电子工业废水处理方案：分类及反彩管废水回收系统介绍

电子工业废水处理方案：分类及反彩管废水回收系统介绍

电子行业废水处理解决方案

电镀、电路板等电子行业产生的废水成分非常复杂，除了含氰（CN-）废水、酸碱废水外，重金属废水也是电镀行业中具有潜在危害的废水类别。根据重金属废水中所含的重金属元素，一般可分为铬（Cr）废水、镍（Ni）废水、镉（Cd）废水、铜（Cu）废水、锌（Zn）废水、金（Au）废水、银（Ag）废水等。本文就电子行业废水处理的几种类型进行介绍。

反色管废水回收系统

该系统由两部分组成，分别为原水预处理部分（处理水量195m3/h）和反渗透部分（处理水量195m3/h），工艺流程示意图如图1所示。

预处理

原水预处理的目的是使进入RO装置前的水质符合RO进水标准，延长RO膜的使用寿命，保证RO装置长期稳定运行。

预处理系统由原水、增压泵、反冲洗过滤器、絮凝、机械过滤器、还原剂投加、活性炭过滤器、反冲洗泵组成。所有预处理工序包括灭菌、絮凝过滤、吸附、pH调节、

阻垢等都是为了最大程度地阻止和延缓CaCO3、Casq、SRSQ、CaFZ及铁铝化合物在RO膜表面的积累，防止胶体物质、总悬浮固体颗粒污染物堵塞膜，防止有机物、微生物、氧化性物质等对膜的氧化破坏，减缓RO膜的水解过程，使RO系统处于良好状态工作。

反渗透部分

RO部分由32台RO组件按10：6排列，共2台，每台由高压泵供水，RO产水量为65mm3/h。产水通过管道输送至彩管产水生产线，作为生产线原水，使废水回用。运行结果本项目于2004年5月投入运行，经检测，各项指标均超过设计要求：脱盐率97.3%；水回收率：70%；产水量：/h。各项指标分析检测结果见上表1。

RO膜表面污染及膜表面清洗

本系统预处理系统虽然配备完善，但经过长时间的运行，RO膜表面仍然不可避免地沉积有污染物，造成系统产水量不断下降。这在任何RO装置应用中都是很常见的现象。对此，我们采取了相对有效而简便的膜清洗方法：在工艺流程中配备RO膜清洗循环系统（见图1）；清洗时，按照1%磷酸钠、1%三聚磷酸钠、1%EDTA-四钠和0.2%NaOH配制清洗溶液；对系统进行循环清洗。最后用RO产水进行循环冲洗。清洗结果表明，RO系统产水量可接近初始产量。

彩色显像管生产排出的废水经RO系统处理后，脱盐率达97.3%，每小时产水量满足彩管生产线纯水供应设计要求，制水电耗为0.85kwh/m3产水量，说明RO在该领域的应用在技术和经济上是可行的。

完善的预处理系统是RO系统成功运行的保障，本系统采用的杀菌、絮凝、吸附、过滤、pH调节、阻垢减容等预处理环节，在系统安全可靠运行一年多的时间里，保持了各项指标的稳定。

系统在长时间运行后，产水量出现一定程度的下降，可通过RO膜清洗的方法解决，本系统采用专用清洗液的配制及简单有效的方法，使产水量恢复到接近初始产水量的水平。

印刷电路板生产废水处理

清洗废水

清洗废水来源于打磨、水洗、电镀、洗槽等工序，占总水量的80%以上。清洗废水一般呈酸性，污染物浓度较低，一般pH值为2~5，COD在100mg/L以下，铜离子质量浓度在100mg/L以下。

清洗废水流入调节池调节水质水量后，由提升泵泵入中和池，加入碱溶液调节pH值，然后流入混凝池、助凝池。在加入混凝剂、助凝剂后，废水中的重金属离子及部分胶体有机物形成絮凝体，流入沉淀池进行泥水分离。随后污泥排入物化污泥池，沉淀池出水流入中和池调节pH值，经砂滤池、活性炭池后流入回用水池。

高浓度有机废水

高浓度有机废水来自于脱胶、脱脂、显影、剥色、绿油等各个工序，其COD浓度很高，一般可达3000-/L，是污染严重的一类废水。该类废水单独收集后，在隔油沉淀池中除去浮油等杂质，进入调节池调节水质水量，然后由废水泵泵入酸沉池，由pH在线仪投加酸。在酸性条件下，废水中的有机物沉淀浮在水面，定期清除。酸沉后加碱调节pH，再投加混凝剂，反应后由气动隔膜泵泵入厢式压滤机进行渣水分离，此时废水中的油墨、悬浮物被截留在厢式压滤机内，滤液排出，做进一步处理。

复杂铜废水

络合铜废水来自于蚀刻、沉铜、沉银等工序，约占印刷电路板产生废水总量的8%，废水中含有较高浓度的络合铜、柠檬酸等，络合废水必须先将络合物（铜螯合物）分解，然后才能将铜沉淀除去。

