申請日2013.12.14

　　公開(公告)日2014.04.16

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開一種線路板生產(chǎn)廢水處理方法，包括以下步驟：a.將廢水暴曬12-36小時;b.對廢水通入空氣，并調(diào)節(jié)廢水的pH至5.6-7;c.過濾除去固體雜質(zhì);d.采用生物富集膜除去廢水中的金屬離子;e.采用生物降解膜降解廢水中的有機(jī)污染物;f.向廢水中投入石英砂，靜置48小時以上。本發(fā)明的生物富集膜及生物降解膜相對于普通的活性污泥，更具有處理效率高、回收簡便、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)本發(fā)明提供的方法處理后的廢水，經(jīng)檢測達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，可重新投入生產(chǎn)或經(jīng)簡單處理后排入水體。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種線路板生產(chǎn)廢水處理方法，包括以下步驟：

　　a.將廢水暴曬12-36小時;

　　b.對廢水通入空氣，并調(diào)節(jié)廢水的pH至5.6-7;

　　c.過濾除去固體雜質(zhì);

　　d.采用生物富集膜除去 廢水中的金屬離子;

　　e.采用生物降解膜降解廢水中的有機(jī)污染物;

　　f.向廢水中投入石英砂，靜置48小時以上;

　　所述生物富集膜包括網(wǎng)格狀的聚碳酸酯基層以及覆蓋在基層表面的富集活性層，所述富集活性層的原料按重量計(jì)包括30-40份海藻酸鈉、50-100份瓊脂、10-30份聚乙烯肽胺、2-3份蘭小菇孢子懸液、10-15份天麻根系提取液、0.1-0.5份KH2PO4;

　　所述生物降解膜包括毛刷狀的聚碳酸酯基質(zhì)以及覆蓋在基質(zhì)表面的降解活性層，所述降解活性層的原料按重量計(jì)包括20-30份海藻酸鈉、40-70份瓊脂、3-5份毛柄金錢菌孢子懸液、10-20份鳳眼蓮根系提取液。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于：所述蘭小菇孢子懸液為按重量計(jì)1-2份蘭小菇孢子與5-7份無菌水混合而成;所述天麻根系提取液為按鮮重重量計(jì)10-13份天麻根粉碎為0.5-1mm的小段后與20-45份的無菌水混合并通過旋轉(zhuǎn)式搖床以200-500r/min的轉(zhuǎn)速震蕩3-5min而成。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于：所述毛柄金錢菌孢子懸液為按重量計(jì)3-7份毛柄金錢菌孢子魚10-14份無菌水混合而成;所述鳳眼蓮根系提取物為按鮮重重量計(jì)5-10份鳳眼蓮根粉碎至0.5-1mm的小段后與20-30份的無菌水混合并通過旋轉(zhuǎn)式搖床以200-500r/min的轉(zhuǎn)速震蕩3-5min而成。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線路板生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于：所述生物富集膜的制備方法為將所述瓊脂、海藻酸鈉、KH2PO4、聚乙烯肽胺混合，加入體積為所述混合物1.5-2倍的水，加熱至80-90℃使上述混合物溶于水制成熔膠;將熔膠倒入邊長與基層相同的容器中，溫度降至50℃時將所述基層浸入熔膠;溶膠凝固后，將其取出并于溶膠表面涂覆所述天麻根系提取液，置于15-19℃環(huán)境中干燥30-50min;再向溶膠表面涂覆所述蘭小菇孢子懸液，置于20-25℃環(huán)境中靜置2-5小時。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線路板生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于：所述生物富集膜的制備方法為將所述瓊脂、海藻酸鈉混合，加入體積為所述混合物1.5-2倍的水，加熱至80-90℃使上述混合物溶于水制成熔膠;將熔膠倒入邊長與基質(zhì)相同的容器中，溫度降至50℃時將所述基質(zhì)浸入熔膠;溶膠凝固后，將其取出并于溶膠表面涂覆所述鳳眼蓮根系提取液，置于30-40℃環(huán)境中干燥30-50min;再向溶膠表面涂覆所述毛柄金錢菇孢子懸液，置于10-15℃環(huán)境中靜置2-5小時。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的線路板生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于：所述富集活性層的厚度為1-5cm，所述降解活性層的厚度為1-20mm。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線路板生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于：所述采用生物富集膜除去廢水中的金屬離子是指每噸廢水中浸入15-30m2的所述生物富集膜，并使廢水溫度保持在30-40℃，每10-15小時向廢水中投放10-20Kg的PDA液體培養(yǎng)基，并向廢水中按30L/min的速度通入空氣。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的線路板生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于：所述采用生物降解膜降解廢水中的有機(jī)污染物是指每噸廢水中浸入8-15m2的所述生物降解膜，并使廢水溫度保持在20-30℃，并向廢水中按10L/min的速度通入空氣。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的線路板生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于：所述步驟b中對廢水通入空氣是指以20L/min的速度向廢水中通入空氣10-15小時。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的線路板生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于：所述步驟d與步驟e的耗時之比為1:1.5。

