北極星水處理網訊:針對崑山千燈印刷電路板(PCB)工業園區廢水排放特性和原廢水處理廠現狀,設計新建規模為8000m3/d的火炬廢水處理廠,用以處理PCB工業園區的生產廢水和生活汙水。綜合考慮,新老廢水處理廠相結合採用預處理—生化處理—人工溼地深度處理工藝。
其中預處理主要針對酸洗、鹼洗以及企業內部預處理後的絡合廢水,採用調節—破絡—混凝沉澱的處理工藝;生化處理採用以投藥式活性汙泥法為核心的處理工藝,後續輔以人工溼地深度處理。運行結果表明,該廢水處理廠尾水可穩定達到《太湖地區城鎮汙水處理廠及重點工業行業主要水汙染物排放限值》(DB32/T1072—2007),經人工溼地處理後出水可達到《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)IV類水體標準,可為今後電路板產業基地的廢水綜合處理及回用提供示範。
1、工程概況
隨著國內電子行業的迅速發展,作為其基礎的印刷電路板(PCB)產業,每年也以10%~20%的速度增長。PCB製造是一項相當複雜且綜合性較高的加工技術,其生產過程會產生大量含重金屬的廢水以及有機廢水,如絡合金屬廢水、含氰廢水、油墨廢水、酸鹼性蝕刻廢水等。其中絡合廢水中含有EDTA、甲醛等成分,在一定條件下易與銅等金屬形成螯合物,廢水採用一般方法很難有效地處理。
隨著國內環保意識的提高和行業廢水排放監管的加強,以及ISO14000認證在行業的推廣,PCB行業廢水的有效處理便成為亟待解決的問題。蘇州崑山的千燈富民廢水處理廠作為千燈鎮PCB工業園區配套而建的專業廢水處理廠,採用企業預處理+廢水處理廠集中處理+達標排放處理的工藝,處理能力為4000m3/d,出水基本達到《汙水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準。
但隨著千燈鎮PCB產業的迅速發展、相關企業的不斷聚集以及太湖流域水環境保護力度的加大,提標後原有的富民廢水處理廠從處理規模和能力等方面均已無法滿足PCB工業園區的發展要求。
為此,以崑山市千燈PCB工業園區為研究對象,根據汙染物排放特點,設計並開發適於PCB生產排放廢水、廢液的物化和生化綜合處理的技術工藝,有助於建立廢水集中處理、循環利用機制,為千燈產業基地的可持續發展與區域水環境保護打下了堅實的基礎。
2、原廢水處理廠問題分析
2.1、工藝流程及進出水水質
原富民廢水處理廠共設3條管道,分質收集各PCB企業含銅廢水、油墨廢水和生活汙水,採用預處理+集中處理的工藝,工藝流程如圖1所示,設計進出水水質見表1。
2.2、問題分析
千燈PCB工業園區本著統一規劃、統一建設、統一管理的原則,相繼引進了技術含量高、與電子企業配套無汙染或輕度汙染、符合清潔生產要求的眾多企業。因此,隨著PCB工業園區的發展,原廢水處理廠逐漸顯現以下問題。
(1)富民廢水處理廠設計處理能力只有4000m3/d,獲批接入工業園區廢水處理廠處理的廢水量已接近8000m3/d,處理能力嚴重不足。
(2)富民廢水處理廠佔地面積有限,沒有擴大處理規模建設的餘地;且處理工藝中缺少深度生化處理單元,無法進行深度提標改造。
(3)根據江蘇省環保廳要求,排入太湖流域水體的處理出水執行《太湖地區城鎮汙水處理廠及重點工業行業主要水汙染物排放限值》(DB32/T1072—2007)的標準,由於進水水質濃度變化較大,短時間進水的衝擊負荷易影響出水水質,存在短時間出水水質超標的現象。
3、PCB工業園區廢水綜合處理
3.1、解決方案
根據富民廢水處理廠存在的問題及PCB工業園區生產廢水實際狀況,設計新建火炬廢水處理廠,處理規模為8000m3/d,尾水排放執行DB32/T1072—2007的相關標準。同時,各企業生產廢水須經過企業內部預處理後,達到GB8978—1996的三級標準後經分質收集管網匯集至火炬廢水處理廠處理,處理後的生活汙水達到《汙水排入城市下水道水質標準》(CJ343—2011)標準後經生活汙水收集管網接入火炬廢水處理廠,火炬廢水處理廠設計進出水水質標準如表2所示。
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將富民廢水處理廠作為火炬廢水處理廠預處理工段,就近接管16家企業的廢水,經處理後與另外12家企業經火炬廢水處理廠預處理出水一同進入火炬廢水處理廠生化處理單元進一步處理;同時,鑑於工業廢水水量和水質變化較大,新建火炬廢水處理廠設計增加生化及後續物化處理單元工藝,為出水水質的達標排放提供保障,如圖2所示。
圖2新建火炬廢水處理廠工藝流程
為保障千燈火炬廢水處理廠的穩定運行,系統設計考慮安全餘量,同時設置隔牆和連通閘門,以便達到分格檢修而無需間斷運行[1]。
3.2、新建廢水處理廠系統設計
3.2.1、綜合廢水預處理
酸洗和鹼洗廢水與各企業預處理後的絡合廢水、有機廢水在調節池內混合均勻,綜合廢水處理的主要汙染物為銅,廢水依次通過調節池—破絡反應池—pH調節池—混凝反應池—絮凝反應池—輻流式沉澱池—pH調節池—生化處理系統。
通過投加0.01mol/LFeSO4和Na2S破絡劑破解銅系絡合物,約需0.5h,再調整pH至8~9,生成硫化物和氫氧化物沉澱,在混凝反應池投加聚氯化鋁(PAC),形成氫氧化鋁絮體,與重金屬絮體發生共沉,在絮凝反應池投加PAM,使小顆粒重金屬絮體形成較大的重金屬絮體形成共沉,之後進入輻流式沉澱池,此段設計停留時間9h。經過該工藝處理以後,重金屬銅、鎳以及懸浮物和部分膠體物質共同形成礬花,在沉澱池中分離去除。
3.2.2、油墨廢水、脫脂及蓬鬆廢液預處理
油墨廢水包含一般清洗有機廢水和經過酸析的顯影除膠液,酸析廢水中仍含有部分膠體物質,需要進一步去除,處理工藝流程如圖3所示。
圖3油墨廢水、脫脂及蓬鬆廢液預處理工藝
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