PCB废水的回收利用技术

近年来，随着电子工业的快速发展，印刷电路板(PCB)的产量逐年增加，产生了大量的PCB废水。这类废水不仅水量大，而且成分复杂，处理难度大。生产过程中的蚀刻工序会产生大量的铜氨络合物废水，其中主要重金属是以络合物形式存在的铜。通常采用物理和化学方法处理该复合体，以减少废水中的重金属和难降解有机物。废水中的氨氮可以通过吹脱或次氯酸钠氧化去除，但需要化学药剂，成本较高。本文以PCB厂的铜氨络合物废水为研究对象，提出了Fenton-离子交换-DTRO-抛光树脂工艺路线，实现了废水的循环利用，水质达到GB/T11446.1-2013中EW-I标准。

1.实验部分

1.1仪器和试剂

主要设备:芬顿塔、离子交换柱、DTRO圆盘管式膜、保安过滤器。主要试剂:双氧水(AR分析纯)、硫酸亚铁(AR分析纯)、硫酸(AR分析纯)、氢氧化钠(AR分析纯)、D001*7螯合树脂(工业级)、抛光树脂(浙江荣耀)

1.2实验用水

某线路板厂蚀刻工段的铜铵络合清洗废水分为碱性蚀刻、酸性蚀刻和过硫酸铵微蚀刻三种，根据实际产生的水量取样。混合废水样品的分析见表1。

1.3分析方法

PH值用pHS-3C精密酸度计测定；快速消化滴定法测定COD氨氮采用纳氏试剂比色法测定。元素由ICP(电感耦合等离子体质谱仪)测定。电阻用水质电阻测试仪测量。

1.4实验原理

芬顿

芬顿原理:溶液中的过氧化氢和Fe2+离子组成的芬顿试剂具有很强的氧化性。Fe2+在弱酸性条件下催化过氧化氢，释放出强氧化性的·OH。从而将废水中的有机物氧化成无机物。

1.4.2离子交换树脂D001*7

树脂D001*7，大孔磺化强酸性阳离子交换树脂，它上面的磺酸基团可以有效的去除溶液中的阳离子。

1.4.3 DTRO

盘管式反渗透系统是盘管式反渗透系统的核心部分。盘管式膜柱由盘式RO膜、导流板、O型橡胶垫、中心拉杆和耐压套管组成。与普通卷式RO膜相比，具有耐高压、产水量高等特点。

抛光树脂

抛光树脂是氢型强酸性阳离子交换树脂和氢氧型强碱性阴离子交换树脂的混合物，一般用于超纯水处理系统的末端，以保证系统的出水水质能维持水的标准。一般出水水质可达18兆欧以上。抛光树脂的离子类型为H和OH，填充后无需再生即可使用。

2.实验装置和工艺流程

2.1实验装置和工艺流程介绍

采用Fenton-离子交换-DTRO-抛光树脂工艺处理某线路板厂的铜铵络合废水。流程如图1所示。

如图1所示，废水用硫酸调节pH值后，进入芬顿塔，加入硫酸亚铁和过氧化氢进行氧化。芬顿出水用液碱调节pH值，用压滤机过滤，泥饼外运。滤液进入D001*7离子交换柱，离子柱流出液进入DTRO系统。抛光树脂交换柱。出水水质可达到GB/T11446.1-2013中的EW-I标准，水质可满足电路板用纯水的使用标准。

2.2该工艺的优点

芬顿-离子交换-DTRO-抛光树脂技术的优点在于:(1)优化了传统的破碎工艺；

(2)芬顿、离子交换和DTRO段可自动控制；

(3)实现铜氨络合物废水的循环利用，提高PCB板厂废水的循环利用率。

3.测试和结果

3.1芬顿实验

3.1.1芬顿条件实验

在实验室条件下，对铜氨络合物废水混合样品进行1L取样，在不同pH条件下加入不同浓度的硫酸亚铁和双氧水，考察废水中COD和Cu的去除效果。实验结果如表2所示。

从表2可以看出，废水pH=4，加入ω(feso 4 & # 8226；H2o) 1%，ω(H2O2)1.5%，废水COD36.78mg & # 8226L-1的去除率为67.61%，Cu为Cu14.61mg & # 8226L-1的去除率为95.08%。可以得出以下结论:铜氨络合物废水经过破网处理，Cu基本完全转化为离子态。芬顿废水用液碱调节pH，对铜有很好的去除效果；

