论文部分内容阅读
摘要：某PCB工业园废水排放量大、成分复杂，根据废水水质特点分为：综合废水、有机废水、络合废水、含镍（氰）废水、有机废液、酸废液、生活污水及其它废水等，采用分类收集分质处理，物化、厌氧、好氧+MBR的处理工艺，经过3个月试运行，连续一年运行水质的检测分析，出水pH、COD、Cu2+的平均值分别为7.83、25.25mg/L、0.21 mg/L，均优于《城镇污水污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准和《广东省地方水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中较严的指标。
关键词： PCB；废水； 工业园 ；MBR
中图分类号：TE992文献标识码： A
近几年，国家经济发展迅速，人们对电子产品的需求量也不断增长，这促使我国印制线路板（Printed Circuit Board，简称为PCB）产业的快速增长。但是，在PCB生产过程中产生大量的废水，废水成分复杂，含有多种以离子及络合离子形式存在的重金属、有机高分子化合物及各种有机添加剂，废水毒性大，是较难处理的工业废水之一[1]。尽管各PCB企业在生产同时必须建成相应的废水处理设施，但由于产能分散，监管不到位，大多处理设施未能发挥其应有的作用，导致能源浪费，环境污染。
针对以上情况，广东某经济开区建成日处理量12000m3的PCB废水集中处理站，根据PCB废水的特性，将其区内20多家企业的废水进行分类收集，分质处理，以氧化还原、混凝沉淀、厌氧好氧+MBR为主工艺，经过一年的运行监测，处理出水各项指标均达到《城镇污水污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准和《广东省地方水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中较严的指标。
1.1设计进水水量水质
根据各企业的废水来源、主要污染成分，以及本公司的经验，将该工业园废水分为7类，其进厂水量水质如表1所示。
表1设计进水量水质表
序号 污水种类 设计规模 （平均）水质（mg/L）
水量(m3/d) pH Cu COD NH3-N 其他
1 综合废水 6300 4～5 ～30 <60 /
2 有机废水 900 >10 <15 ~1000 /
3 络合废水 1080 2~4 ～150 ～500 <40
4 含镍（氰）废水 450 ～6 / ≤100 / Ni2+：～30 mg/L
5 有机废液 180 >12 <10 <15000 / 微量Sn2+、CN-
6 酸废液 90 ＜2 ～200 ～800 /
7 生活污水及其它废水 3000 6～9 <0.5 <300 <30 不得含有重金属
合计 12000
其中，综合废水来源于磨板、电镀、一般清洗水，偏酸性，有机物含量不高，以离子态铜为主要污染物；有机清洗水来源于显影去膜后水洗水，呈碱性，有机物含量较高；络合废水来源于化学镀和酸性、碱性蚀刻线，呈酸性，废水中含有稳定状态的络合铜，还含有一定量的有机物，NH3-N浓度较高；含镍废水来源于镀镍工序的水洗水，以Ni2+为主要污染物，必须独处理达标，含氰废水主要来自氰化镀银、镀金等工序，含银氰络合物、金氰络合物、氰化物等；有机废液来源于自显影、脱膜、膨胀等工序，呈碱性，含高浓度有机物；废酸液来源于各酸性除油等工序，呈酸性，含浓酸和高浓度铜离子，并含一定浓度有机物，不含络合剂；生活污水来源于企业卫生间、宿舍楼的日常生活污水和经隔油后的食堂厨房污水。
1.2设计出水水质
根据该项目要求，其排放标准执行《城镇污水污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准和《广东省地方水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中的严的指标，具体指标：总镍≤1.0 mg/L，总铜≤0.5 mg/L，pH值为6～9，悬浮物≤20 mg/L，CODCr≤40 mg/L ，NH3-N≤8 mg/L，总磷≤0.5 mg/L，石油类≤3.0 mg/L，总氰化物≤0.3 mg/L，BOD5≤20 mg/L，色度≤30。
2 处理工艺简述
根据各类废水不同的污染特性，本项目采用相应的处理工艺。
综合废水：用泵提升至pH调整池，投加NaOH，调整废水的pH值至9~10，中和反应生成氢氧化铜等沉淀物；再经过混凝池、絮凝池，分别投加PAC、PAM，形成矾花沉淀；上清液提升至活性污泥池+MBR池，去除有机污染物，以确保出水稳定达标。
