污水处理方法与流程

1.本发明涉及环保领域，具体是涉及一种污水处理方法。


背景技术：

2.在pcb生产过程中，需要依次进行开料、沉铜、内层板压干膜、曝光、内层板显影、酸性蚀刻、去干膜、aoi、黑化、压合、钻孔、pth、外层压膜、外层曝光、外层显影、线路蚀刻、去干膜、喷涂、s/m、显像、印文字、喷锡、成型和检测包装出货，根据上述的pcb板的生产流程，在不同应用场景的pcb板的生产流程根据实际情况存在变动。在pcb板的生产过程中，显影、蚀刻等步骤都是产生废水，该废水中重金属含量高，不能让直接排至自然环境，需对废水进行处理直至符合排放要求，才能将废水进行排放。
3.pcb废水的成分非常复杂，目前很多处理技术没有对其污染物进行明确的分类和对特殊的高废水作针对性的预处理，导致整个污水处理系统中的原水各污染物浓度不稳定影响后续工序的处理，同时会因处理目标不明确反复添加处理药剂导致污泥产生量加大，处理过程中产生的污泥铜浓度就会降低，经常需要付费委外处理，使成本进一步加大。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种明确处理目标而减少反复添加药剂的污水处理方法。
5.为了实现上述的主要目的，本发明提供的污水处理方法依次进行分类处理步骤、预处理步骤和后续处理步骤；分类处理步骤：根据pcb板生产过程中不同步骤中产生的废水并对不同的废水进行分类并收集，废水包括有机废水、含镍废水、络合废水和综合废水；预处理步骤包括以下步骤：a、将有机废水与综合废水进行混合；b、对含镍废水进行预处理去除含镍废水中的镍和总磷；c、对络合废水进行预处理去除络合废水中的络合铜；后续处理步骤中依次进行一级处理、生化系统处理和检测处理；一级处理为：将预处理步骤的a步骤中的混合废水、预处理后的含镍废水和预处理后的络合废水混合，加碱调节ph＝7～9，然后加入混凝剂沉淀，压滤后得到上清液；生化系统处理为：将一级处理产生的上清液进入生化系统中；检测处理为：将生化系统的沉淀出水收集在集水池并检测，检测排放指标达标后排放。
6.由上述方案可见，将废水进行分类，分别对各类废水进行预处理。明确处理目标，并且避免混合排放废水后可能导致的管道会结渣堵塞；在预处理处理中，由于有机废水是碱性废水，通过有机废水与综合废水混合可实现调节废水的ph，节省一部分酸或碱的用药成本；对含镍废水、络合废水分开各自进行预处理，使得药剂使用更有针对性，减少反复添加处理药剂，从而减少污泥产生量的情况，在后续处理中，将经过预处理后废水混合，进行统一连续式处理，可进一步清除废水内的有害成分，使废水的处理程度更彻底，减少对环境的污染。
7.进一步的方案是，预处理步骤中的b步骤具体为：加酸调节含镍废水的ph小于3，然
后加入次亚磷去除剂和双氧水，搅拌或曝气反应后，加碱调节ph大于10，加入混凝剂沉淀，压滤后得到上清液。
8.可见，次亚磷去除剂在双氧水的催化作用下能够与次亚磷直接结合形成均向共沉淀，经过泥水分离后即可达到去除效果，与用传统氧化方法氧化后再处理的工艺相比，去除率更高更稳定和污泥产生量更低，与此同时，因反应过程中双氧水在亚铁的催化下形成强氧化性的羟基自由基，能将有机磷氧化成次亚磷和破除化学镀镍废水中的络合剂，所以还能达到去除有机磷和破络的效果，在调节ph后能同时去除废水中的镍。
9.进一步的方案是，按质量百分比，双氧水的用量是次亚磷去除剂的用量的5倍，次亚磷去除剂的用量是含镍废水中总磷的含量的10倍。
