（模式识别与智能系统专业论文）印刷电路板生产废水处理工艺的研究.pdf

武汉科技大学硕士学位论文 第1 页 摘要 八十年代以来，我国电子工业发展迅速，印刷电路板的需求不断增大，生产量迅速增 加，使得生产过程中产生的废水量也不断增加。蚀刻废水是印刷电路板生产过程中产生的 废水，除含有大量铜、钒、镍、铬等重金属离子外，c o d 。，值也很高。目前，此类废水大 多经过有资质的处理商进行集中处理回收制取c u s 0 4 5 h 2 0 或电解铜后直接排放，也有 自己回收利用之后排放的，回收利用铜后如直接排放的废水势必会对环境造成严重的污 染。 本文以武汉汉氏资源循环利用有限公司从印刷电路板废液( 主要成分是蚀刻废水) 中 回收利用硫酸铜后的废水为研究对象，废水处理工程采用混凝一沉淀一氧化一过滤的主体 工艺对废水进行处理，对工艺的运行条件和参数进行了系统的试验研究，确定了最佳的工 艺参数，为实际工程的调试运行工作奠定了基础。 投药单因素试验系统的分析和研究了不同药剂的不同投加量对废水处理效果的影响， 并且对实验现象和结果进行了深入的分析。正交试验( 多因素试验) 确定了最佳工艺参数： 当c o d 。，为4 3 5 0 m g l ，a 1 2 ( s 0 4 ) 3 的投加量为3 0 m l ，硅藻土的投加量为0 3 9 ，p a m 的投 加量为2 0 m l ，c 1 0 2 的投加量为4 m l ，在最佳实验工艺条件下，当c o d 。，为4 3 5 0 m g l ， c o d 。，去除率达9 2 5 ，b o d 5 去除率8 0 5 ，s s 去除率7 3 3 ，对废水有较好的处理效果。 以试验确定的最佳工艺参数为基础，对废水处理工程进行调试运行。根据调试运行中 出现的问题，对实验确定的最佳工艺参数作出适当的调整，以满足实际的运行情况。 整个工艺的调试运行结果表明：处理水量4 0 0 m 3 d ，排放废水的c o d 甜值在4 1 2 0 - 4 5 8 0 m g l 之间波动，其平均c o d 。，值为4 3 1 4 m g l ，出水的c o d 。，值在1 8 5 - - 4 2 5 m g l 之间， 出水的平均c o d 。，值为2 9 6m g l ，工艺对废水c o d 。，总的平均去除率为9 3 2 。在c o d 。， 得到有效去除的同时，s s 和c u 2 + 的平均去除率也可分别达到9 5 o 和8 7 4 。处理后出水 的各项指标均符合设计的排放标准污水综合排放标准( g b 8 9 7 8 1 9 9 6 ) 中的三级标准， 工艺具有操作简单，运行稳定，抗冲击负荷的能力强的特点。 关键词：印刷电路板废水混凝氧化调试运行达标 第1 i 页武汉科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t s i n c et h e19 8 0 s ，e l e c t r o n i ci n d u s t r yh a sq u i c k l yd e v e l o p e d t h en e e df o rp r i n t e dc i r c u i t b o a r d s ( p c b ) h a si n c r e a s e da n dt h ey i e l dh a sr a i s e d ，s ot h eq u a n t i t yo fw a s t e w a t e ri nt h e p r o d u c t i o nh a sa l s oi n c r e a s e e t c hw a s t e w a t e ri so n et y p eo fp r i n t e dc i r c u i tb o a r dp r o d u c t i o n w a s t ew a t e rg e n e r a t e di nt h ep r o c e s s ，i na d d i t i o nt oh i l g l lc o n c e n t r a t i o n so fc o p p e r , c h r o m i u m ， n i c k e l ，v a n a d i u ma n do t h e rh e a v ym e t a li o n s ，c o d e rv a l u ei sa l s oh i g h a tp r e s e n t ，c u s 0 4 5 h 2 0i sr e c y c l e df r o mm o s to ft h i st y p eo fw a s t ew a t e ra f t e rh a n d l i n go fq u a l i f i e dv e n d o r sf o c u s o rd i r e c t l yd i s c h a r g e da f t e rt h ee l e c t r o l y t i cc o p p e r , a l s oh a si t so w nd i s c h a r g ea f t e rr e c y c l