近年來，隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，印刷電路板(PCB)的產(chǎn)量逐年增加，產(chǎn)生了大量的PCB廢水。這類廢水不僅水量大，而且成分復雜，處理難度大。生產(chǎn)過程中的蝕刻工序會產(chǎn)生大量的銅氨絡合物廢水，其中主要重金屬是以絡合物形式存在的銅。通常采用物理和化學方法處理該復合體，以減少廢水中的重金屬和難降解有機物。廢水中的氨氮可以通過吹脫或次氯酸鈉氧化去除，但需要化學藥劑，成本較高。本文以PCB廠的銅氨絡合物廢水為研究對象，提出了Fenton-離子交換-DTRO-拋光樹脂工藝路線，實現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用，水質達到GB/T11446.1-2013中EW-I標準。

1.實驗部分

1.1儀器和試劑

主要設備:芬頓塔、離子交換柱、DTRO圓盤管式膜、保安過濾器。主要試劑:雙氧水(AR分析純)、硫酸亞鐵(AR分析純)、硫酸(AR分析純)、氫氧化鈉(AR分析純)、D001*7螯合樹脂(工業(yè)級)、拋光樹脂(浙江榮耀)

1.2實驗用水

某線路板廠蝕刻工段的銅銨絡合清洗廢水分為堿性蝕刻、酸性蝕刻和過硫酸銨微蝕刻三種，根據(jù)實際產(chǎn)生的水量取樣?；旌蠌U水樣品的分析見表1。

1.3分析方法

PH值用pHS-3C精密酸度計測定；快速消化滴定法測定COD氨氮采用納氏試劑比色法測定。元素由ICP(電感耦合等離子體質譜儀)測定。電阻用水質電阻測試儀測量。

1.4實驗原理

芬頓

芬頓原理:溶液中的過氧化氫和Fe2+離子組成的芬頓試劑具有很強的氧化性。Fe2+在弱酸性條件下催化過氧化氫，釋放出強氧化性的·OH。從而將廢水中的有機物氧化成無機物。

1.4.2離子交換樹脂D001*7

樹脂D001*7，大孔磺化強酸性陽離子交換樹脂，它上面的磺酸基團可以有效的去除溶液中的陽離子。

1.4.3 DTRO

盤管式反滲透系統(tǒng)是盤管式反滲透系統(tǒng)的核心部分。盤管式膜柱由盤式RO膜、導流板、O型橡膠墊、中心拉桿和耐壓套管組成。與普通卷式RO膜相比，具有耐高壓、產(chǎn)水量高等特點。

拋光樹脂

拋光樹脂是氫型強酸性陽離子交換樹脂和氫氧型強堿性陰離子交換樹脂的混合物，一般用于超純水處理系統(tǒng)的末端，以保證系統(tǒng)的出水水質能維持水的標準。一般出水水質可達18兆歐以上。拋光樹脂的離子類型為H和OH，填充后無需再生即可使用。

2.實驗裝置和工藝流程

2.1實驗裝置和工藝流程介紹

采用Fenton-離子交換-DTRO-拋光樹脂工藝處理某線路板廠的銅銨絡合廢水。流程如圖1所示。

如圖1所示，廢水用硫酸調節(jié)pH值后，進入芬頓塔，加入硫酸亞鐵和過氧化氫進行氧化。芬頓出水用液堿調節(jié)pH值，用壓濾機過濾，泥餅外運。濾液進入D001*7離子交換柱，離子柱流出液進入DTRO系統(tǒng)。拋光樹脂交換柱。出水水質可達到GB/T11446.1-2013中的EW-I標準，水質可滿足電路板用純水的使用標準。

2.2該工藝的優(yōu)點

芬頓-離子交換-DTRO-拋光樹脂技術的優(yōu)點在于:(1)優(yōu)化了傳統(tǒng)的破碎工藝；

(2)芬頓、離子交換和DTRO段可自動控制；

(3)實現(xiàn)銅氨絡合物廢水的循環(huán)利用，提高PCB板廠廢水的循環(huán)利用率。

3.測試和結果

3.1芬頓實驗

3.1.1芬頓條件實驗

在實驗室條件下，對銅氨絡合物廢水混合樣品進行1L取樣，在不同pH條件下加入不同濃度的硫酸亞鐵和雙氧水，考察廢水中COD和Cu的去除效果。實驗結果如表2所示。

從表2可以看出，廢水pH=4，加入ω(feso 4 & # 8226；H2o) 1%，ω(H2O2)1.5%，廢水COD36.78mg & # 8226L-1的去除率為67.61%，Cu為Cu14.61mg & # 8226L-1的去除率為95.08%?？梢缘贸鲆韵陆Y論:銅氨絡合物廢水經(jīng)過破網(wǎng)處理，Cu基本完全轉化為離子態(tài)。芬頓廢水用液堿調節(jié)pH，對銅有很好的去除效果；

