Как сточные воды, содержащие ПХБ, могут обеспечить сброс и безвредную очистку в соответствии с требованиями?

28 Jul, 2026 10:48am

1. Промышленная база и характеристики сточных вод, содержащих ПХБ.

В процессе производства печатных плат (печатные платы)При этом требуется несколько влажных процессов, включая обезжиривание, травление, проявку, гальваническое покрытие, металлизацию отверстий и удаление пленки. Сточные воды, образующиеся в результате каждого процесса, содержат различные типы и концентрации загрязняющих веществ.

Как правило, сточные воды, содержащие ПХБ, содержат различные загрязнения, в том числе ионы тяжелых металлов, таких как медь. (обычно 50–150 мг/л), никель (20–80 мг/л), хром (10–50 мг/л), цинк, а также кислые и щелочные сточные воды. Кроме того, сточные воды процессов разработки и очистки содержат высокие концентрации органических загрязнителей, при этом уровень ХПК достигает 5000.–20 000 мг/L, а также большое количество тугоплавких органических соединений, которые трудно поддаются биологическому разложению.

При сбросе без надлежащей очистки тяжелые металлы могут накапливаться в водоемах и почве в течение длительного периода. По пищевой цепочке эти загрязнители могут в конечном итоге представлять опасность для здоровья человека. Между тем, высокий-концентрация органических сточных вод может вызвать эвтрофикацию принимающих вод, потреблять растворенный кислород и наносить ущерб водным экосистемам. Проблема очистки сточных вод ПХД связана не только с высокими концентрациями загрязняющих веществ, но также со сложностью и разнообразием форм загрязняющих веществ. На примере меди сточные воды, содержащие ПХД, могут содержать как свободные ионы меди, так и комплексную медь. (такие как комплексы меди, образованные ЭДТА и аммиаком.). Эти две формы требуют совершенно разных механизмов лечения. Свободные ионы меди обычно можно удалить путем регулирования pH и осаждения, тогда как комплексная медь требует процесса декомплексообразования перед осаждением. Без нарушения сложной структуры тяжелые металлы не могут быть эффективно удалены в соответствии со стандартами сброса.

2. Классифицированная система предварительной очистки, основанная на характеристиках сточных вод.

Из-за сложности сточных вод, содержащих ПХД, в отрасли обычно применяется подход к созданию классифицированной системы предварительной очистки сточных вод. В зависимости от различных характеристик сточных вод сточные воды, содержащие ПХБ, обычно делятся на три категории:

Категория 1: Сточные воды тяжелых металлов, содержащие комплексообразователи

Этот тип сточных вод в основном образуется в результате процессов химического меднения и химического никелирования. Он содержит стабильные комплексы, такие как:

• ЭДТА-Cu

• Тартрат-Cu

• Аммиак-Cu

Ключевой технологией очистки этих сточных вод является комплексное разрушение. (декомплексация).

Общие методы лечения включают в себя:

Метод осаждения сульфида натрия

Ионы сульфида реагируют с ионами меди, образуя крайне нерастворимые осадки сульфида меди. Константа произведения растворимости (Ксп) сульфида меди составляет примерно:

Ксп = 6 × 10⁻³⁶

Это позволяет удалять медь даже в присутствии некоторых комплексообразователей.

Метод декомплексации окисления Фентона

В кислых условиях (рН 3–4), сульфат железа и перекись водорода добавляются для образования высокоокислительных гидроксильных радикалов. (·ОН, окислительный потенциал 2,80 В).

Эти гидроксильные радикалы разрушают молекулярную структуру органических комплексов, высвобождая комплексные тяжелые металлы в свободные ионные формы.

В практических инженерных приложениях окисление Фентона широко используется благодаря его стабильным характеристикам обработки и контролируемым затратам на химикаты.

Типичные условия эксплуатации включают в себя:

• pH: примерно 3,5

• H₂O₂/Фе²⁺ мольное соотношение: 5:1

• Время реакции: 60–90 минут

Категория 2: Высокая-Концентрация органических сточных вод

Эти сточные воды в основном образуются в результате процессов разработки и вскрышных работ. Он содержит большое количество светочувствительных материалов, остатков сухой пленки, чернил и других высокомолекулярных органических веществ.

Типичные характеристики включают в себя:

• Концентрация ХПК: 5000–20 000 мг/л

• Плохая биоразлагаемость

• БПК₅/Коэффициент ХПК обычно ниже 0,2.

