摘 要:本研究針對實(shí)廠印刷電路版(Printed Circuit Board,簡稱PCB)酸性廢水利用瓶杯試驗(yàn),尋求于Fenton法中最適之pH、H2O2/Fe2+加劑量與藥劑成本分析。結(jié)果顯示H2O2/Fe 2+之最佳劑量與藥劑成本分析為100mg/l /200mg/l,最適之pH為2。由上述所得結(jié)果再進(jìn)行七種不同方案之操作,利用化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand,簡稱COD)去除效果進(jìn)行比較。尋得節(jié)省操作動(dòng)力成本之方案,并利用此方案進(jìn)一步探討在高濃度與低濃度劑量分別的添加對于COD去除之影響。結(jié)果顯示在低劑量下以一次加藥為最佳操作模式,而高劑量下以分批加藥為最佳操作模式。另外,本研究分析單位廢水所需加藥成本,以提供廠商場內(nèi)改善及未來增設(shè)新單元考量之依據(jù)。
關(guān)鍵詞:Fenton程序、PCB電路版製程廢水、COD、試劑添加方式
前言
印刷電路版(Printed Circuit Board,PCB)主要由銅箔、油墨、乾膜、硫酸、氫氧化鈉、純錫六種主要原料合成,其中含有高濃度的金屬離子及有機(jī)污染物質(zhì),若未妥善處理,常會(huì)造成放流水COD過高,對環(huán)境造成極為嚴(yán)重的污染。Fenton程序?yàn)楦呒壯趸幚沓绦蛑?,原理系以H2O2與Fe2+在酸性條件下,產(chǎn)生氫氧自由基,氧化廢水中有機(jī)物質(zhì),以及亞鐵離子所具有之混凝沉淀效應(yīng)來去除廢水中之懸浮固體,以達(dá)到COD去除效果。在文獻(xiàn)中得知(羅,1994)(1)若在強(qiáng)酸性條件下將H2O2加入含有機(jī)物及Fe2+廢水溶液中,F(xiàn)enton試劑結(jié)合過渡金屬和過氧化氫反應(yīng)產(chǎn)生過氧羥自由基(.HOO)及羥自由基(.HO),則將產(chǎn)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)。而對于廢水中的金屬離子,可使用中和沉降法、離子交換法、重金屬捕集劑等方式處理。但多半採取化學(xué)混凝沉淀方式,亦即使產(chǎn)生氫氧化物的沉淀,將其去除。
近年來國內(nèi)用Fenton法處理廢水案例有很多,PVA與染料合成廢水(康等,1992)(2)及含酚廢水等。Fenton處理之應(yīng)用范圍非常多,如張氏(3)以反應(yīng)時(shí)間操作方式對Fenton-微過濾系統(tǒng)處理丙烯溶液效率之影響中發(fā)現(xiàn),不論pH=3或pH=4時(shí),均可降低水樣中的丙烯脂濃度。
Fenton處理法中也常利用不同的操作程序步驟來達(dá)到最佳之處理效果,如林氏(4)針對處理后廢水之COD比較不同操作單元程序之每一時(shí)段及最終處理效果。李氏(5)應(yīng)用Fenton法氧化比水重非水相之三氯乙烯(Trichloroethylene Dense Non Aqueous Phase Liquid,TCE DNAPL)可得知,處理溶解相中不同濃度之TCE,其pH控制在7.1,F(xiàn)e2+=2.0 mM、H2O2=588.2 mM下,F(xiàn)enton試劑可氧化溶解相之TCE水溶液,且在一小時(shí)內(nèi)皆可氧化完畢。另有學(xué)者研究指出(6),pH=3時(shí),此時(shí)對石化廢水混凝與氧化之整體作用發(fā)揮最佳,得到較高之COD去除率,且Fenton氧化處理石化廢水之反應(yīng)時(shí)間極短,約在5~10 min即可完成,但因反應(yīng)時(shí)間過短會(huì)造成混凝之效果較差,因此反應(yīng)時(shí)間在30 min以上可得較佳的處理成效。
本研究針對實(shí)廠PCB電路版酸性廢水,利用瓶杯試驗(yàn)尋求于Fenton法中最適之pH、H2O2/Fe2+加劑量與藥劑成本分析,提供廠商場內(nèi)改善及未來增設(shè)新單元考量之依據(jù)。
材料及方法
一、廢水來源與性質(zhì)
本研究廢水採用桃園某電子廠未處理之酸性進(jìn)流廢水,表1為此研究之廢水性質(zhì)參數(shù)范圍:
二、分析項(xiàng)目
1.pH:玻璃電極法(Suntex SC-170)。
2.化學(xué)需氧量(COD):密閉回流滴定法(NIEA W517.50)。
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