　　說明書

　　一種線路板生產(chǎn)廢水處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種線路板生產(chǎn)廢水處理方法。

　　背景技術(shù)

　　隨著PCB產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展壯大，PCB廢水的環(huán)保問題已經(jīng)日益突顯。PCB在給我國帶來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，也給國內(nèi)環(huán)境保護(hù)帶來了嚴(yán)重影響。PCB用水量和排污量都較大，據(jù)年鑒資料顯示，2007年我國PCB行業(yè)的總廢水量為2.78～3.36 億t。PCB 廢水中含有大量的Cu2+、Ni2+、Ag+、Au+、Sn2+/ Sn4+、Pb+等金屬離子，含量變化較大，濃度高，成分復(fù)雜，形態(tài)不一，既有固體懸浮金屬顆粒，也有游離態(tài)非絡(luò)合金屬離子，同時還有絡(luò)合態(tài)的絡(luò)合金屬離子。這些金屬離子如不處理，直接排放到自然界中，會對環(huán)境和人類造成極大的危害。Cu會引發(fā)呼吸系統(tǒng)病癥，Ni會引發(fā)各種皮炎、腸胃疾病和腫瘤，Pb會引發(fā)血液系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等病癥。金屬離子不僅會對人類的健康造成損害，同時會對自然界的生物造成危害。淡水或海洋中的水生生物對水體中的金屬離子非常敏感，即使很低的濃度也會對其構(gòu)成威脅;土壤或灌溉水中的金屬離子會對植物生長產(chǎn)生不利的影響，并且將在植物的葉莖或根部富集，以至影響波及整個食物鏈。 PCB廢水中還含有大量有機(jī)物，體現(xiàn)在混合廢水CODCr可高達(dá)l000 mg/L。生產(chǎn)線排出的各種報(bào)廢濃缸液(無回收價(jià)值)及濃缸后水洗水含有大量的表面活性劑、油墨、綠油、有機(jī)分散劑、光亮劑、除油劑等高濃度的有機(jī)化合物。PCB廢水中還含有氨氮、氰化物、氟化物、磷等污染物。有機(jī)物質(zhì)在分解過程中大量消耗水中的溶解氧，可以使水體缺氧，致使大多數(shù)水生動物難以生存。有機(jī)物質(zhì)分解時放出氧，又會促使藻類及浮游植物大量生成，導(dǎo)致湖泊的加速淤塞。有機(jī)物質(zhì)形成的泡沫、浮垢和引起的渾濁、惡臭等，都足以降低水體的使用價(jià)值。氰化物是極毒的物質(zhì)，廢水中的氰化物可以成為氰化氫氣體逸出，氰化物和氫氰酸能通過皮膚、肺、胃進(jìn)入人類體內(nèi)。氟化物能危害人的骨骼和皮膚。氨氮和磷是造成湖泊和近海富營養(yǎng)鹽化的主要營養(yǎng)物質(zhì)，廢水若沒有妥善處理就排放，會造成受納水體污染、影響水體功能、破壞生態(tài)環(huán)境。PCB廢水的傳統(tǒng)處理方法有很多，化學(xué)沉淀一離子交換法、離子交換一活性炭法、氣態(tài)凝集一過濾法等組合工藝較受PCB行業(yè)的青睞。與化學(xué)混凝沉淀等方法相比，生物法具有加藥量小，出水電導(dǎo)率低，可滿足回用要求，經(jīng)濟(jì)可行等優(yōu)點(diǎn)，因此越來越受到重視。目前采用生物法深度處理PCB廢水的應(yīng)用實(shí)例較少，通常的做法是采用馴化的活性污泥直接對廢水的有機(jī)污染物進(jìn)行降解，處理效果較低。同時，采用活性污泥處理的廢水濁度高，活性污泥回收困難，活性污泥所富集的重金屬離子又將對廢水產(chǎn)生二次污染。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　有鑒于此，本發(fā)明公開一種有效降低線路板生產(chǎn)廢水中的金屬離子、有機(jī)污染物含量且易于回收設(shè)備的廢水處理方法。。