3.1.2芬頓中試去除情況

銅銨絡合廢水的芬頓中試，芬頓塔處理能力為2m3 & # 8226H-1，進水pH=4，ω(feso 4 & # 8226；7H2O)=1%，ω(H2O2)=1.5%，運行時間10h。廢水處理后的效果見圖2。

3.2離子交換實驗

3 . 2 . 1 D001 * 7樹脂的預處理

離子交換樹脂工業(yè)產(chǎn)品中往往含有少量的有機低聚物，可能會吸附鐵、鋁等金屬離子等無機雜質。這些雜質在樹脂使用初期會逐漸溶解釋放，影響出水水質。因此，有必要對樹脂進行預處理。將樹脂在純水中浸泡24h，然后依次在ω(HCl)=10%和ω(NaOH)=5%中浸泡4h，再用純水沖洗至中性。樹脂預處理方法見GB/T5476-1996。

3.2.2 D001*7樹脂廢水處理效果曲線

稱取10g預處理過的D001*7樹脂，置于直徑為2cm的色譜柱中。根據(jù)圖3組裝實驗裝置。在動態(tài)條件下，對芬頓塔處理后的銅銨廢水測定D001*7，驗證樹脂對Cu和NH3-N的去除效果，并繪制穿透曲線。

從圖4可以看出，D001*7樹脂對芬頓塔處理后的銅銨廢水中的Cu和NH4+有很好的去除效果，Cu2+< 1mg & # 8226；L-1，NH3-N濃度< 0.5mg & # 8226L-1 .

3 . 2 . 3 d001 * 7樹脂對氨氮的飽和交換容量及再生

稱取10g預處理后的D001*7樹脂，放入直徑為2cm的色譜柱中，按照圖3組裝實驗裝置。1g準備& # 8226；L-1的NH4Cl溶液通過離子柱，直至流出液濃度與進水濃度一致，即樹脂柱氨氮吸附飽和。制備ω(HCl)= 10%的溶液以洗脫飽和樹脂柱。洗脫后，用純水洗滌樹脂柱，直到流出液的pH為中性，然后將NH4Cl溶液通過該柱進行再吸附。在上述過程中，分別重復5次吸附和洗脫實驗，考察再生樹脂對氨氮飽和交換容量的變化。

從圖5可以看出，經(jīng)過5次再生后，D001*7樹脂對氯化銨溶液中氨氮的飽和交換容量變化不大，飽和交換容量穩(wěn)定在2.15 ~ 2.17mmol & # 8226G1級.可以得出以下結論:ω(HCl)=10%的溶液對飽和D001*7樹脂有很好的洗脫效果；重復再生對D001*7樹脂吸附氨氮的效果影響不大。

3.3 DTRO連續(xù)先導試驗

經(jīng)過Fenton氧化和離子交換處理后，PCB銅氨絡合物廢水具有cod

3.4拋光樹脂效果處理

在DTRO流出液中稱取20g拋光樹脂，放入直徑為4CM的色譜柱中，按圖3組裝實驗裝置。通過出水DTRO柱，驗證拋光樹脂的出水阻力，結果如圖6所示。

從圖6可以看出，經(jīng)過精制樹脂吸附后，出水的水質阻力穩(wěn)定在18 mω。厘米或以上。

4.摘要

本研究采用Fenton-離子交換-DTRO-拋光樹脂工藝處理PCB電路板廠蝕刻工段的銅氨絡合物廢水。在pH=4的芬頓條件下，ω(feso 4 & # 8226；7H2O)1%，ω(H2O2)1.5%，廢水中絡合態(tài)的銅基本上可以轉化為離子態(tài)，COD可以降到40mg & # 8226L-1下，銅降低到15mg & # 8226L-1或以下；經(jīng)過D001*7離子交換樹脂后，出水氨氮小于0.5mg & # 8226l-1；經(jīng)過后續(xù)的DTRO碟片管膜+拋光樹脂處理后，水質可達到GB/T11446.1-2013中EW-I標準，實現(xiàn)回用。(來源:深圳市深投環(huán)?？萍加邢薰?

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