i n g s u c ha sr e c y c l i n gc o p p e rw a s t et h e nd i r e c t l yd i s c h a r g e dc a l lh a v es e r i o u se n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n i nt h i s p a p e r , t h ec o m b i n e dp r o c e s s i n gm e t h o do fc o a g u l a t i o n - - - p r e c i p i t a t i o n - - - o x i d a t i o n f i l t 嘶n gw a su s e dt ot r e a te m i s s i o n sw a s t e w a t e r ( m a i nc o m p o n e n t sw a se t c h i n gw a s t e w a t e r ) f r o mw u h a nc h i n e s er e s o u r c e sr e c y c l i n gc o ，l t d r e c y c l i n gc o p p e rf r o mp c bw a s t e w a t e r , a n d t h ep r o c e s sc o n d i t i o n sa n dp a r a m e t e r sw a sd o n es y s t e m a t i c a l l y , t h e nd e t e r m i n et h eb e s tp r o c e s s p a r a m e t e r s ，p r e p a r i n gf o ri n s t a l l a t i o na n d t r i a lr u no fp r a c t i c a le n g i n e e r i n g t h ew a s t e w a t e rt r e a t m e n te f f e c to fd i f f e r e n td o s a g eo fd i f f e r e n ts e w a g et r e a t m e n ta g e n tw a s a n a l y s e ds t u d i e ds y s t e m a t i c a l l yb ys i n g l e f a c t o re x p e r i m e n t ，a n dt h er e s u l t sa n dp h e n o m e n ao f t h ee x p e r i m e n tw a sa n a l y s e dd e e p l y o p t i m u mt e c h n o l o g i c a lp a r a m e t e r sw a sd e t e r m i n e dw i t h t h eo r t h o g o n a lt e s t s ( m u l t i f a c t o r i a le x p e r i m e n t ) ，w h e n c o d c rv a l u ei s4 3 5 0m e r e ，t h ed o s a g e s o fa 1 2 ( s 0 4 ) 3i s 3 0m l ，t h ed o s a g e so fd i a t o m i t ei so 3 9 ，t h ed o s a g e so fp a mi s 2 0m l ，t h e d o s a g e so fc 1 0 2i s4m l ，t h ec o d c rr e m o v a lr a t er e a c h e d9 2 5 ，t h eb o d 5r e m o v a lr a t er e a c h e d 8 0 5 ，t h es sr e m o v a lr a t er e a c h e d9 2 5 t h ew a s t e w a t e rp r o c e s sh a sb e t t e re f f e c to n t r e a t m e n to ft h ew a s t e w a t e r a d j u s t m e n ta n do p e r a t i o nw a sd o n eo nt h eb a s i so ft h eo p t i m u mt e c h n o l o g i c a lp a r a m e t e r s b ye x p e r i m e n t a c c o r d i n gt ot h ep r o b l e mt h a to c c u r si nt h eo p e r a t i o no fd e b u g g i n g , o p t i m u m t e c h n o l o g i c a