线路板废水中高浓度有机废水的处理难点及对策

来源:期刊VIP网所属分类:水利发布时间:2012-12-04浏览:

  摘要:我国经济的高速发展对环境的污染破坏严重,随着社会对工业生产废弃物处理的重视程度越来越高,这客观上要求对工业废弃物处理的难点及对策要加强研究,本文对线路板废水中高浓度有机废水处理的难点、处理的相关方法进行了简单的探讨,并给出了相关的建议和对策。

  关键词:线路板废水;高浓度有机废水;处理难点;对策

  Abstract: China's rapid economic development of serious pollution damage to the environment with the increasingly high social emphasis on industrial production, waste processing, the objective requirements to strengthen research on the difficulties of industrial waste disposal and countermeasures, this paperthe difficulty of high concentration organic wastewater treatment in the circuit board wastewater processing a simple discussion, and gives recommendations and measures.

  Keywords: circuit board waste water; high concentration organic wastewater; processing difficulty; countermeasures

  中图分类号:[R123.3] 文献标识码:A 文章编号:

  21世纪是信息社会,而电子技术是信息社会最重要的技术,总所周知,集成电路是电子技术的核心,而线路板是集成电路的关键部件,线路板生产企业在生产过程中一般会产生废水,线路板企业产生的废水污染程度高,处理技术复杂,通常来看,线路板生产企业产生的废水主要污染成分为重金属铜离子,废水种类相当复杂,并且它们有一个共性就是酸碱度变化大,其中产生的高浓度有机废水COD值一般大于10000ppm,达标处理有一定难度。为此,笔者对该类废水的处理技术进行探索研究,希望能够找到最有效的高浓度有机废水处理方法。

  一、高浓度有机废水处理的难点

  1、废水的来源广泛

  线路板生产过程中经显影、黑/棕氧化、除胶渣、PTH镀通孔、镀铜、退膜等工序来完成。其中在显影及退膜、剥废板绿漆、酸性除油等工序中,将产生高浓度有机废水。

  2、废水的水质成分处理难度较大

  高浓度有机废水主要其主要含有感光干膜和防焊绿油,COD(ppm) >15,000,pH=9-12,Cu(ppm) <1,废水达标处理有一定的难度。处理后的排放水质执行标准为:<<污水综合排放标准>>(GB8978-1996)一级标准。

  3、高浓度有机废水处理达标难度大

  根据我国最新的污水综合排放标准的相关规定,我国污水排放要达到相应的标准,特别是高浓度有机废水的排放要达到水质排放标准,高浓度有机废水成分复杂,污染物质众多,排放的有机废水COD值一般大于10000ppm。这就使得对高浓度有机废水处理难度加大,特别是经过技术处理后要达到国家规定相应排放标准。

  4、高浓度有机废水处理工艺较多,成本较大

  由于我国的特殊国情,现阶段我国进行高浓度有机废水的处理技术工艺较多,这无形中就会加大处理高浓度有机废水的成本,企业是污染排放的主要来源,也是污染处理的主要执行者,而企业又是以营利为目的市场主体,这无疑给企业降低成本带来了巨大压力,导致有些线路板生产企业对高浓度有机废水处理不太积极和热情。

  二、高浓度有机废水处理方法

  高浓度有机废水处理的方法较多,供选择的余地较大,一般来说高浓度有机废水处理技术的选择应该坚持以下几个标准,一是处理工艺不能太复杂,处理环节不能太多,二是实际生产操作比较简单,三是要注意处理技术的成本和效益,这样才能保证长久投入。有效持续处理。要考虑企业的污水处理成本,最大限度的降低企业污水处理成本,提高处理效益。

  针对高浓度有机废水处理的难点,处理技术的选择有考虑操作上的可行性、技术上的科学性、效益上的经济性等综合因素。

  1、有机干膜法:往废水中添加FeCL3,用稀盐酸调节pH至2(缓慢添加HCL),然后用CaCO3将pH调节到7。然后将此处理后的处理液与一般有机废水混合一起处理。其机理大约为:利用F e3+的高电荷将废水中部分带负电荷的有机物电荷中和,使其沉淀;使用稀盐酸将p H调节至2,其将废水中未被电荷中和,引起沉淀的有机物酸化形成干膜。而使用CaCO3其作用类似于凝聚剂使得废水中的悬浮颗粒沉淀。

  2、Fenton法:将高浓度有机废水酸化去除干膜后,调节pH至4-5,添加Fenton试剂,氧化废水中部分有机物,反应完成后添加N a2S O3或将p H调节至7-10以便使得过量的H2O2去除,然后将此预处理后的处理液与一般有机废水混合后一起处理。其反映机理为:

  Fe2++H2O2→Fe3++OH- +·OH

  Fe3++H2O2 →Fe2++OOH+·H+

  尔后·O H氢氧自由基对有机物的氧化作用可分为三种反应进行:(1)脱氢反应:R H+•·O H→HR→进一步氧化;(2)亲电子加成:-O H+P H X→• O P H X;(3)电子转移:-OH+RH→·RX++OH-。其优点是: 反应中的铁盐可以循环使用,反应后还可将其回收,此方法C O D的去除率一般而言为50%-70%。

