化学氧化结合曝气生物滤池技术在线路板废水处理中的应用

环境保护Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　印制电路信息２０１１　Ｎｏ．１１　

化学氧化结合曝气生物滤池技术在　

线路板废水处理中的应用　

陈志强　简丽萍　张俊峰　（东莞市东元新能源科技有限公司，广东东莞５２３８６２）　

摘　要　通过介绍深圳某线路板有限公司废水处理改造升级工程，阐述化学氧化和曝气生物滤池相结合的工艺过　程，说明在实际．Ｙ－程应用中可使得排放废水污染物指标达到新标准。　关键词　优化升级；化学氧化；曝气生物滤池　中图分类号：ＴＮ４１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—００９６（２０１１】１１—００６０～０４　

■　●　■　●　ｌ　・‘　●　‘　－　●Ｊ’　・　ｌ　‘　＿　ｎｅｍｌＣａ１　０Ｘｌｎａｔｔｏｎ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　Ｗｌｔ１１　ｂｌｏｌｏＥｔｃａｌｆｉｌｔｅｒｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ＰＣＢ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ＣＨＥＮＺｈｉ—ｑｉａｎｇ　ＪＩＡＮＬｉ－ｐｉｎｇ　ＺＨＡＮＧＪｕｎ－ｆｅｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆｉｌｔｅｒｓ　ｂｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｕｐｇｒａｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＷＷＴＰ　ｏｆ　ａ　ＰＣＢ　ｆａｃｔｏｒｙ　ｉｎ　Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈａｔ　ｉｔ　ｈｅｌｐ　ｔｈｅ　ＷＷＴＰ　ｏｆ　ＰＣＢ　ｒｅａｃｈ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｕｐｇｒａｄｉｎｇ，ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆｉｌｔｅｒｓ　

１　背景简介　深圳市某线路板有限公司年产双层及多层线路　板３５万平方米。公司在建设初期，投资建设了一套日　处理废水ｌ　ｏ００吨废水回用及处理系统。处理工艺采　用分水分质处理技术，将污染物浓度低的综合废水、　含镍废水，经混凝沉淀预处理后再进回用水深度处理　（回用水５００　ｍ　／ｄ，此部分不在本文详述）；污染物　较复杂的含氰废水、络合废水、油墨废水，与回用系　统浓液一起（废水处理量５００　ｍ　／ｄ），经预处理后，　进入生化系统去除ＣＯＤ。主体工艺流程如下：　（１）综合废水一ｐＨ调整一混凝一沉淀一砂滤一　碳滤一保安过滤器一超滤系统一Ｒ０系统一回用到生　产线；ＲＯ系统浓缩进中间池　（２）含氰废水一一级破氰一二级破氰一络合废水　．，６０．．　（３）络合废水一ｐＨ调整一破络反应一混凝一沉　淀一中间池　（４）油墨废水一ｐＨ调整一酸析一气浮一混凝一　沉淀一中间池　（５）中间池一化学反应池一混凝池一絮凝池一　沉淀池一ｐＨ回调池一活性污泥系统一沉淀池一达标　排放　废水系统投入运行以来，处理后出水符合广东　省《水污染排放限值（ＤＢ４４／２６．２００１）》第一时段　二级排放标准。　随着水资源紧缺日益严重，国家对废水处理提　出了更高的标准，要求企业执行《电镀污染物排放　标准》（ＧＢ２１９００．２００８）之表２标准，令企业面临着　废水处理提标的问题，其中：ＣＯＤ＜９０　ｍｇ／

