二步法低成本处理线路板含铜络合废水综述
目前电路板企业处理含铜离子废水一般采用亚铁法或硫化钠法。铜离子分为非络合铜离子和络合铜离子,处理非络合铜离子废水成本低,而处理络合铜离子废水成本高。基于此情况我们提出采用两步法处理工艺,可降低成本,避免繁琐的分水作业和设备、管道投资,管理难度也相应降低。以下是两步法与其他处理方法的对比:
1.加工成本低
目前国内处理线路板含铜废水成本一般在6-12元/吨废水之间,欧美、日本企业的处理成本往往更高。而我们二步法成本在3.0-5元/吨之间。(具体情况要看pH值和络合铜离子含量)
传统的中和沉淀法去除铜离子效果不佳,即使在pH=12时(一般pH值越高,去除铜离子效果越好),铜离子含量也不能满足国家新排放标准(2008标准:总铜
亚铁法处理络合铜离子需用大量烧碱,先用酸调pH为3,并加入大量过量的硫酸亚铁,再用碱调pH为10.5,经沉淀分离后再用酸调pH为6-9方可排放。尽管如此,仍有二次污染的可能,还存在水质发黄、污泥量大、排泥频繁等缺点。
硫化钠法产生的矾花细小,沉淀速度慢,且有黑水,还需用量大过量的硫化钠,成本比黑色金属法还要高,COD容易超标,酸性环境下会产生硫化氢,存在安全隐患。
重金属捕集器法效果好,不存在上述缺点,而市场上销售的重金属捕集器(液体)虽然有一定效果,但成本较高,固体重金属捕集器EP-110价格低廉,经对比试验,一吨固体相当于4.5吨液体重金属捕集器。且由于固体产物无色,液体产物为黄色,在处理含铜废水时,在终点判断时固体产物非常明显,操作方便。
表1 原水pH=3.38、总铜含量23.91mg/l、络合铜含量2.36mg/l时硫酸亚铁法成本
表2 原水pH=3.38、总铜含量23.91mg/l、络合铜含量2.36mg/l时硫化钠法成本表
我们的两步工艺,其实就是前面是中和工艺,后面是重金属捕集器,结合了两个工艺的优点,前面工艺去除大量非络合铜离子,降低成本,后面工艺采用性价比高的重金属捕集器EP-110(固体)处理废水,保证处理质量。
2.治疗效果好
下表是我们在某大型电路板公司做的实验,以下是实验记录(PH=6.0)
注:铜离子含量分析采用在线分析仪进行。
3.无需复杂的水分离
目前电路板生产分水的一般原则是将络合废水和非络合废水分开,但在实际生产过程中,由于各种原因(如跑、泡、滴、漏、突发情况等),很难做到彻底分离,导致少量络合铜离子混入非络合铜离子废水中,造成铜离子含量超标。
可以通过采用两步方法来避免这种情况。
4.操作简单
由于本工艺是在原有工艺及设备基础上进行改造,对原有设备基本不需要改造,可以达到低成本、高效益的运行,如果在末端增加砂滤器,处理效果会更好。
5、矾花大,水质好。
二步法生产的矾片一般可达2mm以上,沉淀速度快,水固相分离时间短,出水铜离子含量可达0.03mg/L。
6.无二次污染
由于EP-110中含有机硫、有机胺螯合剂,对重金属离子有很强的螯合作用,并与铜离子形成稳定的螯合物,不发生二次溶解。
7.污泥量少,污泥含铜量高,回收价值高
由于用药量少,污泥中铜离子含量高,因此回收价值高。
附录1 三种电路板含铜废水处理方法对比