在当今信息社会，电子工业发展迅速。 作为电子工业的基础之一的电路板的需求量每年以10%至20%的速度增长，使其成为电子工业的重要产业之一。 但其生产过程复杂，产生大量废水。
印制电路板制造工艺复杂，废水产生的污染物种类多样，主要含有铜、镍等重金属离子、高分子有机物、络合剂等。印制电路板生产废水种类较多，水质复杂。污染成分。 如果不采取合理有效的处理工艺来保证废水达到稳定的标准，将会对环境造成严重的污染。 根据线路板生产废水的不同特点，处理时必须分流不同的废水，采用不同的方法进行处理。
一、项目概况
天津一家印刷电路板制造商的主要产品是高端高密度互连层压板（HDI）。 HDI板的生产过程是多块双面板的重复生产。 主要生产工艺包括下料、内层板制作、压合、钻孔、沉铜、电镀、外层制作、丝印阻焊油墨、字符印刷、镀镍金、热风平整、抗氧化处理、铣削外观印制电路板的整体生产工艺流程图如图1所示。
2、废水水质特征
生产废水按工艺特点分为八类：一般混合废水（W1）、高浓度有机废水（W2）、一般有机废水（W3）、酸碱废水（W4）、含铜废水（W5） 、复杂废水（W6）、含镍废水（W7）、含氰废水（W8）。
各类废水的水质特征如下：
（1）一般混合废水W1：主要包括浸出废水、纯水制备浓缩水等污染物含量较低的废水。 一般混合废水的污染因子有pH、总铜、CODCr、氨氮等。该类废水水量大，CODCr浓度低。
（2）高浓度有机废水W2：主要来自显影、剥膜、除油、抗氧化、除胶等工序。 上述工艺均使用甲酸等有机溶剂； 此外，部分阻焊油墨和聚合物感光膜溶解转移到废水中，因此废水中CODCr浓度较高。
（3）一般有机废水W3：主要来自显影、退膜等工序的清洗废水。 废水中CODCr浓度较高。
（4）酸碱废水W4：主要来自生产线洗涤槽的酸碱废液。 其主要污染因子为pH、CODCr等。
（5）含铜废水W5：主要来自微蚀、酸洗、褐变、酸洗等工序。 废水中铜含量较高，主要污染因子为总铜和CODCr。
（6）复合废水W6：主要来自浸铜工艺。 该工艺使用一定量的复合铜。 废水中含有强金属离子络合物（如EDTA）。 复杂废水的污染因子有总铜、CODCr等。
（7）含镍废水W7：含镍废水主要来自镀镍工序。 镀镍工艺的镀镍废液和第一次漂洗水作为危险废物处理，剩余漂洗水进入预处理系统进行处理。 此类废水的主要污染因子为pH、CODCr、总镍。
（8）含氰废水W8：主要来自镀金工序。 镀金液中含有一定量的氰化金钾。 镀金的第一次水洗是在槽内用不流动的水进行冲洗。 当槽内漂洗水中含有金和氰化物成分达到一定浓度时，含氰化物电镀废液送有资质单位处置（金可回收），剩余漂洗废水送预处理设施进行治疗。 此类废水的主要污染因子为pH、CODCr、总镍。
根据该企业废水水质调查数据，各项废水水质指标见表1。
3、废水处理工艺
3.1 总体思路
由于各类废水水质差异较大，公司废水处理工艺采用“分类收集-优质预处理-综合处理”的设计思路。 根据8类废水的水质特点，建设了5套预处理系统（2#~6#系统）和1套综合处理系统（1#系统）。 每股生产废水在生产车间分流后，流入各处理系统的废水储存池，然后由各处理系统的废水提升泵提升至各预处理设施进行处理。 最后经污水综合处理设施处理达标排放。 废水处理系统工艺流程图如图2所示。
3.2 废水处理工艺原理
根据设计的分流标准，废水在生产车间分流后，流入各处理系统的废水储存池，然后由各处理系统的废水提升泵提升，进入各处理流程。 在处理过程中，废水将通过连接器流过或通过输送泵进入。 每个处理系统函数池都进行处理。
（1）一般混合废水W1：该类废水水量大，CODCr浓度低。 与小批量酸碱废水、含铜废水混合后进入废水综合处理系统（1#系统）进行处理，主要去除废水中的污染物。 对于金属离子和少量有机物，处理流程为：絮凝→沉淀→砂滤→pH调节。 处理过程为：先加入硫酸亚铁（可起到置换和混凝作用），然后调节pH至10左右，通过形成氢氧化物去除废水中的重金属离子（Cu2+）； 然后废水进入絮凝池添加絮凝剂PAM进行絮凝处理，处理后的废水进入斜板沉淀池进行沉淀泥水分离； 上层清水溢流至清水箱，再通过泵进入砂滤器进行过滤处理，进一步降低出水中的悬浮物含量。 过滤后的废水进入最终pH调节池，调节pH至6～9后排放。
(2)高浓度有机废水W2：该废水中CODCr浓度较高。 预处理过程为：酸化→沉淀。 处理工艺为：加入酸化剂调节pH值至5左右，加入聚合氯化铁使废水中的油性有机物凝聚成可固液分离的大颗粒，然后加入适量的高分子絮凝剂帕姆。 然后通过压滤将固液成分分离，压滤液定量均匀地加入一般有机废水预处理设施（2#系统）与一般有机废水混合进行深度处理。