10.可见，采用上述比例的双氧水、次亚磷去除剂，可使均向共沉淀反应更彻底，杂质去除效果更加明显。
11.进一步的方案是，次亚磷去除剂包括聚合硅酸铝铁、氧化镁和七水硫酸亚铁，按质量百分比，聚合硅酸铝铁、氧化镁和七水硫酸亚铁的比值为1:1～2:0.05～1。
12.可见，次亚磷去除剂中的亚铁离子能够催化双氧水形成羟基自由基，聚合硅酸铝铁和氧化镁可在废水中形成长链聚合金属盐，迅速与活化的次亚磷酸根形成围绕长链聚合金属盐为内核的多维磷酸根金属盐，除磷效率高。
13.进一步的方案是，双氧水中h2o2的有效含量为27.5％，聚合硅酸铝铁中al2o3含量〉29％，聚合硅酸铝铁中fe2o3含量为3％～6％，氧化镁的有效含量〉85％，七水硫酸亚铁有效含量〉85％。
14.进一步的方案是，加碱调节络合废水的ph＝9～10，添加硫化钠，硫化钠的添加量用orp计作指示，添加至
‑
580mv并保持5min内不升高则停止加入硫化钠，再加混凝剂沉淀，压滤后得到上清液。
15.可见，通过硫化钠对络合废水进行破络处理，硫化钠水解后可使络合金属形成溶解度很小的硫化物沉淀物，这个硫化物沉淀物在酸性条件下不易溶解，稳定性好，加了聚丙烯酰胺絮凝沉淀，过滤后得到已去除络合铜的清液。
16.进一步的方案是，后续处理步骤中包括二级处理，二级处理在一级处理与生化系统处理之间进行，二级处理具体为：对一级处理中得到的上清液检测，若是检测到一级处理中得到的上清液中存在络合铜，对一级处理得到的上清液进行破络处理，破络处理后混凝剂沉淀压滤，若是一级处理得到的上清液中镍含量大于0.5，则调节ph至10。
17.可见，二级处理中针对络合铜与镍进行再一次的调节处理，更彻底地去除对环境有害的杂质。
18.进一步的方案是，二级处理中的破络处理具体为：在二级处理得到的上清液中添加硫化钠，硫化钠的添加量用orp计作指示，添加至
‑
580mv并保持5min内不升高则停止加入硫化钠，再加混凝剂沉淀压滤。
19.进一步的方案是，在检测处理中，若是生化系统中的沉淀出水的排放指标不合格，将生化系统的沉淀出水回流至二级处理中重新处理。
20.可见，二级处理对于排放不及格的清液进行再一次处理，将清液中的杂质进行再次调节，直至最终清液排放合格。
21.进一步的方案是，检测处理中，排放指标为铜＜0.5mg/l，镍＜0.5mg/l，氨氮＜
15mg/l，总氮＜20mg/l，总磷＜1mg/l，cod＜80mg/l。
附图说明
22.图1是本发明污水处理方法实施例的流程图。
23.图2是本发明污水处理方法实施例中含镍废水预处理的流程图。
24.图3是本发明污水处理方法实施例中络合废水预处理的流程图。
25.以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
26.本发明的污水处理方法通过对各类废水进行分类，明确处理目标，然后各类废水独自进行预处理；在后续处理中，将完成预处理的各类废水混合，统一进行连续式调节处理，该种预处理与后连续式相结合的方式，保证了整个处理系统的稳定性，因处理目标明确，定量控制药剂的使用量，减少多余的污泥产生，压滤后的污泥中含铜量能够达到回收价值，可获得更大的经济收益。