lp a r a m e t e r sb ye x p e r i m e n tw a sa d j u s t e da p p r o p r i a t e l yt om e e tt h ea c t u a lr u n s 1 1 1 ee n t i r ep r o c e s so fd e b u g g i n go p e r a t i o nr e s u l t ss h o wt h a tt h ey i e l do fd i s c h a r g ew a s t e w a t e ri s4 0 0m 3 d ，c o d c rv a l u ef l u c t u a t e df r o m4 12 0m g lt o4 5 8 0m g l ，t h ea v e r a g ec o d c r v a l u ei s4 314 m g l ，c o d c rv a l u eo ft r e a t e dw a t e rf l u c t u a t e df r o m18 5m g lt o4 2 5m e g l ，t h e a v e r a g ec o d c rv a l u eo ft r e a t e dw a t e ri s2 9 6m g l ，t h et o t a lc o d c rv a l u er e m o v a lo fp r o c e s s 9 3 2 c o d c rb ee f f e c t i v e l yr e m o v e di nt h es a n l et i m ew h e nt h ea v e r a g er e m o v a lr a t eo fs sa n d c u 2 + r e s p e c t i v e l yr e a c h e d9 5 o a n d8 7 4 a f t e rt h et r e a t m e n t ，i tc a nm e e tt h en a t i o n a li i i s t a n d a r do fd i s c h a r g e dw a s t ew a t e r ( g b8 9 7 8 - 19 9 6 ) ，p r o c e s si ss i m p l e ，s t a b l eo p e r a t i o na n d s h o c kl o a dc a p a b i l i t yf e a t u r e s k e yw o r d s ：p r i n t e dc i r c u i tb o a r d ( p c b ) w a s t e w a t e r c o a g u l a t i o n o x i d a t i o n d e b u g m e e tt h es t a n d a r d 武汉科技大学 研究生学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研 究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的 工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担4 切相关责任。 论文作者签名：鱼篁，查：垒盏日期：竺塑垒! 塑乡d 研究生学位论文版权使用授权声明 本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位 的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向有关部门( 按照武汉科技大学关于研究生学位论文收录 , l l p t - 工作的规定执行) 送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅， 同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行 检索和对外服务。 论文作者签名：垒! 盏绫 指导教师签名：习k 比乒一 日 期：兰竺2 至! 兰堕星里 武汉科技大学硕士学位论文 第1 页 第一章绪论 1 1 我国水资源污染现状及污水处理技术概述 水资源是人类赖以生存的基本物质之一，已成为人类社会可持续发展的重要限制因 素。近年来随着我国城市建设和工业的发展，城市用水量急剧增加，大量不达标污水的排 放不仅污染了环境和水源，更加重了水资源的日益短缺和恶化，从而导致生态环境破坏的 恶性循环。水污染已成为制约我国可持续发展的一大障碍，水污染问题已是当今世界面临 的主要问题之一。 1 1 1 我国水资源和水污染现状 中国是一个水资源大国，水资源总储量达到2 8 0 0 0 亿m 3 ，居世界第六。但人均淡水量 仅2 4 0 0 m 3 左右，只相当于世界人均占有量的1 4 ，排名1 2 1 位，且水资源地区分布极不 均衡。全国6 0 0 多个城市中，4 0 0 多个城市供水不足，有1 8 0 多个城市严重缺水，北京市 人均占有水量仅为全国的八分之一，太原市年人均水资源占有量2 0 0 多立方米，仅为全国 人均的7 4 。