印制板行业综合废水的处理工艺研究

摘要

印制板行业废水排放量不是很大,但成分复杂(主要包含多种重金属、络合剂、显影剂等),生物毒性大,且各工序废水特点不尽相同,对环境的危害程度也不一样。各工序废水都要先经过预处理,处理后的废水混合在一起,构成印制板行业综合废水。 印制板行业综合废水的传统处理工艺是“生化-物化(混凝法)-生化-离子交换/活性炭吸附”,不仅处理成本非常高,而且难以稳定达标,已经成为行业发展的重要瓶颈。 本课题针对印制板行业综合废水的特点,结合现行工业生产实际,为了最大限度减少其对环境的危害,确定采用物理化学方法中的混凝法对印制板行业综合废水进行处理,消除其生物毒性,并结合后续生物处理工艺,以实现综合废水的达标排放。 实验废水均取自实际生产废水(惠州某印制板厂)。利用本研究室自行研制的高效净水剂改性聚铁(mPF)处理印制板行业综合废水,通过实验对各操作条件进行优化。实验结果表明：在室温条件(25℃)下,用助剂ZJ作为碱剂调pH为9.00,以300r·min-1快速搅拌2min,以60r·min-1慢速搅拌10min,静置沉降50min为最优操作条件。 在最优实验条件下,本文对相关的实验参数进行了更深入的研究和探讨。实验过程,通常是加入硫化钠去除废水中的重金属离子,尤其是络合铜离子；加入聚丙烯酰胺(PAM)使混凝过程中生成的矾花更大,以利于沉降。通过正交实验对各药剂的投加量进行优化,得出各药剂的投加量及pH值的影响因素符合以下关系:mPF>pH>硫化钠>PAM。同时,通过正交试验得出最优投药组合为:mPF 3.0 g·L-1,pH 9.00,硫化钠180mg·L-1,PAM 0.8mg·L-1。 最佳操作条件与最佳投药组合构成最佳工艺流程。在最佳工艺流程下实验,结果表明:Cu2+、色度、浊度、总悬浮物(TSS)的去除率均达到95％以上,出水都能够达到排放标准；COD的去除率可达55％左右,通过二级生化处理也可达到排放标准。 最后,本文还对该厂1m3废水所需基本费用(药剂费用和电费,不计设备、土建折旧和人工费等)作了简单核算：在最佳工艺流程下,处理1m3综合废水约需1.50元人民币,现工艺所需的基本费用约为7.50元,降低80％以上。 该实验研究对于实际工业操作有一定的参考价值,实现了工艺操作的优化,对环境保护和节约资源具有重要的现实意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1印制板行业发展概括

1.1.2 PCB行业用水与废水现状

1.1.3我国水资源现状及工业废水处理方法

1.1.4我国PCB行业必须走可持续发展道路

1.2 PCB工业综合废水处理现状

1.3本论文的研究内容

1.3.1论文主要研究内容

1.3.2本论文创新之处

1.4本章小结

第二章混凝法理论及应用

2.1混凝机理及其动力学

2.1.1混凝机理

2.1.2混凝动力学

2.2混凝剂研究和发展

2.2.1无机混凝剂

2.2.2有机混凝剂

2.2.3复合型混凝剂

2.3混凝法在废水处理中的应用

2.3.1混凝法在工业废水处理中的应用

2.3.2混凝法在生活废水处理中的应用

2.4混凝法处理PCB工业废水的现状

2.5本章小结

第三章实验材料与方法

3.1实验废水来源及性质

3.2实验仪器

3.3实验试剂

3.4实验方法

3.4.1混凝实验

3.4.2各项水质指标检测方法

3.5溶液配制

3.6实验基本操作

3.6.1铜离子和镍离子的测定

3.6.2总悬浮物(TSS)的测定

3.6.3色度的测定

3.6.4浊度的测定

3.6.5化学需氧量(COD)的测定

3.7本章小结

第四章实验结果与分析

4.1助剂的筛选

4.1.1实验结果及现象

4.1.2结果分析

4.2最优pH的确定

4.2.1实验结果及现象

4.2.2结果分析

4.3反应温度的确定

4.3.1实验结果及现象

4.3.2结果分析

4.4搅拌速度的确定

4.4.1最佳快速搅拌速率的确定

4.4.2最佳慢速搅拌速率的确定

4.5搅拌时间的确定

4.5.1最佳快速搅拌时间的确定

4.5.2最佳慢速搅拌时间的确定

4.6沉降时间的确定

4.6.1实验结果及现象

4.6.2结果分析

4.7混凝剂的比较

4.7.1实验方法及结果

4.7.2实验现象

4.7.3结果分析

4.8硫化钠投药量的确定

4.8.1实验结果及现象

4.8.2结果分析

4.9聚丙烯酰胺(PAM)投药量的确定

4.9.1实验结果及现象

4.9.2结果分析

4.10正交实验法确定最优投药方案

4.10.1实验方法及现象

4.10.2结果分析

4.11简单经济核算

4.12本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

附录 符号说明

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