络合物的稳定性与溶液的pH值有关，在pH为2.9～12时络合铜离子比Cu(OH)2稳定，不能通过调节pH值而生成Cu(OH)2：沉淀来去除铜离子。而CuS比有机络合铜离子稳定，通过投加Na2S，可以生成CuS沉淀，从而破坏络合铜离子的平衡，达到去除铜离子的目的。最后投加高分子混凝剂进行泥水分离。但要使络合物中的铜完全沉淀出来，必须投加过量的硫化钠。如何控制硫化钠是一个非常关键的因素。一方面硫离子对后续生化处理中微生物的培养有一定的毒性作用，另一方面硫离子也是出水的控制指标之一，因此需要投加FeSO4去除过量的Na2S。

络合物破环反应、沉淀后的络合废水与预处理后的高浓度有机废水一起进入后续工序处理。

3.电镀废水及其处理工艺

电镀废水成分非常复杂，不同企业的电镀液配方、产品等生产原料不同，使得其排放的废水水质也存在差异，但对于一般的电镀企业来说，其排放的生产废水水质大致相同。

电镀废水中主要污染物有铜、镍、锌等金属及其络合物、F-、SS、酸、碱、有机物等[2]。部分电镀企业废水中还含有Cr6+、CN-等危害性极大的污染物。电镀企业除正常的生产废水外，还有少量的高浓度废液或母液需要处理，其污染物成分与生产废水相近。

综合分析电镀企业废水废液水质及排放情况可知，电镀废水处理一般按照同类废水合并、分类收集、分别处理的思路进行，分类明细见表1。

下面按照表1分类，介绍各类废水常用的处理工艺。

1.复杂废水

络合废水中的主要污染物是铜离子络合物，如Cu2+与NH4OH、EDTA等形成稳定的络合铜，不能通过加酸、碱中和等方法去除。络合废水的处理首先要破坏络合物，采用溶度积小于络合物稳定常数的沉淀剂，与金属离子形成较稳定的沉淀物，将其从废水中分离出来，达到去除的目的。

常用的络合物破除药剂有Fe盐、Na2S等。由于S2-是排放标准中严格控制的污染物，Na2S只能作为辅助络合物破除剂，且投加量严格控制。常用的络合物废水处理工艺流程如图1所示。

2.含氟废水

电镀企业铅锡废水中含有大量的氟硼酸根（BF4-）、Pb2+和Sn2+，Pb2+和Sn2+可以通过加入碱溶液、调节pH值形成沉淀去除，而氟硼酸根则通过形成氟化物沉淀去除。

常用的含氟废水处理工艺流程如图2所示。

3.含氰废水

含氰废水一般回收处理，只有清洗废水含有少量氰化物（CN-），常采用碱性氯化法破氰（络合氰化物），常用的含氰废水处理工艺如图3所示。

4、含铬废水

含铬废水中，铬主要以Cr6+形式存在，在酸性条件下，加入还原剂，将Cr6+还原为Cr3+，再调节pH为碱性，生成氢氧化铬沉淀去除。常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁等。

常用的含铬废水处理工艺流程如图4所示。

5、高浓度有机废水

化学清洗、显影、剥离等工序排出的废水中COD含量很高，甚至达到10~20g/L。显影、剥离废水呈碱性，pH≥13，一般呈蓝色。这部分高浓度有机废水通常采用酸沉淀法处理。

在酸性条件下，废水中的感光膜和清洗剂会沉淀形成粘稠的胶体聚合物，通过固液分离去除，再将pH调节至弱碱性，加入混凝剂，通过沉淀进一步降低废水的COD值。

常用的高浓度有机废水处理工艺流程如图5所示。

6.废液或母液

一般电镀企业产生的废液约占废水总量的0.5%，大部分废液都有回收利用价值，如废水处理中可用浓酸、浓碱来调节废水的pH值，节省运行成本。其他预处理产生的废液、污泥等由专业公司回收再利用。

7、低浓度清洗废水

低浓度清洗废水一般占总水量的85%左右[2]，因此这部分废水是电镀废水处理的主体部分。其他各类废水经预处理后与低浓度清洗废水混合后进一步处理，达标后排放或回用。需要处理废水的单位也可以在废水宝项目服务平台上向有类似废水处理经验的企业进行咨询。

常用的混合废水处理工艺如图6所示。

设置离子交换工段主要是因为电镀药剂配方复杂保密，螯合剂、表面活性剂对氢氧化铜的沉淀有影响，增设离子交换柱可进一步去除废水中的铜离子，特别是络合铜离子，确保排放水质达标。

8. 废水处理过程的自动化

自动控制在电镀废水处理中起着重要作用。电镀废水处理操作程序复杂，添加的药剂较多。采用自动控制程序，可以避免一些不利的人为因素，准确控制添加药剂的量，不造成浪费，减少操作人员，节省运行成本。因此，电镀废水处理应尽可能采用自动程序控制，保证整个处理过程的正常运行。

电镀废水成分复杂，不同电镀企业产生的废水水质各有不同，因此在设计电镀废水处理时，应详细分析废水水质，有条件的话，可先进行小试或中试，以确保所采用的处理工艺可行、可靠。