　　本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種線路板生產(chǎn)廢水處理方法，包括以下步驟：

　　a.將廢水暴曬12-36小時;

　　b.對廢水通入空氣，并調(diào)節(jié)廢水的pH至5.6-7;

　　c.過濾除去固體雜質(zhì);

　　d.采用生物富集膜除去廢水中的金屬離子;

　　e.采用生物降解膜降解廢水中的有機(jī)污染物;

　　f.向廢水中投入石英砂，靜置48小時以上;

　　所述生物富集膜包括網(wǎng)格狀的聚碳酸酯基層以及覆蓋在基層表面的富集活性層，所述富集活性層的原料按重量計(jì)包括30-40份海藻酸鈉、50-100份瓊脂、10-30份聚乙烯肽胺、2-3份蘭小菇孢子懸液、10-15份天麻根系提取液、0.1-0.5份KH2PO4;

　　所述生物降解膜包括毛刷狀的聚碳酸酯基質(zhì)以及覆蓋在基質(zhì)表面的降解活性層，所述降解活性層的原料按重量計(jì)包括20-30份海藻酸鈉、40-70份瓊脂、3-5份毛柄金錢菌孢子懸液、10-20份鳳眼蓮根系提取液。

　　蘭小菇是小菇屬一類真菌，多腐生于高山林間落葉上，對纖維素有強(qiáng)烈的分解能力，秋冬樹葉脫落于地面，接觸土表保濕的枯枝朽葉，又可侵入具有生命力的天麻種子中，使種子共生萌發(fā)。本發(fā)明所稱蘭小菇孢子為市售產(chǎn)品。所述蘭小菇在生長過程中能夠有效富集污水中的Cu2+、Ni2+、Ag+、Au+、Sn2+/ Sn4+、Pb+等金屬離子，而這一特性只在所述天麻根系提取液存在時才能獲得表達(dá)，有可能是天麻根系中的某種分泌物或其他微生物與蘭小菇共同作用產(chǎn)生。處理完污水后的蘭小菇因具有較大的子實(shí)體，其回收及處理極為簡便，更不會造成活性污泥處理時產(chǎn)生的二次污染問題。而將蘭小菇孢子固定在生物膜上，有利于促進(jìn)其萌發(fā)，為其生長提供附著點(diǎn)。

　　所述毛柄金錢菌學(xué)名為Flammulina velutiper (Fr.) Sing，是一種常見的食用菌。其在鳳眼蓮根系提取液的刺激下，能夠有效降低廢水中的有機(jī)污染物，猜測是鳳眼蓮根系中的菌群與之產(chǎn)生的協(xié)同作用。本發(fā)明所稱毛柄金錢菌孢子為市售產(chǎn)品。

　　所述蘭小菇孢子懸液為按重量計(jì)1-2份蘭小菇孢子與5-7份無菌水混合而成;所述天麻根系提取液為按鮮重重量計(jì)10-13份天麻根粉碎為0.5-1mm的小段后與20-45份的無菌水混合并通過旋轉(zhuǎn)式搖床以200-500r/min的轉(zhuǎn)速震蕩3-5min而成。

