Acerca del tratamiento de aguas residuales de tinta de PCB

Las aguas residuales de placas de circuito impreso (PCB) generalmente se pueden dividir en aguas residuales de limpieza, aguas residuales de tinta, aguas residuales complejantes, líquidos residuales ácidos concentrados y líquidos residuales alcalinos concentrados según los principales contaminantes. Otros tipos de aguas residuales, la tinta. Las aguas residuales provienen principalmente de la serigrafía, el revelado, el decapado de películas y otros procesos en el proceso de producción de placas de circuito. Las aguas residuales de tinta de PCB son aguas residuales orgánicas de alta concentración. Su CODcr suele ser de 5000-10000 mg/L, y algunas pueden llegar a 20000 mg/L. SS es de aproximadamente 800-1200 mg/L. de las aguas residuales es de color azul oscuro, este tipo de aguas residuales representa aproximadamente el 5% del total de aguas residuales con PCB. Para el tratamiento de aguas residuales con PCB, la clave para determinar si la CODcr puede cumplir con el estándar (≤100 mg/L) es la eliminación de la materia orgánica de alta concentración en las aguas residuales de tinta. En la práctica de la ingeniería, hemos adoptado varios métodos de tratamiento para tratar las aguas residuales de tinta. Mediante análisis y pruebas, hemos determinado una combinación de procesos más adecuada que puede eliminar eficazmente la CODcr en las aguas residuales de tinta.

1. Método de tratamiento

En la producción de placas de circuito impreso se utiliza una gran cantidad de tinta. Los tipos de tintas para placas de circuito impreso se pueden dividir en siete tipos según sus funciones. y usos: tinta resistente, tinta resistente a galvanoplastia, tinta para bloquear orificios, tinta de máscara de soldadura (comúnmente conocida como aceite verde), tinta para marcar, tinta conductora y tinta pelable (comúnmente conocida como goma azul), etc. Los ingredientes de la tinta se componen principalmente de resina, cargas, pigmentos, aditivos y disolventes. La tinta no utilizada a menudo se elimina con una solución de NaOH. Las aguas residuales de tinta descargadas tienen una alta concentración de materia orgánica y son alcalinas. Las aguas residuales de tinta contienen una gran cantidad de resina, que es fácil de precipitar en condiciones ácidas.

En la actualidad, los procesos domésticos para el tratamiento de aguas residuales de tinta de PCB incluyen: método de oxidación; método de tratamiento biológico; método de filtración-adsorción; método de acidificación-coagulación, etc., todos los cuales tienen como objetivo eliminar los productos altamente concentrados; Materia orgánica en aguas residuales de tinta.

① Método de oxidación

El método de oxidación se utiliza para tratar las aguas residuales de tinta de PCB, que es una fuerte reacción de oxidación. Los métodos de tratamiento comúnmente utilizados para la oxidación incluyen: método de combustión, oxidación electrolítica, oxidación química y fotooxidación. El método de combustión es un método para quemar aguas residuales orgánicas de alta concentración. Es un buen método para tratar aguas residuales orgánicas con un alto valor de combustión. Sin embargo, el costo del tratamiento es alto y no puede usarse ampliamente. El método de oxidación electrolítica tiene altos costos de tratamiento, una gran inversión en equipos y una degradación limitada. La fotooxidación aún se encuentra en etapa de investigación. El método de oxidación química utiliza oxidantes como NaClO, H2O2 y O3, que pueden reducir la mayor parte de la materia orgánica a una cierta concentración, pero no es completo y el costo es alto. El flujo del proceso es el siguiente:

② Método de tratamiento biológico

Generalmente se utilizan métodos biológicos para tratar las aguas residuales de tinta de PCB, pero la CODcr de las aguas residuales que ingresan al tanque bioquímico debe ser inferior a 1000 mg/L. Las aguas residuales de tinta de PCB deben tratarse previamente o diluirse, y el agua que se descargará después del tratamiento biológico puede tener una CODcr inferior a 200 mg/l. Sin embargo, el tratamiento bioquímico requiere aireación y oxigenación, lo que consume mucha energía y cuesta mucho, y la biodegradabilidad de este tipo de aguas residuales es pobre. Las aguas residuales de tinta de PCB a menudo contienen una cierta cantidad de iones de metales pesados, que son tóxicos para los organismos y reducen en gran medida la actividad biológica. Además, el valor del pH de sus aguas residuales debe controlarse estrictamente en condiciones neutras. Algunas características inherentes de las aguas residuales de tinta de PCB (la proporción de DBO y DQO ​​es demasiado baja y las propiedades bioquímicas son demasiado pobres) afectan seriamente la aplicación de métodos biológicos. El proceso de tratamiento biológico es el siguiente:

③, método de filtración-adsorción

El método de filtración-adsorción trata las aguas residuales de tinta de PCB. Las aguas residuales primero se pretratan y luego se bombean al filtro. Después del tratamiento con filtro, se puede eliminar la mayor parte de la tinta y los sólidos suspendidos y el agua filtrada ingresa al equipo de adsorción de carbón activado. Mediante la adsorción y descomposición del carbón activado, se pueden lograr buenos efectos de tratamiento. Sin embargo, cuando este proceso se utiliza para tratar aguas residuales de tinta de PCB, el carbón activado se satura fácilmente, la tasa de tratamiento es baja y el costo operativo es alto. Además, debido a que la tinta en las aguas residuales es muy viscosa, es fácil de pegar. a tuberías y equipos, y la tasa de falla del equipo es alta. El proceso es incómodo de adoptar.

El proceso de filtración-adsorción es el siguiente:

④ Método de acidificación-coagulación

El método de acidificación-coagulación es actualmente el proceso de tratamiento más utilizado para tratar las aguas residuales de tinta de PCB. Este proceso generalmente. Primero elimina las aguas residuales. La bomba se introduce en el tanque de precipitación ácida. Hay un instrumento de control automático de pH en el tanque de precipitación ácida. El instrumento de PH controla la cantidad de ácido agregado. El pH en el tanque de precipitación ácida se controla a 2-. 3. La película fotosensible en las aguas residuales de la tinta precipitará en una forma concentrada en condiciones ácidas, un aglomerado coloidal, su gravedad específica es mayor que la del agua y es fácil de separar. Las aguas residuales después de la acidificación y la eliminación de escoria ingresan al tanque de reacción de neutralización y. ajusta el pH a alcalino (valor de pH 8,5-9,0). Al mismo tiempo, se agregan PAC y PAM para coagular en esta condición. El agua residual sufre una reacción de coagulación bajo la acción de la agitación para formar una gran cantidad de agregados de alumbre. Precipitación y separación, el líquido sobrenadante producirá mejor agua. Este proceso trata las aguas residuales de tinta de PCB y la tasa de eliminación de CODcr puede alcanzar entre el 60% y el 80% (cuanto mayor sea la CODcr de las aguas residuales de tinta, mayor será la tasa de eliminación), y la CODcr se puede reducir a menos de 1000 mg/L ( las muestras de agua individuales varían). El flujo del proceso de tratamiento de acidificación-coagulación es el siguiente:

2. Investigación experimental

Cada uno de los cuatro métodos de tratamiento de aguas residuales de tinta mencionados anteriormente tiene sus propias ventajas y desventajas. viabilidad práctica del proyecto, adoptamos el método de acidificación-coagulación es un método más adecuado para tratar las aguas residuales de tinta de PCB. Los requisitos para las pruebas de laboratorio a pequeña escala no son demasiado altos, el experimento es conveniente, el tiempo de reacción no es largo y. Los resultados experimentales se pueden analizar inmediatamente. Tomamos las aguas residuales de tinta de varios fabricantes diferentes para realizar experimentos de la siguiente manera:

El proceso experimental es el siguiente:

Pasos:

A. Tomar las aguas residuales de tinta de cada fabricante por separado (obtenga el líquido mezclado directamente del tanque de recolección de aguas residuales de tinta. El líquido mezclado se mezcla con varias aguas residuales de tinta descargadas de diferentes líneas de producción) 100 ml de cada uno en un vaso de precipitados y mida el valor de pH, CODcr y Cu de. el agua cruda;

B. Agregue una solución ácida y revuelva rápidamente para ajustar el valor del pH del agua residual de tinta a 2-3. Si el pH es inferior a 5, la tinta precipitará y flotará en el líquido. superficie;

C. Deje que se estratifique y algo de materia sólida puede flotar en la superficie del líquido. Una pequeña parte de la superficie del líquido se hundirá hasta el fondo del vaso. pH, CODcr y Cu;

D. Retire la espuma de la superficie del líquido, agregue álcali y revuelva para ajustar el pH del líquido mezclado restante a 8,5-9,0, agregue PAC y PAM para formar un flóculo para el segunda vez,

E. Dejar estratificar, la mayor parte del flóculo se hundirá hasta el fondo del vaso, medir el valor de pH, CODcr y Cu del sobrenadante;

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F. Analizar los resultados experimentales.