日缺水量达2 0 万立方米近年来，由于洪涝灾害，森林及植被而积的减少， 水土流失现象严重，我国是世界上水土流失最严重的国家之一，每年表土流失量约5 0 亿 吨。由于旱情的持续发展，近年来，大江、大河的萎缩、湖泊的断流现象严重，塔里木河 枯萎严重，有近2 0 年水流不到下游，黄河断流时间一年超过2 0 0 多天。另外浪费、滥用 地下水的现象比较严重，一些城市过量开采地下水，引起地面沉降，地表及建筑物出现裂 缝，造成地表水位大幅度下降和地表水严重不足。可以说，我国未来水资源形势严峻。我 国人均水资源量变化如图1 1 ，从图1 1 看出近几年随着我国人口的持续增长，人均水资源 量不断下降。根据联合国经济及社会事务部人口司发表的( 2 0 3 0 年全球人口预测，预计在 2 0 3 0 年中国将出现一个人口高峰期1 4 5 亿人，而人均水资源量预计比现在减少约4 0 0 m 3 。 22 5 0 22 0 0 耄2 1 5 0 辍21 0 0 薹2 0 5 0 r c r d r b ，所以因素对指标影响作用由主到次得顺序依次为： a 1 2 ( s 0 4 ) 3 的投加量、p a m 的投加量、c 1 0 2 的投加量、硅藻土的投加量。 由此可知a 1 2 ( s 0 4 ) 3 的投加量为最主要的影响因素。 需要注意的是，因素的主次顺序与其选取的水平有关。如果因素的水平变了，因素的 主次顺序也可能改变。这是因为我们是根据各个因素在所选取的范围内改变时，其对指标 的影响来确定因素的主次顺序的。 各个因素的不同水平值的选择的根据前面单因素试验部分各个因素不同量的变化范 围来确定的。比如因素c 1 0 2 选择水平2 o m l 、3 o m l 、4 o m l 主要是考虑到c 1 0 2 的投加量 过大时，没有溶解的二氧化氯可能从废水中溢出，容易使产生的微小絮体上浮，降低废水 武汉科技大学硕士学位论文第4 3 页 的处理效果。 ( 2 ) 确定最佳的试验工艺参数 选择废水c o d 的去除率作为实验的指标，所以应该选择使实验指标大的水平效应值。 由以上的分析可知最佳的试验工艺条件为a l b l c 2 d 3 ，即实验条件为：a 1 2 ( s 0 4 ) 3 的投加量为 3 0 m l ，硅藻土的投加量为0 3 9 ，p a m 的投加量为2 0 m l ，c 1 0 2 的投加量为4 m l 。最佳实 验条件时的结果如表3 1 4 。 表3 1 4 最佳实验条件时废水c o d 。，去除效果的实验结果 a 1 2 ( s 0 4 ) 3 投加量 硅藻十投加量为队m 投加量 c 1 0 2 投加量 最佳实验条件 3 0 m l 0 3 9 2 o m l4 m l 进水c o d 。，值4 3 5 0 m 玑 出水c o d 。，值3 2 5 m 虮 c o d 。，去除率 9 2 5 从实验结果可以看出用絮凝剂硫酸铝，再投加助凝剂硅藻土，p a m ，最后投加氧化剂 二氧化氯的实验条件处理废水，可以得到较好的处理效果，完全可以使废水达到排放标准， 而且费用低廉，效果好，操作简便。 3 6 最佳试验条件下废水b o d 5 、s s 的去除效果的研究 实验部分主要是通过投加药剂对废水的c o d 。，加以去除，在废水c o d 。，去除的同时， 废水的b o d 5 、s s 也会在一定程度上得以去除。 取2 份水样按照以上确定的最佳工艺参数，投加药剂量，分别以废水b o d 5 、s s 作为 实验的指标，分别可以得到在最佳工艺参数的条件下，废水b o d 5 、s s 去除效果的实验结 果分别如表3 1 5 、3 1 6 。 表3 1 5 最佳实验条件时废水b o d 5 去除效果的实验结果 a 1 2 ( s 0 4 ) 3 投加量 硅藻土投加量为p a m 投加量 c 1 0 2 投加量 最佳实验条件 3 o m l 0 3 9 2 0 m l4 m l 进水b o d 5 值 1 2 5 5m g l 出水b o d 5 值2 4 5 m g l b o d 5 去除率 8 0 5 表3 1 6 最佳实验条件时废水s s 去除效果的实验结果 a 1 2 ( s 0 4 ) 3 投加量 硅藻土投加量为p a m 投加量 c 1 0 2 投加量 最佳实验条件 3 o m l 0 3 9 2 0 m l4 m l 进水s s 值 4 5 0 m g l 出水s s 值 1 2 l m g l s s 去除率7 3 3 由上面的试验结果可知：在最佳的工艺参数条件下，废水b o d 5 、s s 的去除率分别为 第4 4 页武汉科技大学硕士学位论文 8 05 、7 33 。达到了较好的去除效果。 3 7 最佳试验条件下废水处理前后效果对比 根据原水水样的水质特点：c o d 。的平均值为4 3 5 0m g l ，为浅黄色，透明液体，如图37 。 圈3 7 躐术水样 在最佳实验的条件下，废水处理前后效果对比如图3 8 。 舅1 训 1 警j 一 i 譬1 _ 每1 邑 - 。 