申請(qǐng)日2015.06.12

　　公開(公告)日2015.09.30

　　IPC分類號(hào)C02F103/16; C02F9/14

　　摘要

　　一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝，包括二級(jí)除銅過程：第一級(jí)除銅去除廢水中的水合銅離子，第二級(jí)除銅去除絡(luò)合銅離子，其具體工藝包括如下步驟：廢水提升后，進(jìn)入PH調(diào)整池，通過泵浦加入堿性藥劑將PH控制在8.5～9，進(jìn)入快混池、慢混池，一級(jí)沉淀后的清水通過泵浦提升進(jìn)入破絡(luò)池，加適量硫酸亞鐵破絡(luò)，再將廢水PH調(diào)節(jié)至8～9，過快混池、慢混池、二級(jí)沉淀后廢水進(jìn)入PH回調(diào)池，進(jìn)行生化處理，達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明節(jié)約了藥劑處理成本，穩(wěn)定了排放水水質(zhì)，有利于污泥減量化，有利于有回收價(jià)值資源化回收，在現(xiàn)有PCB行業(yè)廢水處理中有重大推廣價(jià)值。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝，其特征是：包括二級(jí)除銅過程：第一級(jí)除銅去除廢水中的水合銅離子，第二級(jí)除銅去除絡(luò)合銅離子，其具體工藝包括如下步驟：

　　(1)第一級(jí)除銅：用提升泵將綜合廢水引入PH調(diào)整池，通過泵浦往廢水中添加堿性藥劑用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，將PH調(diào)節(jié)至8.5-9.0，采用PH計(jì)進(jìn)行計(jì)量，再引入快混池，添加聚合氯化鋁PAC用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入慢混池，添加聚丙烯酰胺 PAM用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入一級(jí)沉淀池，此時(shí)水體中的水合銅離子會(huì)跟氫氧根發(fā)生沉淀反應(yīng)，生成氫氧化銅沉淀，固液分離后，銅離子得到去除，用刮泥機(jī)將污泥刮去，采用污泥泵將污泥去除;

　　(2)第二級(jí)除銅：一級(jí)沉淀后的清水通過泵浦提升進(jìn)入破絡(luò)池，加入硫酸亞鐵破絡(luò)，用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入PH調(diào)節(jié)池，添加堿性藥劑用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再將廢水PH 調(diào)節(jié)至8～9，采用PH計(jì)進(jìn)行計(jì)量，再引入快混池，添加聚合氯化鋁PAC用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入慢混池，添加聚丙烯酰胺 PAM用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入二級(jí)沉淀池，用刮泥機(jī)將污泥刮去，采用污泥泵將污泥去除，二級(jí)沉淀后的廢水進(jìn)入PH回調(diào)池，再加入硫酸亞鐵用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，亞鐵離子會(huì)與水體中銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將2價(jià)的銅離子還原為1價(jià)的銅離子，1價(jià)的銅離子跟氫氧根結(jié)合的能力加強(qiáng)，形成不穩(wěn)定的CuOH，被氧化后形成 Cu(OH)2，達(dá)到破絡(luò)的效果，從而有效去除水體中的銅離子，再添加硫化鈉，進(jìn)一步去除水體中的銅離子，再進(jìn)行生化處理，達(dá)標(biāo)排放。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝，其特征是：所述堿性藥劑為液堿、片堿、石灰中的一種。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝，其特征是：所述聚合氯化鋁PAC的用量為25kg/1000立方廢水。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝，其特征是：所述聚丙烯酰胺PAM 的用量為2kg/1000立方廢水。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝，其特征是：所述硫化鈉的用量為50kg/1000立方廢水。

　　說明書

　　一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種電鍍廢水的處理工藝，具體涉及一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝。

　　背景技術(shù)

　　PCB行業(yè)廢水主要產(chǎn)生于PC板之濕式制程如：內(nèi)層刷磨、內(nèi)層顯影、內(nèi)層蝕刻、內(nèi)層去膜、電鍍、化學(xué)EDTA等工序。各濕式制程單元之藥液采用多種化學(xué)原料，在生產(chǎn)過程中排出各類老化的高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢水。線路板生產(chǎn)廢水成分復(fù)雜，并且濃度差距大，廢水中主要含Cu2+、Ni2+、COD、酸、堿、EDTA絡(luò)合離子等污染成份，若不進(jìn)行有效治理，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。根據(jù)各生產(chǎn)線工藝、藥劑、保養(yǎng)周期等不同，可將整個(gè)廢水分為：綜合廢水、有機(jī)廢水、去膜顯影廢水、EDTA絡(luò)合廢水。