有机清洗水：用泵提升至pH调整池，投加酸，调整废水的pH值至2~3，酸性条件下投加硫酸亚铁，利用铁盐“屏蔽”部分络合剂，释放出游离性Cu2+；再投加NaOH，调整废水的pH值至9~10，中和反应生成氢氧化铜等沉淀物，后续处理与综合废水一样。
络合废水：其处理工艺与有机废水类似，但由于废水中稳定状态络合铜的含量较高，还含有一定量的有机物，NH3-N浓度较高，因此在处理过程中需要投加更多的硫酸亚铁进行破络，屏蔽络合剂。
含镍（氰）废水：由泵提升至反应池，投加碱，调整废水的pH值至10~11，投加漂水，控制ORP至350~400，进行一级破氰，然后调整pH值至7~8，投加漂水，控制ORP至600~650，进行二级破氰，使氰化物完全破除；废水经调整pH值至2~3，达到破络反应条件后，投加强氧化剂进行氧化破络，释放出Ni2+；再次投加NaOH，调整废水的pH值至10~11，中和反应生成氢氧化镍等沉淀物；废水经加药沉淀后，仍存在少量SS，由于镍是一类污染物，因此必须在预处理达标，故设置一砂滤塔，进一步去除镍离子。
有机废液及废酸：由于其水量较少，因此采用间歇反应。用泵提升至反应池后，首先投加酸，调整废水的pH值至2~3，高浓度有机废液在酸性条件下析出固态物；再投加特殊药剂使之形成沉渣，沉渣经板框压滤机脱水后打包委外处理，滤液进入有机废水处理系统。
生活污水：经过预处理后综合废水，有机废水、络合废水、含镍氰废水直接进入水解酸化池中，在水解酸化池中将大分子有机物分解为小分子有机物，提高废水的可生化生性，园区生活污水直接进入生化处理系统，可进一步提高预处理废水的可生化性，同时也将生活污水无害化处理；最终采用MBR代替二沉池，不但可以节省用地，处理出水水质更好，更稳定。
3 处理效果
该工程于2011年3月完工，当月通水，经3个月试运行后，进行了长达一年的检测分析。由于化验条件有限，本连续检测只针对水量最大的综合进水和总出水的pH、COD和Cu2+等三个指标进行分析，其加权平均值如表2所示。可以看出，在本工艺流程下，处理后废水的主要污染指标稳定达到设计要求，而且COD稳定在32mg/L以下，Cu2+稳定在0.3mg/L以下，均优于排放要求。
表2处理出水水质分析表
监测月份 加权平均值（除pH外，其余单位均为mg/L）
综合进水水质 总出水水质
PH COD CU PH COD CU
2011-06 4.71 157.38 13.95 8.02 23.61 0.21
2011-07 4.69 169.97 19.80 8.23 25.50 0.19
2011-08 5.88 156.97 17.50 8.37 22.80 0.17
2011-09 5.75 122.85 29.61 8.53 30.88 0.17
2011-10 5.69 131.72 26.26 8.13 31.77 0.17
2011-11 5.04 137.61 21.69 7.71 23.79 0.28
2011-12 4.14 142.39 30.74 7.40 26.26 0.22
2012-01 3.03 169.45 49.25 7.50 26.62 0.21
2012-02 3.39 152.21 43.24 7.62 24.31 0.21
2012-03 3.48 282.32 51.25 7.50 24.61 0.22
2012-04 3.33 162.70 29.20 7.50 21.76 0.21
2012-05 2.88 188.51 63.95 7.46 21.10 0.24
平均值 4.33 164.51 33.04 7.83 25.25 0.21
4 結论
PCB废水种类繁多，成分复杂，在设计PCB废水处理工程时，特别是PCB工业园区废水，应根据园区各企业的情况，对废水进行科学、合理的分类。各排污企业也应严格按环保设计单位的要求进行分水，以防污染因子相互干扰，加大废水处理的难度。
针对PCB废水处理工艺，在熟练运用物理法、化学法和生化法的基础上，应勇于尝试新工艺，灵活结合。本工程利用传统物化工艺处理PCB废水中的重金属污染物，同时采用厌氧、好氧+MBR的处理工艺，不仅可以去除单一物化法难以处理的有机污染物，而且，在生物富集作用下，通过剩余污泥排放能进一步去除重金属。其中的MBR工艺能有效防止活性污泥膨胀对生化系统的冲击，使得水力停留时间与活性污泥停留时间分离，进一步提高出效果，因此，其出水水质更佳更稳定。经过连续一年运行水质的检测分析，本工程出水pH、COD、Cu2+的平均值分别为7.83、25.25mg/L、0.21mg/L。
