線(xiàn)路板生產(chǎn)工藝主要包括開(kāi)料、磨板、線(xiàn)路、蝕劑、顯影、脫膜、化學(xué)沉銅、鍍金、圓形電鍍等工序。各生產(chǎn)工序排放廢水中除含有Cu、Ni、Sn等重金屬離子外，還含有EDTA、酒石酸鈉等絡(luò )合劑。同時(shí)還含有顯影液、除油劑、膨脹劑等高濃度有機廢水及廢液。另外，在生產(chǎn)過(guò)程中還使用了大量專(zhuān)利商品試劑，使得線(xiàn)路板生產(chǎn)廢水所含的有機物往往多達上百種。

　　1、實(shí)際應用案例

　　某線(xiàn)路板公司為滿(mǎn)足廣東省電鍍行業(yè)廢水循環(huán)利用率達60%以上的要求，計劃對一般清洗廢水進(jìn)行回用處理，不能回用的廢水導入廢水處理站經(jīng)處理后達標排放。廢水回用水處理系統主工藝流程見(jiàn)圖1。

　　由于線(xiàn)路板廢水回用的特殊性，為防止有機物污染，在原水投加大量的臭氧，造成投資運行成本大幅上升。反滲透膜技術(shù)因其污染速度快而不能單獨適應處理這類(lèi)污水。在眾多已經(jīng)實(shí)施的成功案例中，大部分都采用嚴格的預處理與反滲透膜技術(shù)相結合。本項目根據數月中試結果發(fā)現通過(guò)對反滲透進(jìn)行優(yōu)化設計，完全可以降低污染速率，保證廢水回用系統反滲透膜的脫鹽率、流量在設計范圍內。

　　1.1 設計合理的膜通量

　　反滲透水通量設計過(guò)高，反滲透膜負荷過(guò)重，發(fā)生污染的可能性會(huì )大大增加，造成產(chǎn)水量下降，清洗反滲透膜的頻率增多，維護反滲透膜正常運行的費用增加。而反滲透水通量設計過(guò)低，則導致在進(jìn)水不變的情況下，膜數量越多，分配到每只膜的進(jìn)水減少，相應的濃水量降低，較低的反滲透濃水不足以將水中的污染物帶出反滲透膜，從而在反滲透膜濃水側結垢，影響反滲透膜的使用壽命。

　　根據以往工程經(jīng)驗和中試數據，在以線(xiàn)路板廢水作為水源時(shí)，潛在污染物越高，水通量設計就越要保守，選擇設計通量為20L/m2.h時(shí)，可降低反滲透膜污染速度，同時(shí)又能保證較低的投資成本。

　　1.2 設計合理的反滲透膜排列方式

　　增加反滲透膜給水側的切向流速是降低反滲透污染的有效方法之一，在其他條件(產(chǎn)水量、回收率、膜通量)不變的情況下，切向流速的大小取決于排列方式。常規的水處理系統膜排列結構為多段排列，而在廢水回用時(shí)應采用濃水循環(huán)單段排列。采取濃水循環(huán)單段排列的方式，其目的是通過(guò)增大濃水流量，加大反滲透膜表面的切向流速，減緩污染物富集。采用多段排列設計時(shí)，一段反滲透濃水為二段反滲透進(jìn)水，在含鹽量增加的同時(shí)，進(jìn)水壓力降低、水量減少，污染的速度將大大加快。

　　采用濃水循環(huán)單段排列設計，雖然原水與濃水混合后，反滲透進(jìn)水總含鹽量上升，但由于增大了進(jìn)水流量，每支反滲透膜的污染和負荷均等，降低系統壓差，增加物理性的沖刷效率，減少反滲透膜的污染和清洗次數，延長(cháng)了反滲透膜的使用壽命。