  3、UV—Fenton 法:此法与单独的Fenton法相似,只不过在处理过程中增加U V光促使产生更多更快的• H氢氧自由基,从而加速氧化反应的进行,其反应机理:

  H2O2+hv→2·OH

  Fe2++hv→Fe3+

  Fe3++H20→Fe(OH)2++H+

  Fe(OH)2++hv→Fe2+·OH

  Fe2++H2O2→Fe3++OH-+·OH

  Fe3++H2O2→Fe2++·OOH+H+

  此后的• H氢氧自由基对废水中的有机物氧化作用与上述的相同。此方法的优点:在U V光作用下产生的·O H氢氧自由基,远远超过了单纯的Fenton法,将反应的时间有所减短,从而氧化反应也较彻底。

  4、UV-H2O2法:将废水pH调节至酸性,添加到反应系统中的H2O2在U V光的照射下,将产生·O H氢氧自由基对废水中的有机物进行氧化,从而降低COD。其反应机理为:H2O2+hv→2·O H。此后• H氢氧自由基对废水中的有机物氧化作用与上述的相同

  5、UV-O3法:UV-O3法是利用O3在UV光的照射下分解产生的活泼的次生氧化剂来氧化有机物的,其反应机理

  +hv→O3+·O

  ·O+H2O→·OH+·OH

  O3+H2O+hv→02+H202

  H202+hv→2·OH

  产生的·O H氢氧自由基对废水中的有机物氧化作用与上述的相同,从理论上可知1molO3在UV光照射下将产生2mol·OH氢氧自由基。

  6、UV-O3-H2O2法:利用U V与O3-H2O2协同作用,将能够快速地产生·O H氢氧自由基,从而对废水中的有机物氧化作用进一步加速。其反应机理:

  H2O2+H2O→H30++H02-.

  03+H2O2→02+·OH+·OOH

  03+HO2

  -·→·OH+02-+02

  03+O2-→03-+02

  03-+H20→·OH+H0-+02

  产生的·O H氢氧自由基对废水中的有机物氧化作用与上述相同。

  7、 T i02(锐态型)催化U V-H2O2氧化法:此法是利用半导体材料Ti02作为催化剂,由于其自身的光电特性,使得Ti02作为特殊的催化剂,在此系统中催化H2O2将产生更快、更多的·OH氢氧自由基,其反应机理:

  Ti02+hv→h++e-

  h++e-→热量

  H20→H++OH-

  h++OH-→·OH

  h++H20+02-→·OH+H++02-

  h++H20→·OH+H+

  e-+02→02

  -

  02

  -+H+→·OOH

  2·OOH→O2+H2O2

  H2O2+02-→·OH+OH-+O2

  H2O2+hv→2·OH

  产生的·O H氢氧自由基对废水中的有机物氧化作用与上述相同。

  8、厌氧生化处理法:在无氧条件下,利用厌氧细菌对有机物吸附、消化和分解,将COD降低。此方法优点:处理成本低。缺点:处理时间长,处理系统占地大,处理后的COD也不能直接达到排放标准,厌氧细菌工作环境要求高,很难满足其要求。若采用此方法处理时建议先应用厌氧处理后再用好氧处理。

  三、相关建议及对策

  在处理高浓度有机废水时,建议先将对废水进行酸化处理,可减轻后处理的负荷。因酸化时将产生大量的黏度很高的废干膜,若未及时对其进行处理,它将会黏附在处理槽壁上,若时间长后无论用何化学方法都处理不掉的。实验经验建议使用以下方法解决此问题:将废水p H调节至5左右(切勿将产生废干膜),添加FeCL3,反应完成后将p H缓慢调节至2,然后添加石灰或氢氧化钠将p H调节至8左右,此时产生的絮凝体可通过压滤机压滤,但是注意要及时将压滤机中的滤渣及时倒出,防止滤渣黏附在压滤机的滤片上。优点:产生的絮凝体的教度大大减小;缺点:(1)处理成本将进一步增大,(2)对COD的去除率没有酸化的高。

  高浓度有机废水单独使用化学试剂处理是很难达到排放标准的,建议可使用其它氧化设备辅助处理。若高浓度有机废水处理的设计思想,是将先经过预处理后的处理液与一般有机冲洗废水混合处理。建议在混合之前的预处理时添加酸化、Fenton Reaction 等处理后再与一般有机冲洗废水混合处理。由经验可知若废水含油率较高者,其酸化或Fenton反应,COD去除率都较低,且絮凝剂使用效果相对而言也不太理想。

  参考文献

  [1]王刚.高浓度有机废水处理方法研究[J]. 科学与技术, 2010,(04) .

  [2]黄军.浅谈高浓度有机废水处理的对策[J]. 工业出版社, 2009,(02) .

  [3]赵刚.线路板发水中高浓度有机发水处理[J]. 科学技术出版社, 2010,(01) .

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文章名称: 线路板废水中高浓度有机废水的处理难点及对策

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