢水處理廠設計處理能力只有4000m3/d，獲批接入工業(yè)園區(qū)廢水處理廠處理的廢水量已接近8000m3/d，處理能力嚴重不足。

(2)富民廢水處理廠占地面積有限，沒有擴大處理規(guī)模建設的余地;且處理工藝中缺少深度生化處理單元，無法進行深度提標改造。

(3)根據(jù)江蘇省環(huán)保廳要求，排入太湖流域水體的處理出水執(zhí)行《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB32/T1072—2007)的標準，由于進水水質(zhì)濃度變化較大，短時間進水的沖擊負荷易影響出水水質(zhì)，存在短時間出水水質(zhì)超標的現(xiàn)象。

3、PCB工業(yè)園區(qū)廢水綜合處理

3.1、解決方案

根據(jù)富民廢水處理廠存在的問題及PCB工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)廢水實際狀況，設計新建火炬廢水處理廠，處理規(guī)模為8000m3/d，尾水排放執(zhí)行DB32/T1072—2007的相關(guān)標準。同時，各企業(yè)生產(chǎn)廢水須經(jīng)過企業(yè)內(nèi)部預處理后，達到GB8978—1996的三級標準后經(jīng)分質(zhì)收集管網(wǎng)匯集至火炬廢水處理廠處理，處理后的生活污水達到《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》(CJ343—2011)標準后經(jīng)生活污水收集管網(wǎng)接入火炬廢水處理廠，火炬廢水處理廠設計進出水水質(zhì)標準如表2所示。

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將富民廢水處理廠作為火炬廢水處理廠預處理工段，就近接管16家企業(yè)的廢水，經(jīng)處理后與另外12家企業(yè)經(jīng)火炬廢水處理廠預處理出水一同進入火炬廢水處理廠生化處理單元進一步處理;同時，鑒于工業(yè)廢水水量和水質(zhì)變化較大，新建火炬廢水處理廠設計增加生化及后續(xù)物化處理單元工藝，為出水水質(zhì)的達標排放提供保障，如圖2所示。

圖2新建火炬廢水處理廠工藝流程

為保障千燈火炬廢水處理廠的穩(wěn)定運行，系統(tǒng)設計考慮安全余量，同時設置隔墻和連通閘門，以便達到分格檢修而無需間斷運行[1]。

3.2、新建廢水處理廠系統(tǒng)設計

3.2.1、綜合廢水預處理

酸洗和堿洗廢水與各企業(yè)預處理后的絡合廢水、有機廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)混合均勻，綜合廢水處理的主要污染物為銅，廢水依次通過調(diào)節(jié)池—破絡反應池—pH調(diào)節(jié)池—混凝反應池—絮凝反應池—輻流式沉淀池—pH調(diào)節(jié)池—生化處理系統(tǒng)。

通過投加0.01mol/LFeSO4和Na2S破絡劑破解銅系絡合物，約需0.5h，再調(diào)整pH至8～9，生成硫化物和氫氧化物沉淀，在混凝反應池投加聚氯化鋁(PAC)，形成氫氧化鋁絮體，與重金屬絮體發(fā)生共沉，在絮凝反應池投加PAM，使小顆粒重金屬絮體形成較大的重金屬絮體形成共沉，之后進入輻流式沉淀池，此段設計停留時間9h。經(jīng)過該工藝處理以后，重金屬銅、鎳以及懸浮物和部分膠體物質(zhì)共同形成礬花，在沉淀池中分離去除。

3.2.2、油墨廢水、脫脂及蓬松廢液預處理

油墨廢水包含一般清洗有機廢水和經(jīng)過酸析的顯影除膠液，酸析廢水中仍含有部分膠體物質(zhì)，需要進一步去除，處理工藝流程如圖3所示。

圖3油墨廢水、脫脂及蓬松廢液預處理工藝