　　廢水中主要污染物為Cu2+、pH、COD、EDTA絡(luò)合物、SS等，現(xiàn)有工藝是廢水先進(jìn)入綜合廢水調(diào)節(jié)池經(jīng)水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)后用提升泵將廢水提升至綜合廢水破絡(luò)反應(yīng)池。在提升泵前，用管道將硫酸亞鐵藥劑桶相連，廢水在提升的過程中已添加藥劑。在酸性條件下亞鐵離子與銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)、物理吸附等諸多因素的協(xié)同作用下進(jìn)行破絡(luò)反應(yīng)達(dá)到破絡(luò)效果，廢水破絡(luò)后進(jìn)入pH調(diào)整池，在此將pH調(diào)整至8.5～9.5，Cu2+、Fe3+、Fe2+等重金屬離子在堿性條件下，生產(chǎn)氫氧化物沉淀，然后進(jìn)入快混池投入適量的混凝劑進(jìn)行混凝反應(yīng)，在快混池中產(chǎn)生較小的礬花后進(jìn)入慢混池，慢混池中投入絮凝劑將快混池中的小礬花絮凝成較大的礬花進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離，達(dá)到更好的沉淀效果，沉淀池固液分離后的上清液進(jìn)入pH回調(diào)池將pH回調(diào)到6～9，回調(diào)池出來的水進(jìn)入中間池，中間池設(shè)有砂濾增壓泵，增壓泵將中間池中的廢水打入砂濾器進(jìn)行過濾處理，出水到放流池后達(dá)標(biāo)排放。此傳統(tǒng)工藝在水質(zhì)較為惡劣的時(shí)候，尤其對(duì)于中低濃度綜合廢水很難一次處理達(dá)標(biāo)，需循環(huán)處理。

　　現(xiàn)有工藝中，廢水在提升的過程中就已經(jīng)添加硫酸亞鐵。進(jìn)入水體的Fe2+會(huì)跟銅離子進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，理論上Fe2+跟水合銅離子、絡(luò)合銅離子都會(huì)反應(yīng)，反應(yīng)后的金屬離子，通過加堿與OH-反應(yīng)生成氫氧化物沉淀。加入硫酸亞鐵的目的是為了破絡(luò)，破壞絡(luò)合銅的穩(wěn)定性，最后達(dá)到銅的去除，使水質(zhì)達(dá)標(biāo)。但是水體中絕大多數(shù)銅為水合銅離子，只需要簡(jiǎn)單的加堿就可以去除，真正需要使用破絡(luò)而得到去除的銅離子為極少數(shù)。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的離子碰撞理論，F(xiàn)e2+會(huì)絕大多數(shù)與本不需要破絡(luò)的水合銅離子進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，而需要進(jìn)行破絡(luò)反應(yīng)的絡(luò)合銅離子得不到足夠量的亞鐵離子�，F(xiàn)有工藝?yán)�用硫酸亞鐵、硫化鈉作為破絡(luò)劑，用量特別大，導(dǎo)致藥劑成本偏高。隨著大劑量硫酸亞鐵的使用，會(huì)極大增加液堿、石灰的用量。與此同時(shí)沉淀池會(huì)產(chǎn)生大量含銅污泥，極易造成沉淀池起浮泥，影響后續(xù)廢水正常排放。因此，迫切需要提供一種新型的處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的工藝來替代以上傳統(tǒng)的方法。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝，從而解決背景技術(shù)中存在的問題。

　　本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

　　一種處理PCB電鍍中低濃度綜合廢水的二級(jí)除銅工藝，包括二級(jí)除銅過程：第一級(jí)除銅去除廢水中的水合銅離子，第二級(jí)除銅去除絡(luò)合銅離子，其具體工藝包括如下步驟：

　　(1)第一級(jí)除銅：用提升泵將綜合廢水引入PH調(diào)整池，通過泵浦往廢水中添加堿性藥劑用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，將PH調(diào)節(jié)至8.5-9.0，采用PH計(jì)進(jìn)行計(jì)量，再引入快混池，添加聚合氯化鋁PAC用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入慢混池，添加聚丙烯酰胺 PAM用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入一級(jí)沉淀池，此時(shí)水體中的水合銅離子會(huì)跟氫氧根發(fā)生沉淀反應(yīng)，生成氫氧化銅沉淀，固液分離后，銅離子得到去除，用刮泥機(jī)將污泥刮去，采用污泥泵將污泥去除;

　　(2)第二級(jí)除銅：一級(jí)沉淀后的清水通過泵浦提升進(jìn)入破絡(luò)池，加入硫酸亞鐵破絡(luò)，用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入PH調(diào)節(jié)池，添加堿性藥劑用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再將廢水PH 調(diào)節(jié)至8～9，采用PH計(jì)進(jìn)行計(jì)量，再引入快混池，添加聚合氯化鋁PAC用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入慢混池，添加聚丙烯酰胺 PAM用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，再引入二級(jí)沉淀池，用刮泥機(jī)將污泥刮去，采用污泥泵將污泥去除，二級(jí)沉淀后的廢水進(jìn)入PH回調(diào)池，再加入硫酸亞鐵用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，亞鐵離子會(huì)與水體中銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將2價(jià)的銅離子還原為1價(jià)的銅離子，1價(jià)的銅離子跟氫氧根結(jié)合的能力加強(qiáng)，形成不穩(wěn)定的CuOH，被氧化后形成 Cu(OH)2，達(dá)到破絡(luò)的效果，從而有效去除水體中的銅離子，再添加硫化鈉，進(jìn)一步去除水體中的銅離子，再進(jìn)行生化處理，達(dá)標(biāo)排放。

