印刷電路板生產廢水治理及回收探究

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摘要:印刷電路板企業生產時會產生大量廢水，若不能及時做好廢水處理工作而讓其任意排放，必然會危害生態平衡。文中分析印刷電路板廢水處理的必要性，探討如何做好石油廢水處理工作。

關鍵詞:印刷電路板廢水;處理技術;運用措施

印刷電路板生產產生的廢水中含有大量重金屬離子，如果不能做好治理分析工作，將會造成嚴重的環境污染問題。但印刷電路板生產工藝復雜，會產生各種成分的廢水，這類廢水治理及回收難度較大，有必要做好研究工作，提高廢水綜合治理及回收質量。

一、印刷電路板廢水概況分析

隨著技術產業的不斷發展，印刷電路板生產也開始呈現精細化模式，造成印刷電路板廢水大量增加。印刷電路板廢水中含有大量硫化物，這些硫化物會影響企業生產效率，影響化工環境，造成廢水處理工作任務量。如果不能對生產期間產生的廢水進行處理，就會直接影響到生產質量，影響到生產經濟效益，阻礙行業進步發展。在這樣的背景下，進行印刷電路板廢水處理時要選擇合適的處理技術，提高廢水處理質量與效率，推動印刷電路板行業健康發展。通常來說，印刷電路板企業生產期間會產生大量廢水，這些廢水處理難度較大且污染物質繁雜，造成廢水處理難度不斷增加，影響到水資源供應，還會對生態環境產生影響。印刷電路板生產廢水成分復雜，生產中布線層次存在差異，會產生不同內容的廢水含量。印刷電路板廢水根據成分差異分成不同類型，主要為重金屬廢水、含氟廢水、酸堿廢水等。其中含重金屬廢水主要為Ni2+、Pb2+、Cu2+，含有不同濃度的NH4+、EDTA等絡合劑等。印刷電路板生產時會產生大量廢液，這些廢液也是組成生產廢水的主要內容。廢水中含有大量有害物質，一定條件下會對微生物和生物產生毒性影響，危害到周邊環境與空氣。印刷電路板企業生產時需要田間化學物質，這些化學物質與氧氣、水相遇后產生反應，分析吸收水中的氧氣，打破原有水體平衡，造成水中富氧化、富磷化，使得水中微生物瘋漲，極大可能誘發赤潮情況，威脅到水生生物的生存環境。同時，因為印刷電路板廢水pH值處于不斷變化狀態，不同化學物質屬性不同，酸堿性差異，彼此可能產生中和反應，造成廢水酸堿度不斷變化，污水處理時可以利用這一特性展開，實現物質處理。污水處理過程中根據實際情況向其中投放化學藥劑，加快或開展某些化學反應，將廢水中的各種物質進行轉換，形成沉淀、膠狀物等，解決毒害問題，提高污水的可利用率。

二、印刷電路板廢水常用處理技術

(一)引入低溫微生物處理方法

印刷電路板廢水中，氮、磷元素明顯超標，若不經處理直接排出，就可能污染周邊水體，導致富營養化現象發生，對水中魚類、植物等的生長產生直接危害。因此，針對引述電路板廢水的處理，首先需要對其中氮、磷元素進行分解，通常會選用低溫微生物對其進行分解處理。低溫生物對石油廢水中所含有的烴類物質能進行有效分解，達到凈化石油廢水，提升污水凈化質量和效率。而且低溫環境下，這類微生物能夠對廢水中的烴類物質進行有效分解，避免在進行污水處理時產生二次污染。研究表明，通過萘胺降解菌與適冷脫酚菌，可以對污泥中的污染物質進行處理。借助AO污水處理工藝降低污水中烴類物質含量，降低印刷電路板廢水有害物質，避免因為污水排出而對周邊生態環境產生影響。而固化微生物會利用海藻酸鈉對活性污泥進行包埋處理，在印刷電路板廢水處理時，引入固化微生物，還能對其中的氨氣和臭氣進行有效處理。

