关于线路板和电镀废水的分类及MCR工艺的简单介绍

日期: 2024-05-30 23:04:20|浏览: 54|编号: 70619

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关于线路板和电镀废水的分类及MCR工艺的简单介绍

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▶线路板及电镀废水简介◀

市场上经过分类简单处理后直接回用的废水多为含铜电路板废水和一般清洁废水。

电镀废水往往先收集,分类处理后进入综合废水处理系统,再经过生化处理后在后续工序回用。

根据电镀废水的水质特点,其实电镀废水也具有类似的水质条件,经过简单的处理后,可以直接回用。

相信不久的将来这些具体的废水种类和回用形式都会得到大规模的推广。

希望本文能够加深大家对MCR流程的理解。

所谓MCR工艺,就是在物理化学混凝物理处理过程中,取消传统的沉淀池或气浮池,而利用膜过滤将泥水分离。

下图是常见的车间生产流程图:

(1)电镀件表面预处理——除油、除蜡(不可重复使用)

A、碱性脱脂——使用历史最悠久,但只能去除动植物油,不能去除石油类油脂。

B.超声波脱脂——脱脂效果好,设备昂贵

C.酸性除油——应用最广泛,具有一定的酸洗活化性能

不推荐的脱脂方法:

有机溶剂脱脂(有毒,废水只能外购处理)、乳液脱脂(须与电解脱脂配合使用)、电解脱脂(设备昂贵,废水处理很困难,高级氧化效果不佳)。

电镀件金属表面处理所用的脱脂、脱蜡水占废水中总有机污染物的80%以上,这类废水如果处理好,达标COD是没有问题的。

酸性脱脂和酸洗活化常用的酸种类:

无机酸:盐酸(最常用)、硫酸、硝酸(含氮量高,基本淘汰)、磷酸(镀铝必用,与硫酸、硝酸配合使用)、氢氟酸(镀不锈钢必用,废水中含氟)。

有机酸:草酸、柠檬酸、酒石酸(重金属达标难度大,处理成本高)。有机酸与重金属有络合性质,需进行破络预处理。

(2)电镀工序-镀铜(部分可回收)

A.焦磷酸盐镀铜(不可重复使用)、硫酸盐镀铜(可重复使用)、氰化物镀铜(不可重复使用)

B.氰化物镀铜-常作为金属部件的底层预镀,具有良好的结合强度

C、氰化镀铜产生的废水需进行破氰化物处理,废水中有机氮、氨氮含量较高,占整个废水含氮物质的60%以上。

利用含氯形式破坏氰化物可在一定程度上去除氨氮等含氮物质。

但对有机氮的效果并不明显,在氰化物破坏的基础上进行高级氧化处理,可以大大减少含氮物质的后续负荷。

焦磷酸盐镀铜——镀层中含有8%的含磷物质,其中就包括焦磷酸盐。这些磷不能通过常规的凝结沉淀法去除,必须通过高级氧化法去除。

对废水处理系统总磷的贡献均在40%以上,焦磷酸盐镀铜、氰化物镀铜第一次洗水不能回用,但第二、三次洗水可以回用。

(3)电镀工艺-镀镍(部分可回收)

A.化学镀镍(不可回收)

B.硫酸盐镀镍(可回收)

C.复合镀镍(不可重复使用)

镀镍层不含配体(配合物),一般是硫酸镍、氯化物、硼酸及其他微量物质的混合物。

因此镀镍废水中重金属去除比较容易,一般当pH值达到10以上即可形成氢氧化镍沉淀。

化学镀镍——具有良好的结合强度,在某些场合可以代替氰化物镀铜作为金属构件的打底层。

化学镀镍废水中含有次磷酸盐,废水必须经过高级氧化处理才能保证磷达标,占废水处理系统总磷的40%以上。

复合镀镍-常采用锌镍镀层。锌是两性分子,必须在中性环境下才能析出。

化学镀镍、复合镀镍第一次洗水不得回用,第二次、第三次洗水可回用。

(4)电镀工艺-镀铬(一般不重复使用)

A、三价铬电镀:镀种主要有CrCl3(三氯化铬)、硫酸、含铵物质(高浓度含氮物质)

B、六价铬电镀:镀层种类主要有CrO3(三氧化铬)、硫酸

镀铬废水中的六价铬必须先还原为三价铬,然后才能用混凝沉淀法去除。

市场上以六价铬电镀为主,三价铬电镀产生的废水必须经过含氮物质处理,否则容易导致废水中氨氮、总氮超标。

(5)电镀工序-镀锌(部分可回收)

A.氰化物镀锌(已过时)

B.锌酸盐镀锌(可重复使用)-镀层主要含有氢氧化钠和氯化锌(强碱性溶液)

C.硫酸盐镀锌(可回收)-镀层主要含有硫酸锌和硼酸(酸性溶液)

D.复合镀锌(以锌镍为主)

镀锌类不含配体(络合物),因此镀锌废水中锌金属的去除比较容易,一般调节pH为7~8即可形成氢氧化锌沉淀。

(6)电镀工序-镀镉(可回收)

A. 氰化物镀镉(已逐步淘汰)

B.硫酸镉电镀(可回收)——该电镀不含配体(不含络合物),市场应用较少,处于研发阶段

C.氨基羧酸配位化合物电镀镉——该镀层中含有强络合物,必须进行强氧化作用,打断络合物,才能将重金属镉彻底除去。

重金属镉会在体内累积,取代骨骼中的钙离子,造成骨痛、行走困难等。

国家对镉的排放要求比较严格,一般区域为0.05毫克/升,特殊区域为0.01毫克/升,如此低的标准需要专门的处理工艺才能达到。

金属构件镀镉主要应用于航空航天领域、精密仪器仪表领域,是当今电镀技术必须采用的电镀方法。

镉离子一般在pH值9.5以上时能形成微小的氢氧化镉颗粒,而此类颗粒很难与市面上常见的混凝剂(铝盐、铁盐)、絮凝剂(PAM)形成良好的絮凝作用。

完全沉淀后往往仍有0.1至0.2毫克/升的镉离子,远远达不到国际排放要求,必须经过超滤处理才能达标。

因此,镀镉废水经过合理处理后可以重复利用。

02

▶废水处理运行成本比较◀

MCR运行过程中需要两种运营费用:

1. 膜空气洗涤-膜池曝气

2.膜清洗-清洗剂消耗(此处不计算成本)

MCR工艺的运行方式为产水30分钟、反冲洗1分钟、气洗1分钟,也就是曝气时间约1小时2分钟。

MCR系统设计处理废水量为每小时100吨,经计算需曝气量为41m3/min,鼓风机功率为37.5kw。

每小时曝气能耗为(2/60)*37.5KW*1.7元/KW=2.13元,每吨水能耗≤0.03元。

MCR工艺与传统处理工艺对比,吨水节水量:

4.33-(3.13+0.03)=1.17元/吨

例如:某系统日处理1万吨电路板废水,传统处理工艺与MCR工艺成本对比。

日常加工成本节省:

1.17*10000=11700元(11700元)

1个月按25天计算,每月加工成本节省为:

11700*25=元(29.25万元)

1年按11个月计算,每年节省的加工成本为:

292,500*11=3,217,500

MCR膜设备针对该类废水使用寿命可达3~5年,按最少3年计算,最低可节省处理费用:

321.75万*3=965.25万

结尾

排版 | 莉莉

文章 | 张永良

图片|道晖、网络(侵权删除)

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