　　所述毛柄金錢菌孢子懸液為按重量計(jì)3-7份毛柄金錢菌孢子魚10-14份無菌水混合而成;所述鳳眼蓮根系提取物為按鮮重重量計(jì)5-10份鳳眼蓮根粉碎至0.5-1mm的小段后與20-30份的無菌水混合并通過旋轉(zhuǎn)式搖床以200-500r/min的轉(zhuǎn)速震蕩3-5min而成。

　　所述生物富集膜的制備方法為將所述瓊脂、海藻酸鈉、KH2PO4、聚乙烯肽胺混合，加入體積為所述混合物1.5-2倍的水，加熱至80-90℃使上述混合物溶于水制成熔膠;將熔膠倒入邊長與基層相同的容器中，溫度降至50℃時將所述基層浸入熔膠;溶膠凝固后，將其取出并于溶膠表面涂覆所述天麻根系提取液，置于15-19℃環(huán)境中干燥30-50min;再向溶膠表面涂覆所述蘭小菇孢子懸液，置于20-25℃環(huán)境中靜置2-5小時。

　　采用本發(fā)明提供的方法制備的生物富集膜，具有強(qiáng)度高、不易破損、蘭小菇萌發(fā)率高、子實(shí)體不易脫落的優(yōu)點(diǎn)。

　　所述生物富集膜的制備方法為將所述瓊脂、海藻酸鈉混合，加入體積為所述混合物1.5-2倍的水，加熱至80-90℃使上述混合物溶于水制成熔膠;將熔膠倒入邊長與基質(zhì)相同的容器中，溫度降至50℃時將所述基質(zhì)浸入熔膠;溶膠凝固后，將其取出并于溶膠表面涂覆所述鳳眼蓮根系提取液，置于30-40℃環(huán)境中干燥30-50min;再向溶膠表面涂覆所述毛柄金錢菇孢子懸液，置于10-15℃環(huán)境中靜置2-5小時。

　　所述富集活性層的厚度為1-5cm，所述降解活性層的厚度為1-20mm。

　　在廢水處理過程中，生物膜上的蘭小菇或毛柄金錢菇子實(shí)體脫落，在廢水中腐爛將造成對廢水的二次污染，因此本發(fā)明針對兩種真菌的生長特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了不同的生物膜成分，并對富集活性層及降解活性層的厚度進(jìn)行了優(yōu)化，確保在廢水處理過程中真菌的子實(shí)體不會脫落。

　　所述采用生物富集膜除去廢水中的金屬離子是指每噸廢水中浸入15-30m2的所述生物富集膜，并使廢水溫度保持在30-40℃，每10-15小時向廢水中投放10-20Kg的PDA液體培養(yǎng)基，并向廢水中按30L/min的速度通入空氣。

　　所述PDA培養(yǎng)基為市售產(chǎn)品，能夠在廢水處理中為蘭小菇提供生長的營養(yǎng)。其在后續(xù)的步驟中，將被所述生物降解膜降解。

　　所述采用生物降解膜降解廢水中的有機(jī)污染物是指每噸廢水中浸入8-15m2的所述生物降解膜，并使廢水溫度保持在20-30℃，并向廢水中按10L/min的速度通入空氣。

　　所述步驟b中對廢水通入空氣是指以20L/min的速度向廢水中通入空氣10-15小時。

　　所述步驟d與步驟e的耗時之比為1:1.5。

　　本發(fā)明所稱通氣、過濾、pH調(diào)節(jié)均可采用常規(guī)方法實(shí)現(xiàn)。

　　本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種線路板生產(chǎn)廢水處理方法，以生物富集和生物降解為技術(shù)路線，選用了合適的原料制備生物富集膜及生物降解膜，并對其工作體系進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用本發(fā)明提供的生物富集膜及生物降解膜，能夠有效去除線路板生產(chǎn)廢水中的多種重金屬離子及有機(jī)污染物，相對于常規(guī)的化學(xué)處理法，具有低污染、低成本、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的生物富集膜及生物降解膜相對于普通的活性污泥，更具有處理效率高、回收簡便、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)本發(fā)明提供的方法處理后的廢水，經(jīng)檢測達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，可重新投入生產(chǎn)或經(jīng)簡單處理后排入水體。