Datos de medición reales: (la unidad es mg/L, excepto pH)

3. Práctica de ingeniería

En la práctica de ingeniería, nos basamos en las características de la tinta. aguas residuales y basándose en la situación doméstica real, teniendo en cuenta la viabilidad práctica del proceso de tratamiento y combinando los resultados de pequeñas pruebas en aguas residuales de tinta de diferentes fabricantes, el método de coagulación-precipitación ácida se utiliza principalmente para tratar las aguas residuales de tinta, y el El proceso se ha mejorado en la práctica de la ingeniería y es perfecto, hemos adoptado cuatro procesos de tratamiento:

A. Análisis ácido de aguas residuales de tinta (eliminación de espuma), filtración con bolsa de filtro, ajuste de pH, precipitación por oxidación por contacto, separación. del líquido sobrenadante

B , Precipitación ácida de aguas residuales de tinta (eliminación de espuma) Ajuste del pH del sobrenadante de separación por coagulación y sedimentación

C. Precipitación ácida de aguas residuales de tinta (eliminación de espuma) pH ajuste de coagulación, flotación de aire, separación de agua de flotación de aire (limpieza de líquido)

D. Precipitación ácida de aguas residuales de tinta (eliminación de espuma) Ajuste de pH Placa de coagulación y filtrado de prensa de marco (líquido transparente)

El proceso A es el tratamiento adoptado por nuestra empresa en los primeros días del proceso de aguas residuales de tinta de PCB. Este proceso se aplica a Dongguan Yaxin Electronics (Group) Co., Ltd. La escala total de diseño del proyecto es de 7.000 toneladas/ día, de las cuales las aguas residuales de tinta son aproximadamente 350 toneladas/día. Según el monitoreo de operación a largo plazo, la CODcr de las aguas residuales de tinta de la planta generalmente está entre 3000 y 15000 mg/L, con un promedio de aproximadamente 6000 mg/L. efectos del tratamiento bioquímico, la CODcr después del tratamiento de aguas residuales con tinta de PCB sigue siendo de 2000-3000 mg/L, y la tasa de eliminación de CODcr es solo de aproximadamente el 70%. Un análisis posterior concluyó que la razón principal es que las aguas residuales de tinta cruda contienen altos iones de metales pesados, con un contenido de Cu de hasta 20 mg/L, que no pueden eliminarse eficazmente mediante precipitación ácida, neutralización y otros tratamientos, lo que dificulta su cultivo y domesticación. microorganismos en el pool biológico y tratamiento bioquímico Baja eficiencia (básicamente sin efecto).

El proceso B se utiliza en el proyecto de tratamiento de aguas residuales de placas de circuito de Red Ban Electronics Co., Ltd. La escala de diseño total del proyecto es de 1200 toneladas/día, de las cuales las aguas residuales de tinta son aproximadamente 50 toneladas/día. día Según el monitoreo de operación a largo plazo, la tinta de la fábrica La CODcr de las aguas residuales es de aproximadamente 3000-4000 mg/L después de la precipitación y la separación, generalmente puede alcanzar menos de 1000 mg/L, y la tasa de eliminación de CODcr puede alcanzar aproximadamente. 75%. A menudo hay mucha espuma en el tanque de sedimentación de aguas residuales de tinta durante la operación de este proceso de tratamiento. Esto se debe principalmente al hecho de que la película fotosensible y otras sustancias orgánicas en las aguas residuales de tinta de PCB tienen una proporción ligera y no son fáciles de sedimentar. . Por lo tanto, para lograr el efecto de tratamiento ideal, la carga superficial del tanque de sedimentación debe ser menor, no más de 0,6 m3/m2.h, lo que aumentará en consecuencia el costo de inversión de la construcción civil (o equipo).

