电子工业废水处理
电子工业废水处理
电子行业如电镀、线路板等的废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。文章介绍几种电子工业废水处理。
一、 反彩管废水回收系统
该系统由二部分组成，即原水预处理部分和反渗透部分
预处理部分
原水预处理的目的是使进入RO装置前的水质达到RO进水标准，延长RO膜的使用寿命，保证RO装置长期、稳定的运行。
预处理系统由原水地、增压泵、反洗滤器、絮凝、机械滤器、还原剂投加、活性炭滤器、反洗泵组成。所有预处理工序包括杀菌，絮凝过滤，吸附，pH调节，
阻垢等，都是为最大限度地防止和延缓RO膜面的积(CaCO3，Casq，srsq，CaFZ及铁铝化合物)，防止胶体物质及总悬浮固体微粒污染物堵塞有机物、微生物、氧化性物质等对膜的氧化破坏，缓RO膜的水解过程，从而使RO系统在良好状下工作。
反渗透部分
RO部分是由32根RO组件，按10:6的形式列，共2套，分别用一个高压泵供水，RO产水每65mm3/h。产水经管道输送到彩管生产制水线，作生产线的原水使废水得以回用。运行结果本项目于2004年5月投入运行。经检测，各项标均超过设计要求:脱盐率97.3%;水回收率:70%;产水量:2x65m3/h。各项指标的分析和检测结示于以上表1。
RO膜面污染及膜面清洗处理
尽管本系统的预处理系统配备比较完善，但经较长时间运行，RO膜面仍难免出现污染物的沉积，使系统产水量不断下降。这是任何RO装置应用中普遍出现的现象。对此，我们采用一种比较有效、简单易行的膜清洗方法:在工艺流程配备RO膜清洗循环系统(见图1);清洗时，按l%磷酸钠，1%三聚磷酸钠，1%EDTA一四钠和0.2%NaOH，配制清洗液;对系统进行循环清洗。最后用RO产水循环冲洗。清洗结果表明RO系统产水可接近于初始产量。
彩色显象管生产排出的废水经RO系统处理后，脱盐率达97.3%，产水量2x65m3/h符合彩管生产线纯水供应的设计要求，制水耗电o.85kwh/m3产水，表明RO在该领域的应用在技术上和经济上是可行的。
完善的预处理系统，是RO系统成功运行的保证。本系统采用的杀菌，絮凝，吸附，过滤，pH调节，阻垢及还原等预处理环节，在系统一年多的安全、可靠运行中，维持了各项指标的稳定。
经过较长时间的运行，系统产水量有一定程度的下降，它可以通过RO膜清洗方法解决。本系统采用的配制专用清洗液及简易、有效方法可使产水量恢复到接近初始产水量水平。
二、 印制线路板生产废水的处理
清洗废水
清洗废水来源于磨板、水洗、电镀、洗缸等程序，占总水量的80%以上，清洗废水总体呈酸性，其污染物浓度相对较低，一般pH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，加入碱液调节pH，再流入混凝池及助凝池。加入混凝剂和助凝剂后，废水中的重金属离子以及部分胶体类有机物形成絮状体，流入沉淀池进行泥水分离。然后，污泥排入物化污泥池，沉淀池的出水流入中和池调节pH后，经砂滤池和活性碳池后流入回用水池。
高浓有机废水
高浓有机废水来自于各除胶、除油、显影、脱膜、绿油工序等，其COD浓度很高，一般达3000-8000mg/L，是一种污染较严重的废水，此类废水单独收集后，经隔油沉渣池除去浮油等杂志后，进入调节池调节水质水量，再由废水泵打入酸析池，由pH在线仪控制投加酸液，在酸性条件下，废水中的有机物析出浮于水面，定时清除。酸析后加碱调节pH，然后投加混凝剂，反应后再用气动隔膜泵打入厢式压滤机进行渣水分离。此时，废水中的油墨和悬浮物截留于厢式压滤机内，滤液排出，作进一步处理。
络合铜废水
络合铜废水来自蚀刻、沉铜、沉银等工序，约占印制线路板生产废水总水量的8%左右。废水中含有高浓度的络合铜、柠檬酸等。络合废水须先破除络合物(铜鳌合物)才能将铜沉淀去除。
络合物的稳定性与溶液的pH有关。在pH为2.9-12时，络合铜离子比Cu(OH)2稳定，无法通过调节pH产生Cu(OH)2：沉淀的方法将铜离子去除。但CuS比有机络合铜离子更为稳定，通过投加Na2S可以产生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。最后加入高分子助凝剂进行泥水分离。但是，要使络合物中的铜完全沉淀下来，必须投加过量的硫化钠。如何控制硫化钠是个非常关键的因素。一方面硫离子对后面的生化处理中微生物的培养有一定的毒害作用，另一方面，硫离子也是出水的控制指标之一。因此过量的Na2S需加FeSO4来去除。