Из-за плохой биоразлагаемости эти сточные воды не могут быть напрямую введены в системы биологической очистки.

Обычно используемый метод предварительной обработки:

Процесс осаждения подкисления

Путем доведения pH сточных вод до 2–3, высокомолекулярные органические вещества переходят из растворенных форм во взвешенные частицы. Эти частицы затем удаляются путем флотации растворенным воздухом. (ДАФ) или седиментация.

После обработки кислотными осаждениями:

• ХПК может быть снижен примерно до 1000–2000 мг/л

• БПК₅/Коэффициент ХПК может увеличиться до 0,3–0,4

Очищенные сточные воды становятся пригодными для последующей биологической очистки.

Категория 3: Сточные воды общего промыва

Эти сточные воды в основном поступают из промывных резервуаров после различных производственных процессов.

Обычно он содержит:

• Низкие концентрации свободных ионов тяжелых металлов

• Кислотные и щелочные вещества

После простой регулировки pH и коагуляции-седиментационная обработка, она может поступать в последующие системы усовершенствованной очистки или системы повторного использования воды.

3. Комплексный процесс очистки сточных вод ПХД

После классифицированной предварительной очистки различные потоки сточных вод собираются в комплексный уравнительный резервуар для гомогенизации и балансировки потоков.

Основной процесс лечения включает в себя:

1. Коагуляция и седиментация

Коагулянты, такие как:

• Поли хлорид алюминия (ПКК): 50–150 мг/л

• Полиакриламид (ПАМ): 2–5 мг/л

добавляются для содействия агрегации взвешенных частиц и коллоидов в более крупные хлопья.

Образующиеся хлопья разделяются посредством:

• Отстойники с наклонными трубками

• Высокий-эффективность отстойников

Типичные параметры конструкции:

• Коэффициент поверхностной нагрузки: 0,8–1,2 м³/(м²·ч)

• Время осаждения: 2–3 часа

2. Биологическая очистка

Комбинация:

• Гидролизное подкисление

• Контактное окисление

обычно применяется.

Стадия гидролиза и подкисления

Большие органические молекулы расщепляются на более мелкие молекулы, улучшая биоразлагаемость.

Стадия контактного окисления

Микроорганизмы, прикрепленные к биологическим наполнителям, разлагают органические загрязнители посредством биологического окисления.

Типичные параметры конструкции:

• Объемная загрузка ХПК: 0,8–1,2 кг/(м³·д)

• Гидравлическое время удержания: 12–16 часов

3. Вторичный отстойник

Вторичный отстойник отделяет:

• Отдельная биологическая пленка

• Взвешенные твердые вещества

из сточных вод биологической очистки.

После этих процессов качество очищенной воды может достигать:

• ХПК <100 mg/L

• Ионы тяжелых металлов <0.5 mg/L

соблюдение требований по сбросу.

4. Технологические решения повторного использования воды

Одного соблюдения стандартов сбросов уже недостаточно для удовлетворения действующих экологических норм и требований по снижению затрат. Повторное использование воды стало важной стратегией для производителей печатных плат, направленной на улучшение экологических показателей и сокращение потребления пресной воды. Система повторного использования воды WTEYA использует двойную систему.-Процесс мембранной очистки, включающий:

Ультрафильтрация (УФ)

В процессе УФ используется мембранная технология с размерами пор:

0,01–0,1 μм

Он эффективно удаляет:

• Взвешенные твердые вещества

• Коллоидные вещества

• Макромолекулярные органические соединения

Качество очищенной воды может достигать:

СОИ < 3

обеспечение подходящих условий питательной воды для последующей обработки обратным осмосом.

Обратный осмос (РО)

Мембраны обратного осмоса имеют размеры пор меньше, чем:

0,001 μм

Система RO может эффективно удалять:

• Растворенные соли

• Ионы тяжелых металлов

• Мелкомолекулярные органические соединения

Скорость опреснения может достигать:

Выше 98%

Пластовая вода может обеспечить:

Электропроводность >10 μС/см

Восстановленную воду можно повторно использовать в процессах производства ПХБ, что снижает зависимость от внешних водных ресурсов и снижает объем сброса сточных вод.

