PCB厂水处理资料整理废水处理工艺PCB厂废水一般分为:电镀废水、磨板废水、普通含铜废水、络合铜废水、油墨废水及含铜废液。一、电镀废水电镀废水又分为:含氰废水、含铬废水、酸碱废水及其他重金属废水。(一)含氰废水电镀行业中氰化钠和氰化钾是优良的电镀络合剂,采用氰化物电镀的有金、银、铜、锌及镉等。氰化物控制剂量为0.3mg/kg,处理方式一般采用NaClO作为破氰氧化剂,处理原理如下:A、第一阶段(PH=12~13)NaCN+NaClO+H2O=CNCl-2NaCu(CN)2+5NaClO+NaOH+H2O=4NaCNO+5NaCl+2Cu(OH)2CNCl+2NaOH=NaCNO+NaCl+H2O注:①式中Cu也可能是其他金属如银、锌等;②操作时次氯酸钠与氰离子的投加比为:CN-:NaClO=1:2.85;③反应温度15℃~90℃,时间约为30min.B、第二阶段(PH=8.5~9.0)2NaCNO+3HOCl=2NaCl+H2O+2CO2+N24NaCNO+3NaClO+2H2O=4CO2+2N2+4NaOH+6NaCl注:①操作时次氯酸钠与氰离子的投加比为:CN-:NaClO=1:3.42;②反应温度15℃~40℃,时间约为30min.C、电镀行业中的含氰废水量不大,可采用一个反应池,间歇阶段反应,即在反应池中增加机械搅拌,一阶段反应30min,二阶段进行完全氧化反应。(二)含铬废水(铬含量一般为25ppm~100ppm)电镀含铬废水中,一般以六价铬的形式存在,是有毒有害物质,因此需加以去除。A、钡盐法(铬酸盐沉淀法)CrO42-+Ba2+=BaCrO4缺陷:引入新污染Ba2+B、氢氧化铬或三氧化二铬回收法a、首先将六价铬还原成三价铬含铬废水的六价铬在酸性条件下以Cr2O72-形式存在,在碱性条件下则以CrO42-形式存在;故还原时最佳PH为2.5~3.0。反应式如下:Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O(一般方法)6Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O(引入新污染)Cr2O72-+3H2S+8H+=2Cr3++3S+7H2O(引入新污染)实际操作时,还原反应操作温度为15℃~40℃,时间约为30min,亚硫酸钠投加比为:NaHSO3:Cr6+=4:1。b、形成铬污泥还原反应以后,用NaOH将废水中和至PH=6.5~7.0,使Cr3+生成Cr(OH)3沉淀,然后聚沉后过滤、洗涤、脱水即得铬污泥。反应式如下:Cr2(SO4)3+6NaOH=Cr(OH)3+3Na2SO4进一步将沉淀物Cr(OH)3加热灼烧可制成三氧化二铬制品,用于其他行业。C、阴离子交换法当选用大孔弱碱性阴树脂370#填充阴离子交换柱时,对阴离子CrO42-的亲合力最强,同时,在离子交换过程中,能自行将SO42-形NO3-、Cl-有效的排出树脂层。使得含铬废水通过阴离子交换柱,反应式如下:2ROH+CrO42-=R2CrO4+2OH-吸附CrO42-后的阴离子交换树脂,用12%(m/v)KOH溶液可以将CrO42-交换出来,使阴离子交换树脂再生,反应式如下:2R2CrO4+4KOH=2ROH+2K2CrO4+H2O再生液含有少量的Fe3+和Al3+阳离子杂质,用调节再生液PH值的方法除去,得到只含K2CrO7的再生液,进行蒸发浓缩,将K2CrO7晶体分离出来。(三)酸碱废水酸性、碱性废水互相调节或另加药品调节处理。(四)其他重金属废水一般指铜、锌、镍和镉等,它们均可在碱性条件下形成氢氧化物沉淀(PH=6.8~9.7)或硫化物沉淀(比较少用)。二、磨板废水此类废水是进行线路板的切割、打磨过程中所排出的废水,废水中不含重金属离子及有机物,只含有大量的悬浮物,进行简单的预处理即可回用只生产线。如混凝→反应→沉淀→过滤。三、普通含铜废水可并入电镀废水重金属废水处理。