El proceso C se utiliza en el proyecto de tratamiento de aguas residuales de placas de circuito impreso de Yaoyong Electronics Co., Ltd. La escala de diseño total del proyecto es de 800 toneladas/día, de las cuales las aguas residuales de tinta son aproximadamente 30 toneladas/día. . La DQO del agua residual de tinta en esta fábrica es de aproximadamente 8000-12000 mg/L. Después del tratamiento de flotación por aire, generalmente puede alcanzar 400-600 mg/L y la tasa de eliminación de DQO puede alcanzar aproximadamente el 95 %. Después de que el agua residual de la tinta se trata con precipitación ácida para eliminar la mayor parte de la espuma, se agrega la solución alcalina para ajustar el pH a aproximadamente 8,5. Al ingresar al equipo de tratamiento por flotación de aire, se agregan coagulantes PAC y PAM para la reacción de coagulación. reacciona en el equipo de flotación de aire Bajo la acción del agua gaseosa disuelta en el área, se forma una separación sólido-líquido, el lodo flota en la parte superior y el líquido claro fluye a través de la tubería de agua en la parte inferior. Este proceso se utiliza para tratar las aguas residuales de tinta de PCB, que tiene buenos resultados y es fácil de gestionar. El agua de flotación por aire es muy clara, transparente e incolora. Sin embargo, su consumo de energía es elevado y la cantidad de lodo es grande. Este proceso es adecuado para aguas residuales de tinta de PCB con mayor concentración.

El proceso D se utiliza en el proyecto de tratamiento de aguas residuales de placas de circuito de Dajin Electronics Co., Ltd. La escala de diseño total del proyecto es de 13.200 toneladas/día y la escala de la primera fase es de 6.600 toneladas/día. de las cuales las aguas residuales de tinta son aproximadamente 300 toneladas/día. La CODcr de entrada de las aguas residuales de tinta de esta fábrica es de 1000-4000 mg/L. Después de la filtración por prensa de placa y marco, la CODcr del filtrado es de 600-800 mg/L y la tasa de eliminación de CODcr es de aproximadamente 70-80%.

El proceso de tratamiento consiste en que después de acidificar el agua residual de tinta, precipita una gran cantidad de tinta coloidal, que se raspa con un raspador automático y se agrega álcali al efluente para neutralizarlo, y el valor de pH se ajusta a aproximadamente 9. PAC y. Al mismo tiempo se agrega PAM y se agita con aire. La reacción mixta forma un líquido mixto, que luego se conduce a un filtro prensa de placa y marco mediante una bomba de presión de tornillo para la filtración. La tinta y los sólidos suspendidos en las aguas residuales quedan atrapados. en el filtro prensa de placa y marco, y se descarga el filtrado. Este proceso tiene un mejor efecto en el tratamiento de aguas residuales de tinta, el efluente es más claro, la capacidad de tratamiento es grande y es fácil de operar y administrar.

Hemos aplicado los cuatro procesos anteriores en diferentes proyectos. La unidad de precipitación ácida elimina principalmente la mayoría de las sustancias de la película. Después de la precipitación ácida y la eliminación de escoria, los sólidos suspendidos en las aguas residuales aún son muy altos y la cantidad. La tasa de eliminación de CODcr es sólo del 40-50 %, se necesita más condensación y separación para eliminar CODcr, SS y cobre. Según la experiencia práctica de ingeniería, a continuación se comparan las ventajas y desventajas de los cuatro procesos.

De los cuatro procesos anteriores, los dos últimos se utilizan principalmente en nuestros ejemplos de ingeniería, pero aun así, la CODcr efluente de las aguas residuales de tinta sigue siendo muy alta, generalmente 400-800 mg/L, porque las aguas residuales de tinta representan Para el 10% del volumen total de agua, aproximadamente el 5%, las aguas residuales de tinta pretratadas se descargan en el efluente total, lo que aún provocará que la DQO del efluente total supere el estándar. Por lo tanto, el efluente de tinta pretratado debe tratarse en profundidad. para reducir la CODcr tanto como sea posible. Generalmente, se requiere tinta. Solo cuando la CODcr final del efluente después del tratamiento de aguas residuales es inferior a 200 mg/L, la CODcr total del efluente después del tratamiento de aguas residuales con PCB puede ser inferior a 100 mg/L. En el proyecto Dajin, después de que las aguas residuales de tinta se filtran a través de prensas de placa y marco, el filtrado se ajusta a la neutralidad y luego se trata biológicamente. Todo el proceso de tratamiento de aguas residuales de tinta es el siguiente.

