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PCB电镀废水综合深度处理技术
来源：广州超禹膜分离技术有限公司
发布时间：2026-04-10 09:59
随着电子行业的快速发展，印刷电路板(PCB)产业产量以每年10%~20%的速度增长。PCB产业中电镀生产过程会产生大量含重金属及有机物的废水，成分较复杂，处理难度较大，PCB产业已逐渐成为当今全球三大污染行业之一。随着国家对外排污水的严格控制，高效合理处理PCB废水对PCB产业的发展具有十分重要的意义。目前，国外对于PCB废水的处理工艺以活性炭吸附、离子交换、膜过滤等工艺居多，国内对PCB废水处理中的吸附剂、处理剂、络合剂及生物菌剂方面的研究相对较多。汤嘉晨等研究表明采用RO膜+树脂吸附工艺处理PCB废水可达到较好的处理效果。余海宁等利用工业废铁屑和酸洗废液通过铁-碳微电解装置去除PCB废水中的重金属，达到“以废治废”的目的。不同处理方法和策略都有其优缺点和适用范围，在实际应用中，需要根据废水特性、处理要求和经济条件等因素综合考虑，选择合适的处理方案。本研究根据以PCB电镀废水为主的某信息产业园区的水质水量特点及工程建设要求，介绍了典型PCB电镀废水处理的工程案例，为今后电镀废水处理设计提供参考。
一、工程概况：
某信息产业园一期入驻的主要为PCB生产企业。根据规划，本项目按照污水处理量2万m³/d设计，其中一期工程设计处理水量1万m³/d、24h连续运行，一、二期土建工程一次建成，设备及安装工程分期实施。废水主要来源为印刷电路板生产过程中产生的大量含重金属及有机物的废水，主要包括含氰镍废水、含镍废水、高浓度有机废水、低浓度有机废水、络合铜废水、铜氨废水、含铜废水等，成分复杂，处理难度较大。
① 设计进水水质：根据前期调研数据并结合《印制电路板废水治理工程技术规范》(HJ2058-2018)中关于印制电路板废水中主要污染物浓度范围，确定污水处理厂设计进水水质。
② 预处理系统出水水质：为有效回收废水中的贵重金属等有用物质，提高资源利用率，一般采用分类收集、分质预处理、再合并综合处理的工艺。PCB各生产废水经预处理后，尾水中总镍、总氰、总铜排放执行《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)中的特别排放限值。
③ 电镀废水水质特征分析：电镀废水水质复杂，含有大量的重金属离子，如铬、镍、锌等，具有毒性；同时，电镀废水中还含有大量高浓度的难降解有机物，包含苯、酚、醛类化合物等；其次，电镀废水的酸碱度也通常偏离正常范围，这使得其处理难度进一步增加。PCB生产过程中添加各种助剂、辅料，部分有机污染物来源不明，废水可生化性较差，有毒有害重金属含量高，酸碱波动比较大，而对出水COD排放要求较高，废水处理难度较大。
另外，PCB生产废水中磷浓度较低，不能满足二级生化处理系统中活性污泥对所需营养盐配比的要求，废水处理过程中需要投加磷酸盐来满足微生物生长的需求，同时要控制外排水中总磷浓度。
二、废水处理工艺：
为有效回收废水中的贵重金属等有用物质，提高资源利用率，本项目采用分类收集、分质预处理、再合并综合处理的工艺。针对PCB生产过程中8类不同废水，首先分类收集，设置调节池及事故池，分质进行化学预处理。分质化学预处理后的出水汇集成综合污水，进一步处理。由于GB18918-2002对出水COD、NH4+-N提出了较高的要求，需要设置水解酸化池，延长生物池泥龄、充分曝气。对于TN的去除，要有充足的反硝化脱氮时间，充分发挥反硝化脱氮潜力。对于TP的去除，采用化学除磷为主、生物除磷为辅的措施，同时严格控制出水SS。
① 化学预处理系统：针对含氰镍废水、含镍废水、高浓度有机废水、低浓度有机废水、络合铜废水、铜氨废水、含铜废水、其他废水等8类废水分质处理，电解法虽然可以回收重金属离子，但其电解能耗较大，且应用规模受限；膜法及离子交换树脂方式虽然同样可以实现重金属离子、有机物的富集浓缩，但是其对膜和树脂要求较高，且系统管理复杂，运行成本较高；中和、沉淀、化学氧化等方法协同作用，能够高效去除废水中的有害物质，操作简单、处理时间短，处理效率高。鉴于此，PCB生产过程中8类废水主要采用化学沉淀法处理，预处理后废水达到GB21900-2008中的特别排放限值，然后进入综合污水处理系统进一步处理，与欧志文等在某小型电镀园区废水处理案例中所论述的同类型废水预处理工艺基本一致，
② 含氰镍废水、含镍废水处理工艺：含氰镍废水进入一级破氰池内，加入碱、次氯酸钠，pH控制在10~11，氧化还原电位值(ORP)为+250~+300mV，反应时间控制在16h；进入pH调节池调酸，在二级破氰池内，加入次氯酸钠，pH控制在7~8，ORP为+600~+650mV，反应时间控制在3h，然后进入含镍废水处理系统处理。将含镍废水pH控制在2~3后，加入破络剂搅拌，反应时间控制在1h；而后调节pH至中性进入混凝沉淀单元，并加入混凝剂絮凝沉淀，进行泥水分离，上清液进入综合污水处理系统处理，污泥排入镍污泥浓缩池。