四、络合铜废水主要的络合剂有氨、EDTA等,一般占总水量的1%~3%,但由于络合铜(EDTA铜络离子或铜氨络离子)其结构相当稳定,溶解于水,不沉淀,故需进行预处理(破络合)。1、酸化破络合CuH2Y+2H+→Cu2++H4Y2、加入氢氧化钙进行沉淀(PH控制在9~10之间)H4Y+Ca(OH)2→CaH2Y+2H2OCu2++Ca(OH)2→Cu(OH)2+Ca2+3、加入适量的硫化钠Cu2++Na2S→CuS+2Na+4、加入硫酸亚铁处理过量的硫化钠FeSO4+Na2S→FeS+Na2SO4五、油墨废水显影、脱膜废水,其主要特点是CODCr浓度很高,达15000ppm,Cu2+约在10ppm左右。其特点是在酸性条件下易析出,因此不宜与其他废水混合处理。当水量较大时,可在酸性条件下(PH=2~3)先进行预处理。六、其他废水1、含氟废水含氟废水呈酸性,废水中主要含有氟离子F-及重金属离子Pb2+,且浓度较高,一般处理方式如下:2F-+Ca2+→CaF2Pb2++2OH-→Pb(OH)2Ca2+的加入量直接影响到处理效果,关键是控制PH值(一般在8~9之间)。2、含金废水采用离子交换树脂吸附工艺处理回收。3、高COD废水采用Fenton处理工艺处理。原理:对废水进行酸化处理(PH一般为1.0),滤除析出固体膜。滤液再用化学氧化法处理。1)普通Fenton试剂法Fenton试剂,即H2O2和Fe2+的组合,它之所以具有强氧化性,是因为H2O2在Fe2+的催化作用下生成了具有高反应活性和氧化性的·OH,它几乎可无选择地氧化降解废水中的任何有机物。a、微电解法+Fenton试剂法微电解法又称为内电解法,是基于电化学反应的氧化还原、电池反应产物的絮凝、铁屑对絮体的电附集、新生絮体的吸附以及床层过滤的综合作用。近年来,它常用于处理染料、皂素、皮革工业、石油工业、化工等废水。微电解法用的反应器为铁、炭流化床,其中填料为铁屑、颗粒活性炭,它们在废水中形成无数个微小的原电池,铁屑为阳极,颗粒炭为阴极,其电极反应为:阳极:Fe-2e→Fe2+E0(Fe2+/Fe)=-0.44V阴极:2H++2e→2·H→H2(在酸性或偏酸性溶液中)E0(H+/H2)=0.00V当有O2时:O2+4H++4e→2H2OE0(O2/H2O)=1.22VO2+2H2O+4e→4OH-(在中性或碱性溶液中)E0(O2/OH-)=0.41V在阴极产生的新生态H·具有较高的化学活性,可将部分大分子有机物转化为小分子,提高了废水的可生化性。因此可减少后续Fenton反应中的H2O2的投加量。在阳极产生的Fe2+,除了为后续的Fenton反应提供Fe2+的来源外,其在有氧和碱性条件下可生成Fe(OH)3等,具有絮凝功能。该法虽已被验证了其处理废水的有效性,但将这种方法应用于实际中存在局限性。其一,铁屑不能再生利用,这将会造成二次污染;其二,活性炭的再生过程复杂、成本高。b、拟Fenton氧化法拟Fenton试剂是铁的其它形式(非Fe2+)和H2O2的组合。Fe0-H2O2氧化法属于拟Fenton氧化法,即从金属铁等物的拟Fenton试剂中溶解得到Fe2+和H2O2反应生成·OH。Fe0-H2O2氧化法与Fenton试剂法的不同之处在于:①前者所用的催化剂是Fe0,有H2O2时其被氧化,即Fe0+H2O2→Fe2++OH-,生成的Fe2+再与H2O2反应;②两者的Fe2+的生成过程不同,前者从Fe0到Fe2+溶解速度有限,使得Fe2+浓度降低,无效反应得到控制,而后者反应开始时向废水中添加Fe2+,因其浓度高,使Fe2+氧化成Fe3+的反应不可忽视。③与后者相比,前者产生的污泥量少且H2O利用率高。2)光Fenton法a、UV/Fenton法UV/Fenton法就是标准Fenton法与UV/H2O2的复合。与标准Fenton法相比,具有如下优点:①降低了Fe2+的用量,保持H2O2较高的利用率;②紫外光和Fe2+对H2O2催化分解存在协同效应;③此体系可使有机物矿化程度更充分;④有机物在紫外光作用下可部分降解。