Ｌ提高至　印制电路信息２０１１　Ｎｏ．１１　环境保护Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ＣＯＤ＜（８０ｍｇ／Ｌ），氨氮＜（１５ｍｇ／Ｌ）。　原有废水处理系统的设计已不能满足新标准，　主要因为：　（１）原油墨废水经过酸析、气浮等预处理后，　ＣＯＤ仍然很高，排入中间池使得进生化系统的ＣＯＤ　在（５００　ｍｇ／Ｌ）～（７００　ｍｇ／Ｌ），这对原活性污泥法　的生化系统而言负荷较高；因此原废水处理系统只　能保证出水在９０　ｍｇ／Ｌ左右乃至更高；　（２）线路板企业中的络合废水含有大量的氨氮　及ＥＤＴＡ等络合成分，虽经原有破络反应去除了铜离　子，但络合成分仍然没有去除，又重新和中间池的　重金属形成络合物，进入后续的活性污泥系统，其　耐冲击负荷较弱，并不能较好处理来水，这样在排　放水中重金属就存在有偶尔超标的现象，而氨氮则　一直在３０　ｍｇ／Ｌ左右，超出了新标准。　以上工艺不足显然是不符合新标准要求，这也　正是目前大多数线路板企业在废水处理方面共同面　临的难题。　２优化升级改造工艺　２．１　工艺叙述　针对上述现有技术所存在之缺失，该企业委　托专业环保公司对原废水处理系统进行优化升级改　造，其目的是确保出水ＣＯＤ、氨氮按新标准排放。　为实现上述之目的，采取如下优化升级改造工　艺：　（１）前述第１－４预处理均利用原有系统，可节省　投资及减少改造环节；　（２）第５段改为：中间池一化学氧化池（新增）　一化学反应池一混凝池一絮凝池一沉淀池一一ｐＨ回　调池一曝气生物滤池（由原活性污泥系统改造）一　沉淀池一达标排放。　本工艺特点是有效的结合了化学氧化技术及　曝气生物滤池技术。增加化学氧化作为生物处理技　术的前处理，将废水中络合物氧化分解，以增加其　可生物降解性。然后以曝气生物滤池内抗负荷性极　高的填料提高了微生物的附着能力，增加微生物数　量，大幅度提升生物处理能力及稳定性，将废水中　剩余有机物和氨氮去除。　２．２技术原理　

．６１．　２．２．１化学氧化原理　传统工艺是先用化学混凝沉淀将重金属尽量去　除，然后将普通的生化处理系统加在后面。实际上　ＰＣＢ废水中含有大量重金属离子（很多以络合形式出　现）、合成有机化合物（可生化降解性差），所以　一般之生物处理法很难有效处理此类废水。　本化学氧化技术改良自Ｆｅｎｔｏｎ法，主要利用氧　化剂的氧化能力，将废水中的污染物氧化，其中以　能够生产出的羟基自由基（．ＯＨ）极具氧化效果。本　化学氧化技术在传统技术上另外添加了化学药剂，　精确控制ｐＨ值及ＯＲＰ（氧化还原电位）值，结合了　化学絮凝、催化氧化及还原等工艺，产生上述具有　高氧化能力的自由基将废水中不容易生物降解的有　机污染物进行分解，提升废水的可生化性（Ｉ￣［ＪＢＯＤ／　ＣＯＤ）；同时将水中的重金属离子大幅度去除，以　保护后面的生物处理系统。　２．２．２曝气生物滤池原理　本工程采用改良型曝气生物滤池工艺进行ＣＯＤ　降解及去除氨氮。生化法处理ＮＨ３．Ｎ，主要是基于　硝化和反硝化两种主要的生物反应，其原理在一般　参考书均有说明，本文不再重复。以下重点叙述本　曝气生物滤池的原理特点。　曝气生物滤池是一种上流式、固定膜生化技　术反应器，其主要功能是通过好氧生化过程，将废　水中有机物进行降解，并透过硝化过程将氨氮转化　成硝酸盐。池内设置独特的棱柱体填料，大幅增加　曝气池中的微生物量，因而大大缩小了曝气池的容　积。另一方面，硝化菌的生长速度很慢，特别是在　冬季低温季节时，必须延长污泥龄才能让硝化菌在　曝气池中存活成为优势菌。　本系统的填料能让硝化菌固定生长在填料表　面，因而提供很长的污泥龄，确保生物脱氮的效果　及稳定性，系统内也可形成同步硝化反硝化的作　用。由于污泥浓度高，污泥颗粒大，在污泥颗粒内　部微环境形成一定的缺氧区，使得生物反应器的微　生物可进行一定程度的反硝化脱氮，具有去除含碳　有机物和脱氮的功能。　本设计的曝气生物滤池其ＢＯＤ５容积负荷大，　是传统生物处理的２～３倍，所以池容积所占地面积　