此外，由于PCB废水处理过程中投加大量化学药剂，其污泥产量较高，因此，在设计过程中必须充分考虑污泥处理能力，尽量保证产能富余，以防影响整个废水处理系统的稳定性。
参考文献：
[1]古幼良，陈秋丽．我国PCB废水治理的现状与对策[J]．广东化工，2009，7：149-150．
关键词： PCB；废水； 工业园 ；MBR
中图分类号：TE992文献标识码： A
近几年，国家经济发展迅速，人们对电子产品的需求量也不断增长，这促使我国印制线路板（Printed Circuit Board，简称为PCB）产业的快速增长。但是，在PCB生产过程中产生大量的废水，废水成分复杂，含有多种以离子及络合离子形式存在的重金属、有机高分子化合物及各种有机添加剂，废水毒性大，是较难处理的工业废水之一[1]。尽管各PCB企业在生产同时必须建成相应的废水处理设施，但由于产能分散，监管不到位，大多处理设施未能发挥其应有的作用，导致能源浪费，环境污染。
针对以上情况，广东某经济开区建成日处理量12000m3的PCB废水集中处理站，根据PCB废水的特性，将其区内20多家企业的废水进行分类收集，分质处理，以氧化还原、混凝沉淀、厌氧好氧+MBR为主工艺，经过一年的运行监测，处理出水各项指标均达到《城镇污水污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准和《广东省地方水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中较严的指标。
1.1设计进水水量水质
根据各企业的废水来源、主要污染成分，以及本公司的经验，将该工业园废水分为7类，其进厂水量水质如表1所示。
表1设计进水量水质表
序号 污水种类 设计规模 （平均）水质（mg/L）
水量(m3/d) pH Cu COD NH3-N 其他
1 综合废水 6300 4～5 ～30 <60 /
2 有机废水 900 >10 <15 ~1000 /
3 络合废水 1080 2~4 ～150 ～500 <40
4 含镍（氰）废水 450 ～6 / ≤100 / Ni2+：～30 mg/L
5 有机废液 180 >12 <10 <15000 / 微量Sn2+、CN-
6 酸废液 90 ＜2 ～200 ～800 /
7 生活污水及其它废水 3000 6～9 <0.5 <300 <30 不得含有重金属
合计 12000
其中，综合废水来源于磨板、电镀、一般清洗水，偏酸性，有机物含量不高，以离子态铜为主要污染物；有机清洗水来源于显影去膜后水洗水，呈碱性，有机物含量较高；络合废水来源于化学镀和酸性、碱性蚀刻线，呈酸性，废水中含有稳定状态的络合铜，还含有一定量的有机物，NH3-N浓度较高；含镍废水来源于镀镍工序的水洗水，以Ni2+为主要污染物，必须独处理达标，含氰废水主要来自氰化镀银、镀金等工序，含银氰络合物、金氰络合物、氰化物等；有机废液来源于自显影、脱膜、膨胀等工序，呈碱性，含高浓度有机物；废酸液来源于各酸性除油等工序，呈酸性，含浓酸和高浓度铜离子，并含一定浓度有机物，不含络合剂；生活污水来源于企业卫生间、宿舍楼的日常生活污水和经隔油后的食堂厨房污水。
1.2设计出水水质
根据该项目要求，其排放标准执行《城镇污水污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准和《广东省地方水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中的严的指标，具体指标：总镍≤1.0 mg/L，总铜≤0.5 mg/L，pH值为6～9，悬浮物≤20 mg/L，CODCr≤40 mg/L ，NH3-N≤8 mg/L，总磷≤0.5 mg/L，石油类≤3.0 mg/L，总氰化物≤0.3 mg/L，BOD5≤20 mg/L，色度≤30。
2 处理工艺简述
根据各类废水不同的污染特性，本项目采用相应的处理工艺。
综合废水：用泵提升至pH调整池，投加NaOH，调整废水的pH值至9~10，中和反应生成氢氧化铜等沉淀物；再经过混凝池、絮凝池，分别投加PAC、PAM，形成矾花沉淀；上清液提升至活性污泥池+MBR池，去除有机污染物，以确保出水稳定达标。
有机清洗水：用泵提升至pH调整池，投加酸，调整废水的pH值至2~3，酸性条件下投加硫酸亚铁，利用铁盐“屏蔽”部分络合剂，释放出游离性Cu2+；再投加NaOH，调整废水的pH值至9~10，中和反应生成氢氧化铜等沉淀物，后续处理与综合废水一样。