3.1.2芬顿中试去除情况

铜铵络合废水的芬顿中试，芬顿塔处理能力为2m3 & # 8226H-1，进水pH=4，ω(feso 4 & # 8226；7H2O)=1%，ω(H2O2)=1.5%，运行时间10h。废水处理后的效果见图2。

3.2离子交换实验

3 . 2 . 1 D001 * 7树脂的预处理

离子交换树脂工业产品中往往含有少量的有机低聚物，可能会吸附铁、铝等金属离子等无机杂质。这些杂质在树脂使用初期会逐渐溶解释放，影响出水水质。因此，有必要对树脂进行预处理。将树脂在纯水中浸泡24h，然后依次在ω(HCl)=10%和ω(NaOH)=5%中浸泡4h，再用纯水冲洗至中性。树脂预处理方法见GB/T5476-1996。

3.2.2 D001*7树脂废水处理效果曲线

称取10g预处理过的D001*7树脂，置于直径为2cm的色谱柱中。根据图3组装实验装置。在动态条件下，对芬顿塔处理后的铜铵废水测定D001*7，验证树脂对Cu和NH3-N的去除效果，并绘制穿透曲线。

从图4可以看出，D001*7树脂对芬顿塔处理后的铜铵废水中的Cu和NH4+有很好的去除效果，Cu2+< 1mg & # 8226；L-1，NH3-N浓度< 0.5mg & # 8226L-1 .

3 . 2 . 3 d001 * 7树脂对氨氮的饱和交换容量及再生

称取10g预处理后的D001*7树脂，放入直径为2cm的色谱柱中，按照图3组装实验装置。1g准备& # 8226；L-1的NH4Cl溶液通过离子柱，直至流出液浓度与进水浓度一致，即树脂柱氨氮吸附饱和。制备ω(HCl)= 10%的溶液以洗脱饱和树脂柱。洗脱后，用纯水洗涤树脂柱，直到流出液的pH为中性，然后将NH4Cl溶液通过该柱进行再吸附。在上述过程中，分别重复5次吸附和洗脱实验，考察再生树脂对氨氮饱和交换容量的变化。

从图5可以看出，经过5次再生后，D001*7树脂对氯化铵溶液中氨氮的饱和交换容量变化不大，饱和交换容量稳定在2.15 ~ 2.17mmol & # 8226G1级.可以得出以下结论:ω(HCl)=10%的溶液对饱和D001*7树脂有很好的洗脱效果；重复再生对D001*7树脂吸附氨氮的效果影响不大。

3.3 DTRO连续先导试验

经过Fenton氧化和离子交换处理后，PCB铜氨络合物废水具有cod

3.4抛光树脂效果处理

在DTRO流出液中称取20g抛光树脂，放入直径为4CM的色谱柱中，按图3组装实验装置。通过出水DTRO柱，验证抛光树脂的出水阻力，结果如图6所示。

从图6可以看出，经过精制树脂吸附后，出水的水质阻力稳定在18 mω。厘米或以上。

4.摘要

本研究采用Fenton-离子交换-DTRO-抛光树脂工艺处理PCB电路板厂蚀刻工段的铜氨络合物废水。在pH=4的芬顿条件下，ω(feso 4 & # 8226；7H2O)1%，ω(H2O2)1.5%，废水中络合态的铜基本上可以转化为离子态，COD可以降到40mg & # 8226L-1下，铜降低到15mg & # 8226L-1或以下；经过D001*7离子交换树脂后，出水氨氮小于0.5mg & # 8226l-1；经过后续的DTRO碟片管膜+抛光树脂处理后，水质可达到GB/T11446.1-2013中EW-I标准，实现回用。(来源:深圳市深投环保科技有限公司)

免责声明：本网站内容来源网络，转载是出于传递更多信息之目的，并不意味赞成其观点或证实其内容真实性。转载稿涉及版权等问题，请立即联系网站编辑，我们会予以更改或删除相关文章，保证您的权利。
标签:  PCB线路板废水回收利用技术