图3 8 废水处理前后效果对比 武汉科技大学硕士学位论文第4 5 页 图3 8 中1 号水样是废水水样，2 ，3 号水样是在最佳实验条件下，加入药剂经过处理 后的水样，4 号水样是蒸馏水对比水样。对比处理前后水样可知：废水水样处理前为浅黄 色透明液体，处理后为无色透明液体，接近蒸馏水颜色。在最佳实验条件下，废水达到了 较好的处理效果。 3 8 试验小结 本章在实验室模拟了工程的主体工艺混凝一沉淀一过滤，先分析了各个单因素( 硫酸 铝、硅藻土、p a m 、二氧化氯的投加量) 对废水处理效果的影响，再通过正交试验( 多因 素的实验) 大致的确定了最佳的实验工艺条件，对实验内容的总结，可以得到如下基本结 论【6 5 】： ( 1 ) 本工程的主体工艺混凝一沉淀一氧化对这类废水有较好的处理效果，基本的达 到了预期的处理效果； ( 2 ) 混凝剂硫酸铝对此类废水有较好的混凝效果。助凝剂硅藻土、p a m 也起到了较 好的助凝效果，氧化剂二氧化氯的对废水c o d 。，的去除效果明显，但是各种药剂只有在一 定投加量的范围之内时，才可以达到较好的废水处理效果； ( 3 ) 正交试验确定了最佳工艺参数：a 1 2 ( s 0 4 ) 3 的投加量为3 0 m l ，硅藻土的投加量 为0 3 9 ，p a m 的投加量为2 o m l ，c 1 0 2 的投加量为4 m l ；在最佳工艺条件下，对废水有 较好的处理效果( c o d 。，去除率9 2 5 ，b o d 5 去除率8 0 5 ，s s 去除率7 3 3 ) ； ( 4 ) 实验中单因素的实验结果和正交试验确定的最佳工艺参数虽然是在实验室旱通 过实验的方法得出的，与实际工程有一些差距，有待在以后的调试过程中根据实际的运行 情况作迸一步的修正，但上述的实验数据对工程的调试具有一定的指导和借鉴的意义，为 废水的达标排放打下了基础。 武汉科技大学硕士学位论文 第4 7 页 第四章工程的安装与调试运行 工程的安装调试是工程建设质量的重要的因素，对废水达标排放起到了很重要的作 用。安装工程应该严格按照工程设计的图纸，若有变更应该和设计方商量，征得设计单位 的同意后方可变更。 4 1 工程的安装 工程的安装应该注意以下几个方面： ( 一) 管材 l 污水处理厂进水管采用管材与原工艺排水管一致，为p p 管；各个构筑物之间连接 管道为p p 管，管径以d n 表示； 2 投药管道采用a b s 管，耐压能力为1 0 m p a , 管径以d n 表示； 3 建( 构) 筑物排水管道采用排水铸铁管，管径以d n 表示。 ( 二) 管道施工工艺 lp p 管采用热熔对焊工艺，其工艺流程图如下： 管材夹紧校齐两端面刨平端面一校齐两端面一热熔一对接一保压一卸去央具一 个成功接口； 2 施工工艺 ( 1 ) 铺设计划：在铺设前，施工人员需做出管材铺设计划，在必要的时候，计划可依 据实际情况或计划变化而更改。管道排列按工程图纸要求进行；同时配合沟道与填埋工程； ( 2 ) 检查焊接设备的各个部件是否齐备：平焊焊夹的型号是否和所焊管径一致，发 热片、平锯片、液压泵是否齐备；检查焊接设备的各个部件是否正常工作；焊接设备需放置 在一个相对水平的位置才能进行焊接。 ( 三) 防腐 埋地金属管进行防腐处理前，应先清除管道表面的铁锈及污垢。 l 钢管按给排水管道施工及验收规范做加强防腐层； 2 池内辅助金属材料按厂内废水特性做加强防腐； 3 构筑物做三层玻璃钢加强防腐处理。 ( 四) 地基及基础 l 非金属管：须敷设在坚实的原土层上，当敷设在较松软的软土或人工回填土上时， 管底铺卵石或碎石1 0 0 m m 夯实后，浇1 3 5 。混凝土基础，敷设在岩石或多岩石土壤地区要 做砂垫层，基础厚度1 5 0 2 0 0 m m ，穿地沟及管道交叉处不敷设基础。 ( 五) 阀门井及检查井 1 位于道路及广场的井采用重型铸铁井盖，井顶与所在地面平，井口部分一般应与道 路配合施工，避免井口凸出或凹下，不在道路上的井采用轻型铸铁井盖，井顶高出地面 第4 8 页武汉科技大学硕士学位论文 5 0 m m ，四周地面做成o 0 2 向外坡； 2 井室采用1 0 0 # 砖，7 5 # 水泥砂浆砌筑，内壁原浆勾缝，井盖刻有给水、污水、雨 水、排水等，以便区别。 ( 六) 管道、设备的安装 1 施工安装应严格按施工图纸及现行有关规范、规定、标准图、设备安装要求进行， 并注意与工艺、土建、总图、电气、给排水、自动控制等图纸相应对照，如有疑问，请及 时与设计方联系，如发现设计图纸有错误或不合理时，应征得设计方同意后方可修改； 2 建设方在设备仪器订购时，如所订购设备仪器等货物的型号规格、技术参数等与设 计图纸要求不一致时，应及时与设计方联系，由设计方核算有关技术参数，进行相应调整； 3 工程中所有设备、材料及仪表必须具有制造厂的合格证，并应按有关规范进行检验， 作出记录： 4 施工安装时，建设方应注意组织好施工组织、施工方法、安全措施等施工方案设计， 为确保污水干管至格栅流水畅通； 5 所有工艺设备基础须待设备到货、校核基础留孔或预埋件准确无误后方可施工； 6 施工方法、要求、注意事项除执行现行有关规范、规定、设计图纸外，参见 ； 7 土建工程应经质量检验等有关检查验收合格后方可进行设各、管道等的安装； 8 明装管道涂色应按 ( g b 7 2 3 1 8 