27.本发明的污水处理方法中依次进行分类处理步骤、预处理步骤和后续处理步骤；分类步骤用于将各类废水进行分类收集，可将各类废水分为：有机废水、含镍废水、络合废水和综合废水；有机废水主要是显影、退膜、碱性除油、pi调整及其水洗以及酸雾塔工作所产生的废液；含镍废水主要由化学镍、电镀镍及其水洗所产生的废液；络合废水主要是碱性蚀刻、化学铜、微蚀及其水洗所产生的废水；综合废水主要是其他工序所有使用的一般化学药剂及其清洗水。其中在上述的四类废水中，有机废水为碱性废水，其他三种废水均为酸性废水，而未经处理排放前，呈酸性的废水不能进入有机废水中，呈碱性的废水不能进入综合废水中，否则排放管道会结渣堵塞，因此将废水根据各类污染物进行分类处理，对各类废水进行针对性预处理，使处理目标明确，减少反复添加处理药剂，从而使污泥产生量减少。
28.预处理步骤包括以下步骤：a、将有机废水与综合废水进行混合；b、对含镍废水进行预处理去除含镍废水中的镍和总磷；c、对络合废水进行预处理去除络合废水中的络合铜。在预处理步骤中，分别与各类废水进行单独预处理。
29.在步骤a中将全部收集好的有机废水与综合废水混合在一个调节池内，混合后能达到酸析的预处理效果，其中有机废水充当了碱的作用来调节废水的ph，同时节省了一部分酸和碱的用药成本。
30.含镍废水中同时含有高浓度的镍和次亚磷，在步骤b中对含镍废水进行预处理去除含镍废水中的镍和总磷。参见图1，步骤b可为：在处理前，先对含镍废水进行检测，判断含镍废水的ph是否小于3，若是ph大于3，加酸调节至ph小于3。当含镍废水的ph小于3时，加入次亚磷去除剂和双氧水，其中按质量百分比，双氧水的用量是次亚磷去除剂用量的5倍，次亚磷去除剂在含镍废水的含量是含镍废水中总磷的含量的10倍；搅拌或曝气反应1h后，再加碱调节ph〉11,加入聚丙烯酰胺絮凝沉淀既能溶蚀去除镍和总磷。在本实施例中，双氧水中h2o2有效含量为27.5％。
31.次亚磷去除剂包括聚合硅酸铝铁、氧化镁和七水硫酸亚铁，按质量百分比，聚合硅酸铝铁、氧化镁和是七水硫酸亚铁的比值为1:1～2:0.05～0.1；进一步优化地，聚合硅酸铝铁、氧化镁和是七水硫酸亚铁的比值为1:1.5:0.1。在本实施例中，按质量百分比，聚合硅酸
铝铁原料中al2o3含量大于29％、fe2o3的含量为3％～6％；进一步优化地，聚合硅酸铝铁中al2o3含量为29％、fe2o3的含量为5％。氧化镁原料中氧化镁的有效含量为〉85％，七水硫酸亚铁原料中七水硫酸亚铁的有效含量为〉85％。
32.进一步优化地，步骤b具体为：1)将待处理的含镍废水用硫酸调节至ph〈3；2)将次亚磷去除剂配制成5％～20％的溶液，配制得到次亚磷去除剂稀释液；3)将步骤2)中的次亚磷去除剂稀释液和双氧水添加至待处理的含镍废水中；或者省略步骤2)，直接将次亚磷去除剂直接添加至待处理的含镍废水中，无论哪种次亚磷去除剂的添加方式，按质量百分比，次亚磷去除剂的用量是需处理的次亚磷含量的10倍，双氧水的用量为次亚磷去除剂的5倍；4)搅拌或曝气放映60min；5)反应完毕后加入氢氧化钠调节含镍废水的ph〉11；6)在含镍废水中加入混凝剂聚丙烯酰胺絮凝沉淀；7)沉淀后压滤处理，得到上清液与污泥，对上清液检测处理效果，处理效果为磷元素的总含量〈10mg/l，镍元素的总含量〈0.5mg/l。经过步骤b对含镍废水进行预处理后，得到的上清液中总磷和总镍的含量降低，上清液中还存有氨氮、总氮和cod，并且可能存在低浓度的镍。
33.预处理步骤中步骤c是对络合废水进行预处理，目标是去除络合废水中的络合铜。参见图2，步骤c具体为：加碱调节络合废水的ph＝9～10，添加硫化钠进行破络，硫化钠分多次添加，硫化钠的添加量用orp计作指示，添加至
‑