③ 高浓度有机废水、低浓度有机废水处理工艺：高浓度有机废水在pH调节池加酸，将pH控制在2~3，然后进入酸析池酸析；酸析后调节pH至中性并加入混凝剂，进入混凝沉淀单元进行泥水分离，上清液进入低浓度有机废水处理系统，产生的高浓度有机污泥排入有机污泥浓缩池。
④ 低浓度有机废水处理工艺：低浓度有机废水在pH调节池内将调节pH至中性后加入混凝剂，进入混凝沉淀单元进行泥水分离，上清液进入综合污水处理系统，并产生综合污泥。
⑤ 络合铜废水、铜氨废水、含铜废水处理工艺：络合铜废水在破络池加入破络剂进行反应，出水进入混凝沉淀单元加入碱、混凝剂，泥水分离，上清液进入综合污水处理系统，产生的污泥排入综合污泥浓缩池。铜氨废水在pH调节池中加碱，调节pH至9.5~10.5后，加入镁盐与磷酸盐反应，最后投加碱和混凝剂，进入混凝沉淀单元进行泥水分离，上清液送入综合污水处理系统，产生的污泥排入铜氨污泥浓缩池。含铜废水在pH调节池中加碱，将调节pH至中性并加入混凝剂，进入混凝沉淀单元进行泥水分离，上清液进入综合污水处理系统，并产生综合污泥。
⑥ 其他废水处理工艺：对于其他废水，也同样通过调节pH及投加混凝剂等方法进行预处理，去除悬浮及胶体等杂质，同样产生的上清液进入综合污水处理系统。综合污水处理系统废水来自PCB化学预处理出水、污水处理厂杂排水及部分生活污水，污水成分复杂、可生化性较差，而出水COD排放要求较高，因此确保出水COD稳定达标排放是综合污水处理工艺设计的重点。另外综合污水磷浓度较低，不能满足二级生化处理活性污泥对所需营养盐配比的要求，需要投加一定量的磷酸盐来满足微生物生长的需求，因此控制磷酸盐投加量，保证最终出水TP达标，也是工艺设计的重点。综合考虑，综合污水处理系统采用“混凝沉淀池+水解酸化池+脱氮A/O+二沉池+高效沉淀池+高级催化氧化池+曝气生物滤池(BAF)+消毒”工艺。PCB预处理单元的出水自流至综合污水处理系统的综合调节池，各股化学预处理出水在调节池进行混合，均质后泵入高效混凝沉淀池，在混凝池投加PAC，絮凝池投加PAM，对调节均质后的污水进行混合、絮凝及沉淀处理，出水中投加一定量磷酸氢二钠，补充磷酸盐，水质满足后续生化条件后，自流至水解酸化池，提高污水可生化性，然后进入生物处理单元(A/O)及后续深度处理单元。
三、运行效果：
综合污水调节池进水为铜氨废水、络合铜废水、高浓度有机废水、低浓度有机废水、含铜废水、含氰镍废水、含镍废水、其他废水等8类废水预处理之后的混合废水，由表6可以发现，两个阶段的COD、NH4+-N及TN等多项指标存在明显的差异，其中第一阶段的混合水污染物浓度偏高，COD、NH4+-N、TN超出设计标准。经分析，一阶段进水污染物浓度偏高主要原因为期间应急处理园区内部分食品加工废水，导致综合污水调节池污染物浓度升高。
两个阶段最终出水的COD、BOD5、SS、NH4+-N、TN、TP、总铜波动范围分别在5~25、0.02~1.5、1.5~8.0、0.01~0.66、2.6~11.2、0.01~0.2、0.00~0.29mg/L，pH波动范围在7.04~8.17，各项指标波动幅度均较小，出水水质均能稳定达标排放，且各污染物质量浓度远远优于排放标准限值。本项目处理工艺能够高效去除废水中的有害物质，出水水质稳定，污泥生成量少；同时能有效回收废水中的有用物质，提高了资源利用率；且占地面积小、操作简单、造价及运行成本低；符合可持续发展的要求。
四、结论：
① PCB废水水质成分复杂，且含有大量重金属污染因子，根据不同水质特点分类收集，分质预处理后纳入综合废水处理系统，有利于回收资源，提高资源利用率，提高处理效率，减少污泥生成量。
② 对于PCB各股废水分质处理工艺：含氰镍废水采用“二次破氰+混凝沉淀”；含镍废水采用“破络+混凝沉淀”；高浓度有机废水采用“酸析+混凝沉淀”；低浓度有机废水采用“Fenton氧化+混凝沉淀”；络合铜废水采用“破络+混凝沉淀”；铜氨废水采用“磷酸铵镁脱氨氮+混凝沉淀”；含铜废水及其他废水均采用“混凝沉淀”。
③ 化学预处理后的综合污水可生化性较差，采用“混凝沉淀池+水解酸化池+A/O+二沉池+高效沉淀池+高级催化氧化池+曝气生物滤池(BAF)+消毒”工艺，强化对难降解有机物的处理，保证出水COD的达标排放。
④ PCB废水磷浓度较低，不能满足二级生化处理系统中活性污泥对所需营养盐配比的要求，需要投加一定量的磷酸盐来满足微生物生长的需求，但需注意控制磷酸盐投加量，确保最终出水TP达标。随着环保意识的不断提高，PCB废水处理领域也在不断发展，未来更加环保、高效、经济的处理方法将成为研究重点。
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