El proceso anterior debe usarse en ingeniería y el efecto del tratamiento es mejor. La precipitación ácida y la eliminación de escoria eliminan principalmente sustancias similares a películas en las aguas residuales de tinta, que pueden eliminar aproximadamente el 50% (cuanto mayor sea la concentración de). agua cruda, mayor será la tasa de eliminación), la reacción de coagulación y el filtro prensa de placa y marco eliminan principalmente los sólidos suspendidos, el cobre y parte de CODcr. La tasa de eliminación de sólidos suspendidos y cobre puede alcanzar más del 90%. El 30% del CODcr total. Los anaeróbicos y aeróbicos eliminan principalmente la tinta. La materia orgánica de las aguas residuales se puede eliminar, el CODcr representa aproximadamente el 15% de la materia orgánica total, todo el proceso puede eliminar alrededor del 95-98% del CODcr. las aguas residuales de la tinta y la CODcr efluente pueden ser tan bajas como 150 mg/l o menos. Tenga en cuenta que para el tratamiento biológico anaeróbico y aeróbico, se deben agregar adecuadamente algunas aguas residuales orgánicas con buenas propiedades bioquímicas (las sales nutritivas también son aceptables) para mejorar la biodegradabilidad de las aguas residuales de tinta.

4. Conclusión

Las aguas residuales de tinta de PCB son un tipo de aguas residuales orgánicas de alta concentración que son difíciles de tratar y son cruciales para el cumplimiento total de la descarga de aguas residuales de placas de circuito. proyectos de tratamiento. Especialmente para la eliminación de CODcr de las aguas residuales de tinta de PCB, es difícil alcanzar menos de 100 mg/L en el tratamiento general. Por lo tanto, es necesario realizar investigaciones y prácticas en profundidad sobre las características de las aguas residuales de tinta de PCB y sus componentes, y seleccionar y determinar un proceso de tratamiento más maduro y factible. La investigación experimental y la práctica de la ingeniería han llevado a las siguientes conclusiones, que pueden utilizarse como referencia para el diseño de ingeniería.

① La cantidad de aguas residuales de tinta representa aproximadamente el 5% de todas las aguas residuales de placas de circuito impreso, y su contribución a la CODcr de todas las aguas residuales alcanza el 80%. El tratamiento de las aguas residuales de tinta debe separarse y. drenado del taller, y debe estar completamente separado de conexión y descarga indiscriminada, trate de evitar la mezcla de otras aguas residuales de baja concentración o aguas residuales que contengan cobre. La mezcla de aguas residuales de baja concentración aumentará la cantidad de aguas residuales de tinta y biológicas. El tratamiento de aguas residuales que contienen cobre será difícil después de mezclarlas.

②. Las aguas residuales de tinta son generalmente alcalinas, con un valor de pH de 9-12. El método de precipitación ácida se utiliza para eliminar sustancias similares a películas. El pH debe ajustarse a 2-3, lo que consumirá. una gran cantidad de ácido se puede utilizar en ingeniería. El líquido ácido residual descargado de la línea de producción puede ajustar el valor del pH del agua residual de tinta para lograr el propósito de tratar los desechos con desechos, lo que ahorrará costos farmacéuticos considerables.

③. Las aguas residuales de tinta contienen contaminantes como DQO, SS y cobre. La eliminación de estos contaminantes debe considerarse en el proceso de tratamiento de aguas residuales de tinta. La precipitación ácida puede eliminar la DQO y la coagulación puede eliminar el cobre para evitar sustancias tóxicas. Efectos del cobre en los organismos. Después de la precipitación ácida y la coagulación, la DQO sigue siendo muy alta y se utilizan métodos bioquímicos para el tratamiento avanzado. Debido a que el valor DBO/DQO es demasiado bajo (<0,2), es necesario agregar materia orgánica y nutrientes de las aguas residuales domésticas. La fábrica se puede introducir en el proyecto para mejorar la biodegradabilidad de las aguas residuales de tinta.