7 ) 中的有关规 定执行，如表4 1 ， 表4 1 管道颜色标记 序号 管道名称 颜色备注说明 1输水管道绿色 2输泥管道黑色 3投药管道 4空气管道浅蓝色 安全色、安全标志应分别遵循 ( g b 2 8 9 3 8 2 ) 、安全标志 ( g b 2 8 9 4 8 2 ) 的有关规定； ( 六) 施工缝 1 壁板水平施工缝的位置可设在以下二处：a ) 底板与池壁连接处以上3 0 0 , , - 5 0 0 r a m 处； b ) 池壁与顶板连接处以下5 0 0 m m 处； 2 施工缝是水池易于产生渗漏的薄弱环节，必须严格按 ( g b j l 4 1 9 0 ) 第5 2 3 2 条和 ( g b 5 0 2 0 8 2 0 0 2 ) 1 拘有 关规定施工。 ( 八) 预埋件及预留孔洞 1 凡预埋件及预留孔洞均需按设计图纸，并对照各专业相关图纸所标定的标高及尺寸 事先预埋及预留，不宜事后凿打； 武汉科技大学硕士学位论文第4 9 页 2 钢筋遇直释或宽度小于3 0 0 毫米的孔洞时，应尽量绕过；遇直径或宽度大于3 0 0 毫米 的孔洞时应将截断的钢筋加制弯钩沿洞壁垂直弯入入壁内，并焊于孔洞加强筋上。 ( 九) 砌体构造要求 l 构造柱( g z ) 旖工时要求先砌墙，后浇筑混凝土构造柱，并且预留马牙搓从柱脚开 始先退后进，在浇筑柱混凝士前，应先将柱底凿毛，然后将柱底灰，砖渣和其它杂物清除 干净，清除完毕应立即封闭，再将砖体内和模浇水瀑润并保证柱混凝土密宴。 施工安装的进展情况分别如图4 l 、42 、43 。 田4 1 麓工安装前期 圈4 2 麓工安装中期 第5 0 页武汉科技大学硕士学位论文 4 2 调试运行 4 2 1 工程调试 固4 j 施工安装后搁 1 给排水管道旅工完毕后，必须进行试压实验，其要求按现行的”给排水管道里旄工 及验收规范”的有关规定进行。 2 i 建、设备及管道安装完毕后须经有关部门验收合格后方可进行试运行。试运行麻 编制调试运行实施细则，试运行正常后可进入正常生产运行。 3 运行前应检奁所有水泵等工艺设备及运行设备有关的仪器仪表、开关线路是否符合 运行的要求，安全保护装置是甭齐全、可靠。 4 应按施工图说明的设计方式运行，同时注意观察各设备的运行情况，运行时如发现 问题，应及时查找原因并及时采取相应的排除措淹。 5 投入运行后应切实做好观察、控制记录与分析检验工作，控制与观察记录的主耍内 容有： ( 1 ) 污水处理量：( 2 ) 进、出水质；( 3 ) 污泥产量或污泥处理量；( 4 ) 生产耗电量。 6 应定期对本t ：程整个系统进行巡视和做好处理构筑物的清洁保养工作。 4 2 2 运行效果分析 工程投入运行后，现场监测其运行的水质。在3 小时内每隔3 0 i n i f i ( 取样时间的起始 点为上午9 点3 0 ) 取水样次( 水样的出水取水点是过滤器出水) 依次共取得6 个永样， 分别编号卜6 号。运行的药剂的投加量等参数可以按照上面实验确定的犀佳工艺条件来 投加。进水，出水的c 0 d c ，、s s 、c u 离子值以及废水对应的总去除率分别如表4 2 、43 、 44 。 武汉科技大学硕士学位论文第5 1 页 表4 2 工程运行c o d 。，去除效果 取样时间9 ：3 01 0 ：0 01 0 ：3 0 1 1 ：0 0 l l ：3 01 2 ：0 0 进水c o d 。，( m l ) 4 1 2 04 5 8 04 1 3 04 3 4 64 4 6 04 2 5 0 出水c o d 。，( m l ) 1 8 53 3 62 6 23 1 24 2 52 5 6 c o d 。，去除率( ) 9 5 59 2 79 3 69 2 89 0 59 4 0 表4 3 工程运行s s 去除效果 取样时间9 ：3 01 0 ：0 01 0 ：3 01 1 ：0 0l l ：3 01 2 ：0 0 进水s s ( m g l ) 4 2 04 6 04 5 04 3 54 4 24 6 3 出水s s ( m g l ) 5 6 4 8 6 33 66 03 7 s s 去除率( ) 8 6 78 9 68 6 o9 1 78 6 48 4 0 表4 4 工程运行c u 离子去除效果 取样时间9 ：3 0 1 0 ：0 0 1 0 ：3 0l l ：o o1 l ：3 01 2 ：0 0 进水c u 2 + ( m g l ) 2 0 2 01 8 3 52 2 1 01 9 3 82 1 3 02 1 5 8 出水c u 2 + ( m g l ) 0 7 61 2 l1 1 2 0 6 3 1 3 4 1 0 8 c u 2 + 去除率( ) 9 6 29 3 49 4 99 6 79 3 79 5 0 根据表4 2 、4 3 、4 4 可以分别得到工程c o d 、s s 、c u 总的去除效果，分别如图4 4 、 4 5 、4 6 。 5 0 0 0 4 0 0 0 、 e u o 33 0 0 0 蜊 髻2 0 0 0 o o q 。1 0 0 0 o 1 2 3 4 56 试验水样号 图4 4 工程调试迸、出水c o d 。