580mv并保持5min内不升高则停止添加，再加聚丙烯酰胺絮凝沉淀后，压滤得到上清液即能去除络合铜。通过硫化钠对络合废水进行破络处理，硫化钠水解后可使络合金属形成溶解度很小的硫化物沉淀物，这个硫化物沉淀物在酸性条件下不易溶解，稳定性好，加了聚丙烯酰胺絮凝沉淀，过滤后得到已去除络合铜的清液。经过步骤c对络合废水进行预处理后，得到的清液中还存在有氨氮、总氮和cod，或者还可能存在络合铜。
34.完成各类废水的预处理后，进行连续式的后处理模式。后续处理步骤依次进行一级处理、二级处理、生化系统处理和检测处理。参见图3，一级处理具体为：将预处理步骤的a步骤中的混合废水、预处理后的含镍废水和预处理后的络合废水混合，加碱调节ph＝9，然后加入聚丙烯酰胺絮凝沉淀，然后压滤得到污泥和上清液，污泥中含有铜离子，从而一级处理中去除铜离子，此时一级处理后上清液中还有氨氮、总氮、cod和较低浓度的总磷。二级处理具体为：将一级处理中到的上清液加入硫化钠进行破络处理以去除一级处理的上清液中的可能存在的络合铜，硫化钠分多次添加，硫化钠的添加量用orp计作指示，添加至
‑
580mv并保持5min内不升高则停止添加，再加聚丙烯酰胺絮凝沉淀后，压滤得到上清液和污泥；对二级处理得到的上清液进行镍元素浓度检测，若是镍元素浓度大于0.5，则重新调节ph至10，二级处理中需确保进入生化系统的水的ph不受重金属影响，此时二级处理最终的清液中还存在有氨氮、总氮、总磷和cod。生化系统处理具体为：将经二级处理产生的上清液进入aao生化系统进行处理，生化系统出水沉淀后获得排放水。检测处理具体为将生化系统处理所产生的排放水收集在集水池，对集水池中的排放水进行检测，而检测的标准为：铜＜0.5mg/l，镍＜0.5mg/l，氨氮＜15mg/l，总氮＜20mg/l，总磷＜1mg/l，cod＜80mg/l；若是检测及格，可直接将排放水进行排放，若是检测不及格，则将将排放水回流至二级处理重新处理。二级处理中针对络合铜与镍进行再一次的调节处理，更彻底地去除对环境有害的杂质；直至最终清液排放合格。
35.下面通过对完成各步骤后各成分的含量进行检测，检测结果见表1。
36.表1
[0037][0038]
下面通过设置对比例来进一步说明本发明的技术方案的有益效果，更好地理解本发明。
[0039]
对比例中的废水处理方式为将各类废水直接混合添加药剂处理，将各类废水直接混合后添加药剂处理，沉淀压滤后获得上清液，将上清液排入生化系统中，得到生化系统排出的排放水中各成分的含量相同，对对比例中最终产生的污泥产生量进行计算，对比例最终的污泥产生量为：2～3％。
[0040]
由此可见，本实施例中所采用的预处理与后连续式处理结合的方式所产生的污泥量的总量小于对比例中最终的污泥产生量。综上所述，将废水进行分类，分别对各类废水进行预处理，明确处理目标，并且避免混合排放废水后可能导致的管道会结渣堵塞。在预处理处理中，由于有机废水是碱性废水，通过有机废水与综合废水混合以调节废水的ph，节省一部分酸或碱的用药成本；对含镍废水、络合废水分开各自进行处理，使得药剂使用更有针对性，减少反复添加处理药剂，从而减少污泥产生量的情况，并且污泥中的含铜量能够达到回收价值。在后续处理中，将经过预处理后废水混合，进行统一处理，可进一步清除废水内的有害成分，使废水的处理程度更彻底，减少对环境的污染。
[0041]
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。