但该法存在的问题是不能用于处理高浓度的有机废水,且对太阳能的利用率不高,处理设备费用高。b、UV-vis/H2O2/草酸铁络合物法为了弥补UV/Fenton法的不足,引入了UVvis/H2O2/草酸铁络合物法,它是在UV/Fenton法基础上加入了草酸盐。由于草酸铁络合物的光化学活性强,提高了对紫外光和可见光的利用率。UVvis/H2O2/草酸铁络合物法可处理高浓度的有机废水,可自动生成H2O2,但该法仍存在有如下的缺点:①往该体系中需加入H2O2和C2O42-,其成本高;②在Fe(C2O4)33-的光解中生成了CO2,其可转化为CO32-和HCO3-,它们对·OH有清除作用;③草酸铁络合物对可见光的利用率不高,且穿透力也不强;④自动产生H2O2的机制不完善。针对以上的不足,提出了以下的解决方案:①采取与电催化相结合的方式,在电场作用下,水中溶解氧O2和Fe3+可在阴极被还原为H2O2和Fe2+,阳极氧化也可促进有机物的降解。另外,在电解的情况下,CO32-可转化成过碳酸盐,其有氧化能力,可增强对有机物的降解作用;过碳酸盐的形成也降低了CO32-和HCO3-对·OH的清除作用;②加强对聚光反应器的研制,以提高照射到体系中的紫外线的数量;③在反应装置中引入光导纤维,可提高紫外线的穿透力。c、UV-TiO2/Fenton法往UV/Fenton法中引入光敏性半导体材料TiO2,构成UV-TiO2/Fenton法,其实UV/Fenton法与UV/TiO2法的复合,且它对有机物的光解速率大于UV/TiO2法和UV/Fenton法的简单加和。由于TiO2对UV/Fenton氧化反应具有催化作用,被引入到UV/Fenton法后使得该体系表现出很强的光氧化能力。其中,TiO2在UV照射下降解有机物具有以下的优势:①废水中很多溶解的或分散的有机物能被降解;②废水的处理效率高。3)电Fenton法电Fenton法是把通过电化学法产生的H2O2和Fe2+作为Fenton试剂的持续来源。与普通Fenton法和光Fenton法相比,其具有以下优点:①自动产生H2O2的机制较完善;②导致有机物降解的因素,除·OH的氧化作用外,还有阳极氧化、电吸附等因素。电Fenton法主要有以下几种类型:a、阴极电Fenton法(EF-Fenton法)该法就是把O2(通过曝气的方式加入或H2O在阳极氧化产生)喷射到电解池阴极上,被还原产生H2O2,再与加入的Fe2+发生Fenton反应。主要的电极反应有:阳极:2H2O→O2+4H++4e-阴极:O2+2H++2e-→H2O2Fe(OH)2++e-→Fe2++OH-阴、阳极总反应式:O2+2H2O→4·OH该法的缺点是,所用的阴极材料主要为石墨、活性炭纤维和玻璃炭棒,在酸性条件下电流效率低,H2O2产量低。针对这些不足,因此应加强对三维电极和阴极材料的研制,以提高电流效率。b、牺牲阳极法(EF-Feox法)该法是通过阳极氧化产生的Fe2+与加入的H2O2发生Fenton反应。由于在阳极有Fe2+和Fe3+溶解出,其可水解生成对有机物具有强絮凝性的Fe(OH)2、Fe(OH)3,因此该法对有机物的去除效果明显好于阴极电Fenton法,但需加H2O2,能耗大,成本高。c、电生成Fenton试剂法该法是前两种电Fenton法的组合,它指的是不用外加Fe2+和H2O2,而是直接电生成。因此,降低了出水颜色深度和处理成本。该法在处理速率和效果上明显优于传统Fenton试剂法,由于Fe2+和H2O2逐渐被生成,故·OH的生成速率得到了有效的控制,避免了无效反应的发生,提高了·OH的利用率。d、FSR法、EF-Fere法FSR法又称Fenton污泥循环系统(pH1),它包括一个Fenton反应器和一个将Fe(OH)3还原成Fe2+的电解池。该法加快了Fe3+还原成Fe2+(即Fe2+的再生)的速度,提高了·OH的产率,减少了铁污泥的产生量。EF-Fere法(pH2.5)与FS