络合废水：其处理工艺与有机废水类似，但由于废水中稳定状态络合铜的含量较高，还含有一定量的有机物，NH3-N浓度较高，因此在处理过程中需要投加更多的硫酸亚铁进行破络，屏蔽络合剂。
含镍（氰）废水：由泵提升至反应池，投加碱，调整废水的pH值至10~11，投加漂水，控制ORP至350~400，进行一级破氰，然后调整pH值至7~8，投加漂水，控制ORP至600~650，进行二级破氰，使氰化物完全破除；废水经调整pH值至2~3，达到破络反应条件后，投加强氧化剂进行氧化破络，释放出Ni2+；再次投加NaOH，调整废水的pH值至10~11，中和反应生成氢氧化镍等沉淀物；废水经加药沉淀后，仍存在少量SS，由于镍是一类污染物，因此必须在预处理达标，故设置一砂滤塔，进一步去除镍离子。
有机废液及废酸：由于其水量较少，因此采用间歇反应。用泵提升至反应池后，首先投加酸，调整废水的pH值至2~3，高浓度有机废液在酸性条件下析出固态物；再投加特殊药剂使之形成沉渣，沉渣经板框压滤机脱水后打包委外处理，滤液进入有机废水处理系统。
生活污水：经过预处理后综合废水，有机废水、络合废水、含镍氰废水直接进入水解酸化池中，在水解酸化池中将大分子有机物分解为小分子有机物，提高废水的可生化生性，园区生活污水直接进入生化处理系统，可进一步提高预处理废水的可生化性，同时也将生活污水无害化处理；最终采用MBR代替二沉池，不但可以节省用地，处理出水水质更好，更稳定。
3 处理效果
该工程于2011年3月完工，当月通水，经3个月试运行后，进行了长达一年的检测分析。由于化验条件有限，本连续检测只针对水量最大的综合进水和总出水的pH、COD和Cu2+等三个指标进行分析，其加权平均值如表2所示。可以看出，在本工艺流程下，处理后废水的主要污染指标稳定达到设计要求，而且COD稳定在32mg/L以下，Cu2+稳定在0.3mg/L以下，均优于排放要求。
表2处理出水水质分析表
监测月份 加权平均值（除pH外，其余单位均为mg/L）
综合进水水质 总出水水质
PH COD CU PH COD CU
2011-06 4.71 157.38 13.95 8.02 23.61 0.21
2011-07 4.69 169.97 19.80 8.23 25.50 0.19
2011-08 5.88 156.97 17.50 8.37 22.80 0.17
2011-09 5.75 122.85 29.61 8.53 30.88 0.17
2011-10 5.69 131.72 26.26 8.13 31.77 0.17
2011-11 5.04 137.61 21.69 7.71 23.79 0.28
2011-12 4.14 142.39 30.74 7.40 26.26 0.22
2012-01 3.03 169.45 49.25 7.50 26.62 0.21
2012-02 3.39 152.21 43.24 7.62 24.31 0.21
2012-03 3.48 282.32 51.25 7.50 24.61 0.22
2012-04 3.33 162.70 29.20 7.50 21.76 0.21
2012-05 2.88 188.51 63.95 7.46 21.10 0.24
平均值 4.33 164.51 33.04 7.83 25.25 0.21
4 結论
PCB废水种类繁多，成分复杂，在设计PCB废水处理工程时，特别是PCB工业园区废水，应根据园区各企业的情况，对废水进行科学、合理的分类。各排污企业也应严格按环保设计单位的要求进行分水，以防污染因子相互干扰，加大废水处理的难度。
针对PCB废水处理工艺，在熟练运用物理法、化学法和生化法的基础上，应勇于尝试新工艺，灵活结合。本工程利用传统物化工艺处理PCB废水中的重金属污染物，同时采用厌氧、好氧+MBR的处理工艺，不仅可以去除单一物化法难以处理的有机污染物，而且，在生物富集作用下，通过剩余污泥排放能进一步去除重金属。其中的MBR工艺能有效防止活性污泥膨胀对生化系统的冲击，使得水力停留时间与活性污泥停留时间分离，进一步提高出效果，因此，其出水水质更佳更稳定。经过连续一年运行水质的检测分析，本工程出水pH、COD、Cu2+的平均值分别为7.83、25.25mg/L、0.21mg/L。
此外，由于PCB废水处理过程中投加大量化学药剂，其污泥产量较高，因此，在设计过程中必须充分考虑污泥处理能力，尽量保证产能富余，以防影响整个废水处理系统的稳定性。
参考文献：
[1]古幼良，陈秋丽．我国PCB废水治理的现状与对策[J]．广东化工，2009，7：149-150．