　　所述堿性藥劑為液堿、片堿、石灰中的一種，用量由PH計(jì)自動(dòng)控制，廢水PH8.5會(huì)自動(dòng)加藥，高于9.0會(huì)自動(dòng)停藥，其用藥量由調(diào)節(jié)池廢水PH 值決定，廢水越酸所要的加堿量越大，廢水PH越高所要的加堿量越少。

　　所述聚合氯化鋁PAC的用量為25kg/1000立方廢水。

　　所述聚丙烯酰胺PAM 的用量為2kg/1000立方廢水。

　　所述硫化鈉的用量為50kg/1000立方廢水。

　　第一級(jí)除銅工藝完成，通過直接加堿的方式，可以去除水體中的水合銅離子，此時(shí)一級(jí)沉淀池出水的含銅量一般為2-10mg/L，出水進(jìn)入第二級(jí)除銅段繼續(xù)去除絡(luò)合銅離子。

　　第二級(jí)除銅工藝完成，通過硫酸亞鐵、硫化鈉可以去除水體中的絡(luò)合銅離子。二級(jí)沉淀池出水的含銅量一般為0.2mg/L-0.3mg/L。出水經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后可以排放或是COD有更高要求可以進(jìn)后續(xù)生化處理系統(tǒng)。

　　銅離子在水體中有不同的存在形態(tài)，在酸性條件下，大部分銅離子是與水分子配位結(jié)合為水合銅離子;還有少量銅離子會(huì)與離子官能團(tuán)，如銨根離子、EDTA、草酸根離子、檸檬酸離子進(jìn)行配位結(jié)合成較為穩(wěn)定的且溶于水的絡(luò)合銅離子。銅離子跟不同離子或是官能團(tuán)結(jié)合，會(huì)形成性質(zhì)不同的離子存在形態(tài)。水合銅離子，隨著水體中OH-濃度的提高，即隨著PH 值的升高，Cu2+會(huì)與OH-形成Cu(OH)2沉淀，當(dāng)水體PH達(dá)到8.5時(shí)，水體中的水合銅離子形成氫氧化物沉淀析出。

　　水體中的絡(luò)合銅離子與水合銅離子有不同性質(zhì)，銅離子與少數(shù)離子結(jié)合的能力大于與OH-結(jié)合的能力，所形成的絡(luò)合銅離子比Cu(OH)2更為穩(wěn)定，所以較為穩(wěn)定的絡(luò)合銅離子不能用直接加堿的方式去除，絡(luò)合銅的去除，要首先破壞原有絡(luò)合銅的穩(wěn)定性�？偟膩碚f，亞鐵離子會(huì)與水體中銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將2價(jià)的銅離子還原為1價(jià)的銅離子，1價(jià)的銅離子跟氫氧根結(jié)合的能力加強(qiáng)，形成不穩(wěn)定的CuOH，被氧化后形成 Cu(OH)2，達(dá)到破絡(luò)的效果，從而有效去除水體中的銅離子。

　　本發(fā)明具有以下有益效果：

　　1、本發(fā)明通過二級(jí)除銅工藝，亞鐵離子只需要用來去除水體中的絡(luò)合銅離子，用量自然會(huì)減少，硫酸亞鐵用量的減少，也會(huì)使液堿、石灰的用量減少，而硫酸亞鐵、液堿、石灰占據(jù)了藥劑成本的大部分，因此大大降低了藥劑成本。

　　2、、兩級(jí)去銅工藝有利于消除車間排水的波動(dòng)對(duì)廢水處理穩(wěn)定的影響，可增加對(duì)廢水調(diào)控的手段。

　　3、經(jīng)兩級(jí)沉淀處理，出水COD進(jìn)一步降低，固體藥劑的加藥量會(huì)明顯減少，可減少系統(tǒng)污泥量，同時(shí)也可相應(yīng)提高污泥含銅量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)核算，單位廢水處理成本可以下降20%-30%，廢水處理的污泥量會(huì)下降25%-35%，污泥含銅量會(huì)上升0.5%-2%。

　　本發(fā)明節(jié)約了藥劑處理成本，穩(wěn)定了排放水水質(zhì)，有利于污泥減量化，有利于有回收價(jià)值資源化回收，在現(xiàn)有PCB行業(yè)廢水處理中有重大推廣價(jià)值。