（3）一般有机废水W3：主要来自显影、退膜等工序的清洗废水。 废水中CODCr浓度较高。 一般有机废水与预处理后的高浓度有机废水混合进行深度处理。 深度处理工艺为：酸化→氧化。 氧化过程采用过氧化氢作为高效氧化剂，硫酸亚铁作为催化剂。 在酸性条件下，二价铁盐分解过氧化氢，产生游离羟基自由基。 羟基自由基具有极强的氧化特性，最终去除废水中的有机物。 氧化成二氧化碳和水。 反应完成后，调节pH至10-11，然后用泵定量加入到1#系统中进行进一步处理。
（4）酸碱废水W4：主要来自生产线洗涤槽的酸碱废液。 其主要污染因子为pH、CODCr等。酸碱废水单独收集后，加入1#系统和一般混合废水中进一步处理。
（5）含铜废水W5：主要来自微蚀、酸洗、褐变、酸洗等工序。 废水中铜含量较高，主要污染因子为总铜和CODCr。 微蚀工艺中含铜量较高的废水单独处理，回收铜。 铜回收后的废水定量泵入1#系统进一步处理； 而酸洗、褐变、酸洗等工艺中铜含量较低的废水则直接定量泵入1#系统进行处理。
（6）复合废水W6：主要来自浸铜工艺。 该工艺使用一定量的复合铜。 废水中含有强金属离子络合物（如EDTA）。 复杂废水的污染因子为总铜、CODCr等，其预处理流程为：置换→絮凝→沉淀→砂滤。 处理过程为：先调节pH至3～4，然后加入硫酸亚铁，可有效取代以络合物形式存在的金属离子，加入氢氧化钠调节pH至10左右，除去可溶性络合物。将铜转化为不溶性铜盐，然后加入絮凝剂PAM进行絮凝反应。 高分子絮凝剂用于吸附污水中的氢氧化铜悬浮颗粒，形成颗粒较大、易沉淀的絮凝体； 进入坡板沉淀池进行沉淀。 沉淀污泥排出后，上清液经砂滤器过滤后进入滤液收集池。 然后定量进入1#处理系统pH调节池，调节pH至6～9后排放。
（7）含镍废水W7：含镍废水主要来自镀镍工序。 镀镍废液及镀镍工艺首次冲洗水按危险废物处理。 剩余的漂洗水进入预处理系统进行处理。 处理流程为：置换→絮凝→沉淀→砂滤。 处理过程为：调节pH至3～4，加入硫酸亚铁，硫酸亚铁可以取代大部分以络合物形式存在的镍离子，加碱调节pH至10，形成氢氧化镍沉淀，加入絮凝剂PAM进行絮凝反应，使废水中悬浮的小颗粒氢氧化镍变成易于沉降的大颗粒，然后进入斜板沉淀池进行沉淀，分离出泥水。 絮凝沉淀过程去除了大部分镍离子，同时去除了废水中的络合物。 该化合物具有一定的净化作用，从而降低废水中的CODCr。 沉淀污泥排出后，根据镍含量有选择地在上清液中添加少量络合破坏剂，进一步破坏络合物，释放出络合镍离子，有利于沉淀的形成。 经砂滤器过滤后进入滤液收集池，最后进入1#处理系统的pH调节池，调节pH至6～9后排放。
（8）含氰废水W8：主要来自镀金工序。 镀金液中含有一定量的氰化金钾。 镀金的第一次水洗是在槽内用不流动的水进行冲洗。 当槽内漂洗水中含有金和氰化物成分达到一定浓度时，含氰化物的电镀废液将送至有资质的单位处置（金可回收），剩余的漂洗废水将送至有资质的单位处理。预处理设施进行处理。 预处理过程为：调节pH→破氰（氧化）。 处理过程为：用氢氧化钠调节pH值至10，加入次氯酸钠生成碱式氯化物，最后将氰化物（CN-）氧化成二氧化碳（CO2）和氮气（N2）。 反应后的废水再均匀泵入复合废水储罐进一步深度处理，去除废水中的金属离子。
3.3 污泥处理
根据《国家危险废物名录》（2016年版），该公司废水处理过程中沉淀污泥属于“HW17表面处理废物”类别危险废物。 经压滤机脱水后暂存于废水处理站泥浆储罐中，定期输送。 由有资质的单位处置。
4.调试运行效果
4.1 第一类污染物车间出口达标排放的可行性
(1) 单位产品的基线排水量。 公司设计生产能力为每年9万平方米。 每块电路板的正面和背面都需要电镀。 电镀件的电镀面积按产品产能的2倍计算。 含镍废水处理设施新增排水量为5.5m3/d（即每年工作300天），则企业实际单位产品排水量为9.2L/m2（镀件镀层），即低于基准单位产品排量200L/m2（镀件涂层）。
（2）镍总量排放标准可行性分析
根据公司已完成的环保验收监测报告，含镍废水达标情况分析见表3。
从表3可见，公司生产废水中镍排放总量浓度满足《电镀污染物排放标准》（-2008）的限量要求，可达标排放。
4.2 污水综合处理标准可行性论证
根据公司已完成的环保验收监测报告，废水综合达标分析见表2。
由表2可见，公司生产废水经污水处理站处理后，出水水质可达到《废水综合排放标准》（DB12/356-2018）三级要求，可达标排放达到标准。
5 结论
(1)印制电路板生产废水按其性质一般可分为八类。 各类废水水质差异较大，应采用“分类收集—定质预处理—综合处理”的处理工艺。
（2）含镍废水经过“置换→絮凝→沉淀→砂滤”预处理后，镍总排放浓度满足《电镀污染物排放标准》（-2008）的限值要求，可实现达标排放。
（3）对高浓度有机废水、一般有机废水、酸碱废水、含铜废水、复杂废水、含氰废水进行相应预处理，然后定量泵入废水综合处理系统，然后再进行综合治疗系统。 经进一步处理后，可确保排放废水达到《废水综合排放标准》（DB12/356-2018）三级要求。
（4）印制电路板生产废水处理污泥属于危险废物，应暂存并交有资质单位处置。