，及其去除率 1 0 0 一、 冰 斟 9 0 笾 代 钿 o q o o 第5 2 页武汉科技大学硕士学位论文 5 0 0 4 0 0 j 3 0 0 冀2 0 0 1 0 0 0 - j b o 昌 一， 型 蓉 m 褪 3 u 2345 6 试验水样号 图4 5 工程调试进、出水s s 及其去除率 1 0 0 9 0 8 0 23456 + 进水c u 离子+ 出水c u 离子+ c u 离子去除率 试验水样号 1 0 0 ，- 、 冰 僻 9 0 鬻 稍 拯匣 ： u 8 0 图4 6 工程调试进、出水c u 离子及其去除率 由表4 2 和图4 4 可知：工程进水的水质有一定的波动性，废水的c o d 。，值在4 1 2 0 4 5 8 0 m u l 之间波动，进水1 的平均c o d c ，值为4 3 1 4 m u l ；出水的c o d 。，值在1 8 5 4 2 5 m u l 之间，出水的平均c o d 值为2 9 6m u l ；废水c o d 。，的平均的去除率为9 3 2 ；在c o d 盯 得到较好去除的同时，废水进水平均s s 值为4 4 5 m l ，出水平均s s 值5 0m l ，s s 的平 均去除率为8 7 4 ；废水进水平均c u 2 + 值为2 0 4 9m l ，出水平均c u 2 + 值为1 0 2m l ， c u 2 + 的平均去除率为9 5 o 。废水进水在有一定的波动性的情况下，仍对废水的c o d 。，及 5 0 5 o 5 o o 厶。厶 l l 武汉科技大学硕士学位论文第5 3 页 其它污染物指标有较好的去除效果，可见此工艺流程对废水具有一定的抗冲击能力【缸7 2 l 。 该工程自投入运行时，各种药剂的投加量可以按照在实验部分确定的最佳工艺条件来 进行。在运行的过程中偶尔会出现斜管沉淀池絮体上浮的现象和l 号絮凝设备底部出现少 量的沉淀物堵塞设备。现将上述问题的原因分析如下： 斜管沉淀池絮体上浮分析可能有以下几个方面的原因： ( 1 ) 斜管沉淀池由于表面负荷大、沉淀时间短，对小颗粒絮凝体的去除效果不如平 流沉淀池，而絮凝体一旦破碎很难再度集聚成大粒径颗粒，细微颗粒极易被水流带入清水 区，造成出水浊度升高，影响沉淀效果。因此在过工程的设计与调试中应特别注意斜管沉 淀池进水的水流条件，避免造成絮凝体破碎影响沉淀效果。 ( 2 ) 通过实验知道：二氧化氯的投加量过大时，尚未来得及与废水反应的二氧化氯， 极易以气泡的形式挥发出来，微小的絮体可能随着二氧化氯气泡漂浮至液面。所以可以适 当的降低氧化剂二氧化氯的投加量来减少絮体上浮的可能性。 ( 3 ) 控制混凝剂的投加量可以抑制絮体上浮的现象发生。这是因为：随着混凝剂的 投加，压缩了水中颗粒表面的双电层，使颗粒物发生有效的碰撞并增大，而后与气泡互相 粘附上浮，而当降低药剂的投加量使，混凝剂不能有效地压缩颗粒物的双电层和影响絮体 的最大过程，为絮体与气泡的碰撞粘附效率低，从而不能与气泡很好的粘附后上浮。所以 在不影响废水处理效果的条件下，可以适当降低混凝药剂的投加量。 1 号絮凝设备底部出现少量的沉淀物堵塞设备分析可能有以下几个方面的原因： ( 1 ) 当助凝剂硅藻土的投加量过大时，由于硅藻土不能马上溶解致使尚未溶解的硅 藻土，沉淀在絮凝设备的底部，堵塞设备。在实验的过程中也出现了当硅藻土投加量过大 时，出现了少量硅藻土来不及溶解的现象。这种原因可以通过降低助凝剂硅藻土的投加量 来解决。 ( 2 ) 硅藻土没有充分的溶解也有可能是没有得到充分的搅拌溶解原因造成的，这样 的情况下可以提高搅拌溶解的时间。 根据上面的调试运行出现的问题，可对实验确定的最佳工艺参数参数做适当的调整 ( 主要是适当的降低药剂的投加量) ，调整后基本上可以解决上述问题，达到较好的处理 效果。 武汉科技大学硕士学位论文 第5 5 页 第五章技术经济分析 该建设工程总投资1 3 8 4 5 万元，各个单项投资费用如表5 1 。 表5 1 工程建设投资表 ( 1 ) 土建上程费2 7 5 2 万元 ( 2 )设备工程费8 0 7 l 万元 ( 3 )安装费2 0 1 8 万元 ( 4 )设计费 4 5 0 万元 ( 5 )调试费1 5 0 万元 ( 6 )运输费4 0 4 万元 ( 7 ) 合计 1 3 8 4 5 万元 该建设工程的运行建设费用主要由药剂费、电费、水费、管理费四个部分组成： ( 1 ) 药剂费 本实验选用的药剂价格如下： 硫酸铝：市售价格1 2 5 0 元吨，使用时配制成5 0 9 l 的溶液，每5 0 0 m l 水样投加3 0 m l ， 所以处理l m 3 废水需要0 3 8 元。 硅藻土：市售价格1 6 5 0 元吨，每5 0 0 m l 水样投加0 3 9 ，所以处理1 m 3 废水需要0 9 9 元。 p a m ：市售价格1 3 5 0 0 刃吨，使用时配制成2 的溶液，每5 0 0 m l 水样投加2 0 m l ， 所以处理l m 3 废水需要1 0 8 元。 二氧化氯：市售价格5 5 元千克( 5 0 ) ，使用时配制成1 2 5 的溶液，每5 0 0 m l 水样 中投加4 0 m l ，所以处理l m 3 废水需要1 1 元。 