5. MVR Нулевой сброс жидких отходов и сокращение количества твердых отходов

Концентрат обратного осмоса, полученный в системе повторного использования воды, обычно составляет примерно:

25%–35% притока объема

Эти концентрированные сточные воды обычно содержат:

• Высокое содержание соли
(СОД: 5000–15 000 мг/л)

• Повышенная концентрация ХПК
(200–500 мг/л)

Из-за высокой минерализации и концентрации загрязняющих веществ концентрат обратного осмоса не может быть эффективно обработан традиционными биологическими процессами и не пригоден для прямого сброса. Для концентрата RO и других высоких-концентрации сточных вод, WTEYA применяет MVR (Механическая рекомпрессия паров) технология испарения для достижения передовой очистки и восстановления ресурсов.

Принцип работы технологии испарения MVR

Основной принцип технологии MVR основан на вторичной переработке энергии вторичного пара.

Во время работы:

Сточные воды нагреваются до кипения, образуя вторичный пар.
Вторичный пар поступает в компрессор, где подвергается адиабатическому сжатию.
После сжатия температура и давление пара увеличиваются.

Типичное повышение температуры:

8–12°С

Сжатый пар затем возвращается в испаритель в качестве источника тепла для непрерывного испарения.

По сравнению с традиционным мульти-Эффект испарителей, системы MVR значительно снижают энергопотребление.

Потребление энергии обычно составляет всего:

1/5–1/3 обычных мульти-системы испарения с эффектом

Потребление электроэнергии составляет примерно:

40–70 кВтч на тонну испарившейся воды

Преимущества системы нулевого слива жидкости MVR

Благодаря испарению MVR вода отделяется от сточных вод в виде пара и восстанавливается путем конденсации.

Конденсатная вода имеет превосходное качество:

• Электропроводность <50 μS/cm

Его можно повторно использовать для:

• Подпиточная вода градирни

• Производственная технологическая вода

• Другое промышленное применение

При этом растворенные соли и тяжелые металлы в сточных водах концентрируются и кристаллизуются, образуя твердые остатки.

Конечные твердые отходы имеют:

Содержание влаги <10%

Эти твердые остатки обрабатываются в соответствии с правилами обращения с опасными отходами и передаются квалифицированным компаниям по переработке опасных отходов для:

• Восстановление ресурсов

• Безопасная утилизация

• Соответствующее обращение с мусорными свалками

6. Полная очистка сточных вод от ПХД и нулевой сброс отходов.

На основе вышеуказанных технологий полную очистку сточных вод от ПХД и систему нулевого сброса жидкости можно резюмировать следующим образом:

Сырая вода → Система подготовки деионизированной воды → ДИ Концентрат → Промывка сточных вод → Система повторного использования воды → Система нулевого слива жидкости MVR → Внешнее удаление твердых отходов

Процесс включает в себя:

Система подготовки деионизированной воды

Система подготовки деионизированной воды обеспечивает высокую-чистая вода, необходимая для производства печатных плат. Концентрированные сточные воды, образующиеся при производстве дистиллированной воды, поступают в систему повторного использования воды для дальнейшей очистки.

Классифицированная промывная очистка сточных вод

Различные потоки промывных сточных вод, образующиеся в процессе производства, собираются и обрабатываются с помощью классифицированных процессов предварительной очистки перед попаданием в систему повторного использования воды.

Система повторного использования воды

Система повторного использования воды производит оборотную воду, которую можно вернуть в процессы производства ПХБ.

Концентрированные сточные воды, образующиеся при очистке методом обратного осмоса, передаются в систему испарения MVR.

Система нулевого слива жидкости MVR

Система MVR испаряет и извлекает воду из концентрированных сточных вод.

Полученный конденсат можно использовать повторно, а оставшиеся концентрированные твердые вещества собираются и утилизируются через квалифицированные каналы утилизации отходов.

Вывод:

Очистка сточных вод ПХД представляет собой комплексную инженерную систему, включающую множество дисциплин, в том числе:

• Химическая обработка

• Биологические процессы

• Мембранное разделение

• Технология термического испарения

От разделения источников и химической декомплексации до биологического разложения, повторного использования воды, испарения MVR и сокращения количества твердых отходов — каждый этап очистки играет важную роль в обеспечении соблюдения экологических требований и эффективности использования ресурсов.

Для производителей печатных плат выбор подходящего решения по очистке сточных вод требует детального понимания характеристик сточных вод, производственных процессов и требований к сбросу.

Интегрируя передовые технологии очистки, предприятия могут не только соблюдать экологические нормы, но и максимизировать использование водных ресурсов, сократить сброс сточных вод и перейти к устойчивому и нулевому использованию водных ресурсов.-жидкость-выпускное производство.