较传统生物处理工艺要小得多，大大节省了占地面　环境保护Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　印制电路信息２０１１　Ｎｏ．１１　积和土建费用。改良型填料空隙比一般传统式曝气　生物滤池所使用的要大，因此避免了一般传统曝气　生物滤池技术所常见的高压头损失、气水分布及堵　塞问题。　３　主要设备材料及投资　以下表１为主要设备清单及投资费用：　物排放标准》（ＧＢ２１９００．２００８）之表２标准。　５经济分析　表３为优化升级后年平均运行费用汇总　从表３可以看出，优化升级后系统在提标同时，　并没有增加运行费用，与传统方法的运行费用相差　无几。　表１主要设备清单及投资费用　

本优化升级工程共投资约人民币１２５．９万元人民币。　４处理效果及数据　优化升级后的系统已经运行近一年，各项指标　均稳定达到国家新排放标准。表２为该系统某一周内　的进出水水质数据。　从上表可以看出，系统运行稳定，出水水质良　好，出水平均ＣＯＤ在４６　ｍｇ／Ｌ左右，氨氮在９．５　ｍ　左　右，铜离子含量小于０．２　ｍｇ／Ｌ，完全符合《电镀污染　表３运行费用汇总　

６技术应用及推广的意义　

表２某一周进出水水质数据　

．．６２．．

　印制电路信息２０１１　Ｎｏ．１１　环境保护Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　目前，我国线路板制造业废水处理系统中，不　少企业都会为国家执行废水新排放标准问题而头疼　不已，主要是传统工艺对ＣＯＤ的提升有限，普通传　统脱氮技术存在工艺复杂、成本高的缺点，在实际　应用中受到限制。大大增加了废水系统优化升级的　难度。　本技术利用化学氧化技术作为曝气生物滤池　技术的前处理，保障生物处理的系统的正常运作；　而曝气生物滤池提高了生物处理能力。此技术符合　《国家鼓励发展的环境保护技术目录》和《国家先　进污染治理技术推广示范名录》中污染防治新技　术、新工艺推广应用项目，在节能减排方面具有较　强示范性和推广意义。团　参考文献　『１　１彭贤玉，杨春平，董君英等．Ｆｅｎｔｏｎ．混凝沉淀法处　理焦化废水的研究［Ｊ］．环境科学与技术．　ｆ２１环宇，杨春平，陈宏等．Ｆｅｎｔｏｎ试剂处理香精香料　废水的研究［Ｊ］．给水排水．　『３１邓征宇，杨春平，曾光明，郭俊元．Ｆｅｎｔｏｎ一水解酸　化一接触氧化工艺处理含苯酚制药废水【Ｍ］．　『４］４　高慧，王敏．Ｆｅｎｔｏｎ．混凝法处理生活垃圾沼液试　验研究［Ｊ］．工业用水与废水，２０１０（５）．　［５］张力维，汪洁，杨健．生物接触氧化预处理技术处　理微污染源水研究［Ｊ］．环境科学与管理，２００５（３）．　［６］俞毓馨，吴国庆，孟宪庭．环境工程微生物检验手　册［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，１９９０．　［７］俞辉群译．水和废水技术研究［Ｍ］．北京：中国建筑　工业出版社，１９９２．　［８］高为国．浅谈ＢＩＯＦＯＲ曝气生物滤池的工艺运行管　理［Ｊ］．广东科技，２００９（１０）．　【９］陈海波，丘锦荣，曾廷山．曝气生物滤池在电厂生　活污水处理中的应用实例『Ｊ］．广东化工，２００６（８）．　【１０］罗卫东．曝气生物滤池技术的应用与发展［Ｊ］．江　西化工．２００５（４）．　编辑部：我们ＣＰＣＡ多次重审：印制电路行业　不属于电镀行业；不执行　电镀污染物排放标准》　ＧＢ２ｉ　９　０　Ｏ一２　０　０８，我们将执行即将发布实施的国标　电子工业污染物排放标准电子元件、印制电路　板》标准。关于清洁生产，我们印制电路行业执　行Ｈ　Ｊ　４　５　Ｏ一２　０　０　８　清洁生产标准、印制电路板制造　业　，环保部２００８年５　８号公告明确宣布ＨＪ４５０－２ＯＯ８　代替ＨＪ　３１　４—２００６（（清洁生产标准电镀行业　中印制　电路板制造业相关内容。　

（上接第２４页）　越大，但在实际过程中发现，曝光能量为５格及６格　曝光尺时，均出现了不同程度的显影后干膜发白问　题，曝光能量１０格及ｌ１格曝光尺时，出现了曝光不良　问题。因此，使用７格曝光尺的曝光能量，能保持干　膜线宽损耗的可控性。