由上述计算可知药剂费为1 3 4 5 刃m 3 ( 2 ) 电费 整个系统运行功率为1 4 2 5 k w ，电费为：1 4 2 5 1 7 0 6 = 0 5 0 _ 元m 3 。 ( 3 ) 水费 按每天6 吨水计，水费为：6 4 0 0 x 2 6 = 0 0 4 元m 3 。 ( 4 ) 管理费 公司1 名管理人员兼任厂长，运行人员3 人，共计4 人。厂长补助1 0 0 0 元月，运行 人员工资1 5 0 0 元月。管理费：5 5 0 0 3 0 4 0 0 = 0 4 6 元m 3 。 综合( 1 ) 、( 2 ) 、( 3 ) 、( 4 ) 费用之和，运行费用共计1 4 4 5 元吨。 武汉科技大学硕士学位论文第5 7 页 6 1 结论 第六章结论与建议 印刷电路板生产过程的蚀刻、微蚀刻工序中，会产生大量的蚀刻废水，蚀刻废液中的 主要成分有：重金属包括铜、钒、镍、铬；无机物包括氨、硫酸盐以及含碘化合 物等；有机物包括含硫有机物、含氮杂环化合物和含氰根有机物；高分子化合物 聚氯乙烯类化合物、聚乙烯类化合物等。蚀刻废液中含有大量的铜离子，具有回收利用的 价值。此类废水有的直接的排放，有的卖给经当地环保部门审批过有资格回收的公司，废 液拉回去，使用化学方法( 中和法、电解法、置换法) 回收废液里的铜，或变为硫酸铜产 品之后再排放。这些方法工艺落后，铜回收不彻底，处理的经济效益不明显，有二次污染 污染物排放。特别是碱性蚀刻，由于有大量的氨存在，一旦处理不当往外排放，势必对水 体生态系统造成大的冲击。因印刷电路板行业发展迅速，此类回收利用铜后的废水排放量 越来越大，需要迫切地治理。本工程采用混凝一沉淀一氧化一过滤的主体工艺对武汉汉氏 资源循环利用有限公司从印刷电路板废液中回收利用硫酸铜后的废水进行处理，工程调试 运行取得了较好的处理效果。在对此工艺进行了系统的实验和理论研究的基础上，结合工 程的安装调试运行，得出了以下主要结论【7 3 8 2 】： ( 1 ) 本工艺的废水处理药剂的投加的种类、投加量，反应时间以及反应条件是影响 处理效果的主要的因素。本文通过单因素试验和正交试验探讨了这些因素对废水处理效果 的影响并分析了产生这些影响的原因，同时对实验现象进行了深入的分析，从而确定了最 佳工艺参数为：a 1 2 ( s 0 4 ) 3 的投加量为3 0 m l ，硅藻土的投加量为0 3 9 ，p a m 的投加量为 2 0 m l ，c 1 0 2 的投加量为4 m l ；在最佳工艺条件下，对废水有较好的处理效果( c o d 。，去 除率9 2 5 ，b o d 5 去除率8 0 5 ，s s 去除率7 3 3 ) 。 ( 2 ) 采用混凝一沉淀一氧化过滤的主体工艺对武汉汉氏资源循环利用有限公司从 印刷电路板废液中回收利用硫酸铜后的废水进行处理，根据调试的结果可知：排放废水的 c o d 。，值在4 1 2 0 4 5 8 0m l 之间波动，其平均c o d 。，值为4 3 1 4 m g l ，出水的c o d 。，值在 1 8 5 4 2 5 m l 之间，出水的平均c o d 。，值为2 9 6m l ，工艺对废水c o d = 总的平均去除 率为9 3 2 ；在c o d 。，得到较好去除的同时，s s 和c u 2 + 的平均去除率分别为9 5 o ，8 7 4 。 由此可见采用此工艺处理印刷电路板废水，运行稳定且具有一定的抗冲击负荷能力，对各 种污染物有较好的去除效果，出水水质可以达到排放标准。同时该工艺为同类的印刷电路 板废水的处理提供了参考，具有一定的借鉴意义。 6 2 建议 因时间关系及其他条件的限制，本文还存在很多不足，研究尚不够全面、深入。针对 这些不足，对以后的研究工作提出以下建议，以供参考： ( 1 ) 工程废水处理的对象是：武汉汉氏资源循环利用有限公司从印刷电路板废液( 主 第5 8 页武汉科技大学硕士学位论文 要是蚀刻废水) 中回收利用硫酸铜后的废水。该资源回收利用公司采用相关的工艺从印刷 电路板废水中回收利用铜，势必对蚀刻废水的水质类型有一定的影响，引入其它的污染物。 本文缺少对该公司回收利用铜的工艺以及反应条件研究，只是根据该公司提供的废水排放 水质作为参考，在这方面存在一定的局限性。要对印刷电路板废水有较好的处理效果，必 须对电路板生产的工艺，甚至一些资源回收利用公司的回收利铜的方法有所了解，对废水 的水质全面的了解，才能对此类废水有较好的处理效果。 ( 2 ) 本文对污染物去除机理方面的研究是不够深入，特别是混凝反应阶段的混凝剂 的最佳反应条件( 主要是p h 值的影响) 的研究有所缺乏，只是系统的研究了絮凝剂投加 的种类以及投加量对废水去除效果的影响。p h 值对废水混凝效果的影响方面的研究有待加 强。 ( 3 ) 根据废水的进水水质指标和废水的排放标准，此工程主要的去除对象为废水的 c o d 。，笔者认为在其他污染物指标达到排放标准的情况下，还应该加强对此类废水的其 它的污染物指标( 特别是重金属离子) 的检测，以确保废水达标排放。 武汉科技大学硕士学位论文第5 9 页 参考文献 【1 】陈镇，彭芸我国p c b 行业蚀刻工序的污染及处理现状 j 】中国环保产业，2 0 0 6 ，4 4 ( 3 ) ：4 4 4 6 【2 】邓根顺微波辅助催化氧化印刷电路板有机废水的