　　1.3 設計合理的回收率

　　回收率是指產(chǎn)水量和進(jìn)水流量的比值，是反滲透設計和運行的重要參數，回收率的確定與原水水質(zhì)密切相關(guān)。一般盡可能設計高的回收率，這樣可以降低供給水的量，減少預處理的成本。但是應該以反滲透內不會(huì )因鹽類(lèi)等雜質(zhì)的過(guò)飽和發(fā)生沉淀為它的極限值，否則會(huì )對反滲透有如下影響：

　　(1)在壓力一定時(shí)，回收率提高，反滲透膜表面的濃差極化現象也更加嚴重，有效壓力則相對減小，這導致產(chǎn)水量下降，脫鹽率降低。

　　(2)當難溶鹽類(lèi)在膜元件內不斷被濃縮且超過(guò)其溶解度極限時(shí)，它們就會(huì )在反滲透膜表面上發(fā)生結垢現象。為滿(mǎn)足相關(guān)要求，線(xiàn)路板生產(chǎn)企業(yè)總是期望獲得更多的回收率，但是高回收率卻會(huì )導致極高的運行風(fēng)險。根據工程經(jīng)驗，當回收率在60%~70%時(shí)，系統更安全。許多線(xiàn)路板廢水回用項目回收率>80%時(shí)，污染和清洗頻率大幅增加，反滲透膜使用壽命大幅減少。如果要提高回收率，建議設計獨立的濃水回收系統，并采取離子交換、頻繁倒極電滲析等工藝與反滲透工藝相結合。

　　1.4 選擇抗污染能力強的反滲透膜

　　1.4.1 選擇進(jìn)水流道寬的反滲透膜

　　在眾多抗污染的機理中，反滲透膜元件給水流道的寬度已經(jīng)是公認的膜元件抗污染性能的最重要指標，也是用戶(hù)在選擇產(chǎn)品時(shí)需要考慮的重點(diǎn)。進(jìn)水流道越寬，系統對進(jìn)水水質(zhì)的要求和預處理設備不正常工況的要求相對來(lái)說(shuō)就越寬松。較寬的進(jìn)水流道，可以更有效地進(jìn)行膜清洗，即使在高污染條件下，系統仍可維持較低的壓降。但是進(jìn)水隔網(wǎng)厚度增加時(shí)，由于進(jìn)入膜元件給水的流量不變，導致給水在流道內流動(dòng)的速度降低，加強了膜表面的濃差極化現象，進(jìn)而使污染物更易在膜表面吸附。因此，進(jìn)水隔網(wǎng)的厚度存在一個(gè)最優(yōu)范圍，且隨膜元件不同的應用領(lǐng)域而不同，在線(xiàn)路板廢水回用中應選用流道寬度為34mil的反滲透膜元件。

　　1.4.2 采用膜表面光滑的反滲透膜

　　美國耶魯大學(xué)的最新研究證明：膜表面越粗糙，膜越容易被污染。原子顯微鏡圖像顯示污染顆粒會(huì )先積累附著(zhù)于粗糙的膜表面的波谷中，導致波谷被堵塞，進(jìn)而造成嚴重的膜通量下降。

　　選用膜表面光滑的反滲透膜，如陶氏公司的BW30FR系列反滲透膜，能顯著(zhù)地減少或延緩顆粒及微生物污染的發(fā)生，降低系統運行壓力，延長(cháng)膜元件的使用壽命。

　　2、結論

　　本項目通過(guò)1個(gè)月的調試以及一年的穩定運行，測得進(jìn)入廢水回用系統的平均水質(zhì)與設計水質(zhì)基本相符，當進(jìn)水CODcr為180mg/L、電導率為2800μs/cm，Cu2+為50mg/L時(shí)，出水水質(zhì)和回用率滿(mǎn)足業(yè)主要求。系統的運行相對穩定，反滲透清洗頻率控制在2月清洗一次。說(shuō)明通過(guò)對反滲透系統的優(yōu)化設計，反滲透膜的污染速度下降，可以達到理想的處理效果。