(二)廢水預處理技術分析

1．除油預處理

目前為止，對于污水表面的油脂在處理過程中，最常用的有兩種方法:(1)隔油法。隔油法主要利用了油脂污染物的物理特性，對漂浮在污水表面的輕質油進行隔離處理，再借助生物技術對這些污染物采取清除處理，以此達到降低污水中油脂類污染物的濃度，使其達到符合排放的安全標準的目的。(2)氣浮法。該方法主要用于去除廢水中的油脂懸浮顆粒，通過加壓、電解等綜合方法，對其進行分解處理，以此降低廢水中污染物的濃度以及毒性。

2．脫酚預處理

脫酚預處理技術的主要工作原理是通過萃取法對廢水中的污染物進行分離處理。首先，在廢水中加入對應的脫酚試劑，對其中的酚類物質進行有效分解，然后在利用現代萃取技術，使廢水中的酚類物質和其脫離開來。該種處理模式所取得的分離效果較好，而且一般情況下，可以有效去除廢水中大約97%的酚類物質。但如果廢水中所含的酚屬于非揮發類物質，其分離效果也只能達到46%，但也十分不錯。另外，這種分離處理方法同時也能去掉廢水中大約87%的CODCr。

3．脫氨預處理

現階段，對于廢水中氨的處理，最常采用的方式為蒸汽除氨法。其具體操作方法為:先通過一定操作處理，使廢水中的氨氮類化物變成游離狀態，然后通過外部蒸汽操作，使其中的氨氮化物能夠自動從廢水中脫離出來。之后在利用一定化學物質，對分離后的氨氮化物進行吸收處理，最后使其在磷酸溶液的作用下再次生成，以此達到對氨氮化物的回收和再利用。此種回收處理方法不僅能有效實現對廢水中氨氮化物的回收和再利用，而且脫氨效果良好，一般情況下，可以有效去除廢水中氨氮化物含量的97．5%。

(三)化學處理方法

1．沉淀劑的應用

印刷電路板廢水中存在大量有害的化學物質，在進行廢水處理時，可以利用這些物質的化學性質對其進行處理，通過相互間進行化學反應，最終生成沉淀或者氣體、懸浮物等，從而實現對廢水中有害物質含量的控制，甚至完全去除。或利用物理處理方式分離不溶解的化學物質。沉淀劑的作用原理為污染物和化學藥劑之間的相互反應，從而形成不溶于水的無害物質，通常為沉淀或者顆粒懸浮物，然后借助目前先進設備進行固液分離，對廢水進行提純處理。而常用的化學藥劑包括鋇鹽制劑、氫氧化物等，這些藥品能夠快速溶于水中，并在其中發生反應分理出重金屬離子。實際印刷電路板廢水處理時根據污水組成選擇沉淀劑，保證廢水處理的有效性。

2．化學氧化法

該方法是利用氧化劑本身所具有的氧化作用，將很難降解的有機物或氧化有機物降解物容易降解的有機物或CO2和H2O。在印刷電路板行業中，最常用的氧化劑為芬頓、臭氧和氯等。對于廢水中的漂浮物質，可以通過化學凝聚法對其進行收集處理，提高廢水回收處理的效率。另外，利用化學凝聚法處理水中漂浮物時，工作人員可以同時在水中加入絮凝劑，將漂浮物的凝聚作用催發到極致，便與后續回收處理。

3．超臨界水氧化法

當水溫發生變化時，印刷電路板廢水中的化學成分也會隨之發生變化。因此，可以借助超臨界水氧化法對廢水進行凈化處理，具體操作為:將廢水水溫升至臨界點，對其傳遞性進行強化，使其中的水、氣體、有機物等彼此之間相互溶解，成為一種介質，從而實現對印刷電路板廢水中污染物的有效溶解。但該技術使用條件較為苛刻，對材料、器械的性能要求較高，實際應用范圍有限。

(四)印刷電路板廢水物理處理方法

1．吸附處理方法

所謂的吸附處理法是這里用一些固體材料，如活性炭等自身所具有的吸附性對水中污染物進行凝聚和吸附。除去污水中的COD、顏色、味道等，但這類處理方法成本較高，稍不注意還可能造成二次污染。在印刷電路板污水處理時，吸附法通常與臭氧氧化法或絮凝法組合在一起共同使用。