经破络反应沉淀后的络合废水与经预处理的高浓有机废水一起进入后续工序处理。
三、电镀废水及其处理工艺
电镀废水的成分非常复杂，不同企业，其电镀液配方、产品及其他生产原料均有区别，使得排放的废水水质不尽相同，但是，就一般电镀企业而言，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]，个别电镀企业废水中还含有Cr6+、CN-等危害性极大的污染物。电镀企业除了正常的生产废水外，还有少量高浓度废液或母液需要处理，其污染物的成分与生产废水类似。
综合分析电镀企业废水、废液的水质及排放情况，电镀废水处理一般按同类合并、分类收集、分别处理的思路进行，分类明细见表1。
根据表1中的分类，下面分别介绍各类废水的常用处理工艺。
1•络合废水
络合废水中主要污染物为铜离子的络合物，如Cu2+与NH4OH、EDTA等形成稳定的络合铜，一般靠投加酸碱中和的方法不能去除。对络合废水的处理首先要破坏络合物，采用溶度积比络合物稳定常数更小的沉淀剂，使其与金属离子形成更稳定的沉淀物，从废水中分离出来，达到去除的目的。
常用破络的化学药剂有Fe盐、Na2S等，因为S2-属于排放标准中严格控制的污染物，因此Na2S只能作为辅助的破络剂，严格控制其投加量。常用络合废水处理工艺见图1。
2•含氟废水
电镀企业Pb-Sn废水中含有大量的氟硼酸根(BF4-)、Pb2+和Sn2+，其中Pb2+和Sn2+，通过投加碱液，调节pH值生成沉淀物去除，氟硼酸根形成氟化物沉淀去除。
常用含氟废水处理工艺见图2。
3•含氰废水
含氰废液一般都回收处理，只有清洗废水中含有少量氰(CN-)，常用碱性氯化法破氰（络合氰）。常用含氰废水处理工艺见图3。
4•含铬废水
含铬废水中，铬主要以Cr6+的形式存在，在酸性的条件下，投加还原剂将Cr6+还原成Cr3+，然后调节pH至碱性，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。
常用含铬废水处理工艺见图4。
5•高浓度有机废水
化学清洗、显影、脱膜等工序排放的废水中COD含量很高，甚至达到10~20g/L，显影和脱膜废水呈碱性，pH≥13，一般呈现蓝色，该部分高浓度有机废水通常采用酸析法处理。
在酸性条件下，废水中的感光膜、清洗剂会析出，形成浓胶状聚合物，经固液分离去除，再把pH调至弱碱性，加入混凝剂，经沉淀进一步降低废水的COD值。
常用高浓度有机废水处理工艺见图5。
6•废液或母液
一般电镀企业产生的废液，约占总废水量的0.5%左右。废液中大部分具有回收利用价值，例如浓酸、浓碱可用来调节废水处理中废水的pH值，节省运行费用，其他废液及预处理产生的污泥，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，该部分废水是电镀废水处理的主体，其他种类废水经预处理后，与低浓度清洗废水混合再处理，达标排放出厂或回用。有废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
常用混合废水处理工艺见图6。
设置离子交换工段主要是考虑到电镀药剂配方复杂且保密，络合剂和表面活性剂对氢氧化铜的沉淀有影响，增加离子交换柱，可进一步去除废水中的铜离子，尤其是络合铜离子，确保排放水质达标。
8•废水处理工艺的自动化
自动控制在电镀废水处理中起着重要作用，电镀废水处理操作工序复杂、投加药品众多，采用自动化控制程序，可以避免一些人为的不利因素、可以准确控制投加的药剂量而不造成浪费、可以减少操作人员节省运行费用，因此，电镀废水处理应尽可能的采用自动化程序控制，确保整个处理工艺流程正常运行。
电镀废水成分复杂，不同电镀企业其产生的废水水质均有差异，因此，在进行电镀废水处理设计时，应详细分析废水水质，有条件的情况下，可先进行小试或中试，确保采用的处理工艺可行、可靠。