2．膜分離方法

膜分離的方式有很多種，比如常用的微濾、超濾和反滲透。通過膜分離方法，可以去除廢水氣味、有機物、微生物等，提高廢水處理質量，大幅度提升水質穩定性。將印刷電路板行業所產生的廢水中通過生物薄膜，實現物質交換的同時達到對有機物的快速降解。可見，在印刷電路板廢水處理過程中，利用微生物活動轉化廢水中的污染物，順利實現污水凈化。

3．氣浮處理方法

氣浮處理法是將氣體以微氣泡的形式通入含有油料和其他雜質的污水中，在氣泡上浮過程中與污水中的油漬、雜質顆粒等黏附在一起，共同上浮至污水表面，然后利用撤油器將其從水表撤除，達到凈化污水的目的。在這過程中微氣泡大小主要由所加入其中的氣浮藥劑和相關處理工藝決定。所以當印刷電路板廢水需要進行絮凝和油漬分離時，可以利用氣浮處理方法。大量實踐效果表明，氣浮處理廢水效果顯著，具有推廣價值。

4．直接過濾方法

一般情況下，印刷電路板廢水中有些物質會直接以固體顆粒形式存在，因此可以直接利用網篩法對這些物質進行過濾處理。隨著科技水平的不斷發展，過濾設備也在快速更新，對于可去除物質的種類和強度不斷升級，而且去污效率也有明顯升級。比如，最新發明的通過重力法去除廢水中有害沉淀操作，該方法還能對廢水中的懸浮物進行有效去除。

5．合理運用大數據技術

在建立污水處理仿真系統的過程中，要利用Simulink軟件進行魔性轉換，利用Borland軟件開發上位系統，依據UML理念分析系統需求，完成整體設計。而上述工作的開展，需要大量原始數據做基礎。通過大數據技術構建仿真數據庫、控制數據庫、系統數據庫，形成廢水處理仿真系統。然后借助系統，分析各類污水處理項目的投資成本、設備運行費用，從而選擇合適方案，節省成本;對污水處理系統運營狀態進行模擬、預測，優化處理工藝，提升處理效率。

三、印刷電路板生產廢水綜合治理及回收措施

所謂的源頭控制，是指在整個印刷過程中采用綠色環保的印刷技術;先進科學的印刷設備以及健康環保型油墨。在當代現有印刷工藝中，最常采用的就是膠印工藝和凹版印刷等技術，這些印刷技術在實際操作過程中都會用到潤版液和一些溶劑，而這些物質在使用過程中都會不可忽視的產生一些CODs廢水。針對這種情況，印刷企業可通過采用綠色環保型油墨印刷替代當前會產生嚴重污染的印刷工藝。比如，用柔版印刷工藝替代傳統替代傳統平版和凹版印刷工藝，如此能在一定程度上減少和降低整個印刷過程中CODs廢水的排放量。

(一)做好廢水水質成分檢驗

1．合理編制采樣方案，奠定高效檢測基礎

現場采樣方案的編制是水質檢測采樣的具體參考和指導，在開展實際采樣前，需對采樣的目的、對象和要求進行詳細和充分的了解。現場采樣方案的在編制過程中要包含詳細的工作流程和具體的負責人，比如采樣任務的主要目的、具體要求、完成時間、需要注意的內容、具體項目負責人、具體工作內容、采樣質量要求等等。因此在進行采樣方案編制時，一定要仔細、慎重，做到事無巨細都涵蓋在內，確保內容縝密。采樣標準一定要遵循國標認可標準，既有現場勘查，也有從各種途徑收集到的資料，最終編制出全面且符合要求的現場采樣方案。而且在具體采樣過程中，質量控制措施必不可少，它屬于采樣方案的重要組成內容，其中一定要包含空白樣、質控樣、平行樣以及現場質量監控員等對比控制措施，確保現場所采集到的樣品的規范性和具有代表性，以此避免和減少現場采樣中采樣員操作的隨意性和盲目性。

2．處理間接測量誤差

在對廢水水質進行檢測化驗的過程中，一定要根據要求做好水樣的提取、運輸和預處理等工作。同時，檢驗員需要根據檢測要求嚴格操作，為保證儀器精度符合檢測標準，需要在具體操作前，對其精度進行全面校準。最后，控制實測數據精度，這也是實驗的關鍵。具體可以從以下方面入手:在廢水檢測測試過程中，是將檢測所得數值直接代入公式計算，從而間接獲取各項數據的最終測量值。所以，所謂的間接誤差不僅包括直接測量數據值時所產生的誤差，還包括公式計算過程中產生的計算誤差。實際上，間接測量所得的測量值和直接測量所得測量值之間存在必然聯系，都對最終測量結果產生影響。在進行測量數據誤差分析時，如果按照算術平均誤差進行計算，需要思考誤差疊加對最終結果的不利影響。再利用間接測量公式，比如加減法進行誤差分析時，需要考慮絕對誤差和相對誤差對結果的影響，而且該誤差分析法應包含整個間接測量過程，如較為復雜的操作等，在整個分析過程中需要先考慮絕對誤差，然后再分析相對誤差，順序不能搞混，如此在利用計算方法進行總結最為合理。

3．制定質量控制方案

首先，采用合理的廢水檢測分析方法，確保符合國家權威性標準的同時，又保證檢測方法的敏感性，如此才能最大程度上保證廢水水質檢測數據的準確度。其次，作為實驗操作人員，需要每天對實驗室溫度、濕度等基礎數據進行定時測量和記錄，避免實驗室環境變化對檢測數據產生影響，同時通過數據對比，分析得出實驗室廢水質量檢測的最佳環境。同時，每次操作完成后要對所用儀器進行清理、消毒和干燥處理，避免一起受到污染，且定期對各種儀器進行檢查和保養，確保其能一直符合實驗室精度檢測標準。另外，在實驗室進行純凈水的廢水質量檢測和記錄時，一定要充分認識到規范操作的必要性，保證整個實驗過程中水樣質量符合要求。

(二)回收處理措施

1．治理一般混合廢水

一般混合廢水數量大且僅含有少量CODCr時，可以直接將小批量含銅廢水、酸堿廢水進行混合，經過綜合處理系統處理，經過各個流程后可以順利完成污水處理。處理時經過置換與混凝，選擇PAM絮凝劑，通過斜板沉淀池，對沉淀后的泥水進行分離處理，用清水缸收集上層清水，利用砂率器進行后續過濾處理，通過對污水中懸浮物的回收處理，調整廢水的pH值，廢水處理后達標后方可進行排放。

2．治理酸堿廢水的方法

印刷電路板生產廢水中酸堿廢水主要來自生產線洗缸產生的廢液，主要污染物為CODCr，經過分開收集后按照一般混合廢水處理方式。實際處理時為了保證處理的質量，需要將酸堿廢水平均定量加入，最終通過綜合處理系統完成分析與處理。

3．治理一般有機廢水

印刷電路板生產廢水主要來自退膜、顯影等工序清洗時產生的廢水，這種廢水中含有高濃度的CODCr。處理時需要增加預處理后的高濃度有機廢水，而且涉及酸化和頓氧化操作。實際處理時雙氧水作為處理氧化劑、硫酸亞鐵為催化劑，酸性環境下二價鐵鹽會分解成雙氧水，生成游離氫氧自由基，這種自由基具有極強的氧化能力，與有機物反應成生成水與二氧化碳。處理完成后調整酸堿度，利用的泵定量方式將其加入處理系統中。

4．治理高濃度有機廢水

高濃度有機廢水中含有大量CODCr，在對其進行治理時，首先需要對其進行預處理。而預處理時需要先對其進行酸化，然后在進行沉淀處理。即實際處理操作中，通過酸化劑調整廢水的酸堿值，使其穩定在5左右，然后在酸化處理的廢水中聚合氯化鐵，從而得到大顆粒絮狀沉淀，即固液分離物，以此實現對油狀有機物的有效凝聚。之后，向廢水中絮凝劑PAM，將懸浮物的凝聚作用催發到極致，最后再利用壓濾處理技術，對高濃度有機廢水中的固體懸浮物進行分離處理，回收其中對油狀有機物。四、結語總之，印刷電路板廢水處理技術及運用效果對行業發展來說具有現實意義，廢水處理效果直接關系到企業效益及市場競爭力。印刷電路板廢水處理人員掌握廢水處理技術要點，利用各類處理技術，提高廢水處理效率，實現企業經濟效益的最大化。

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作者:涂佳 單位:重慶市環境保護工程設計研究院有限公司