如何提高再生水的利用率

  

  1 节约用水是个长期的战略任务

  水是人类生活和生产活动中最重要的物质资源之一,水资源短缺已经影响到一个地区、一个国家的经济可持续发展的大问题。一个地区、一个国家的水资源情况是由可利用的水资源、实际利用水量和用水发展趋势等因素与社会经济可持续发展联系起来加以分析与评价的,即走向“人、水、经济”和谐的环境社会。因此,人们首先应努力营造一个“人水”和谐的水环境。我国是属于水资源短缺的大国,根据2004年全国水资源综合规划水资源调查评价的结果,我国水资源总量为28405亿立方米,全国人均水资源占有量仅2180m3,是世界人平均值的31%。在20世纪末期,在全国600多个城市中,有400多个城市存在供水不足的问题,其中缺水比较严重的城市有110多个,全国城市缺水量为60亿立方米。加上,我国水资源的分布不均,某些地区缺水严重,如京、津、唐、大连、山西、山东、华北、辽中南和西北等地区,由于水资源的匮乏和短缺已制约着这些地区的经济可持续的发展,国家正在筹划和进行“南水北调”工程来解决这个问题。即使地处祖国南端海边的深圳,它也是我国七大缺水城市之一,加上工业发展很快,人口增加迅速,对水资源污染严重,占深圳市17%的河流和湖泊的水质比地表第五类水(最低一类)还低,。水资源和水污染正在威胁着深圳市可持续发展经济的两大因素,现正在加紧治理中。我国北方地区吸用地下水,已由过去几十米深延伸到40多米,甚至60多米。总之,每年因缺水而使我国国民经济总产值(GDP)损失几千亿元或更多。

  水资源的匮缺和宝贵,采用“再生水”技术是节省水资源和节约用水的最根本的出路和方法。“再生水”是指在工业生产过程中产生的废水或人类生活中形成的污水经过处理,并达到规定的水质要求(如国家规定的水质标准等)后,可在规定的用水范围内使用的水。如美国、日本、欧盟和以色列等国家,各种工业和工程建筑用水大多采用循环用水、再生水,在社会生活等方面(如厕所冲洗、农田和园林灌溉、洗车、城市喷泉、冷却设备等)都大量使用再生水,既大量节省了水资源,又明显改善了环境。因此,在各行各业和人类生活中提倡节约用水、采用再生水和不断提高再生水利用率是解决水资源的匮乏和短缺的根本出路和方法,对于经济迅速发展的我国和用水大户的PCB工业显得更加重要而突出!

  2 在PCB生产过程中采用“零”排放技术

  随着科学技术的发展与进步,在PCB生产过程中,可以不断地出现“零”排放技术或“零”污染技术。如,近几年来已成功应用的“铜蚀刻液”的“零”排放技术、“清洗废水”的“零”排放技术和边角料与废品的回收处理技术等,这些新技术的采用,既节省了水资源等,又避免了污染环境。

  (1)在“清洗废水”上实现“零”排放。

  在PCB生产过程中,形成的废水可细分成多种类型,如:普通(清洗)废水;络合物废水;非络合物废水;有机或脱膜(干、湿墨,油墨等高分子)废水。所有这些形成的废水中,大约占有30%左右的PCB表面清洁处理产生的废水,由于没有含有“络合物”和大量的有机物,因而是容易进行处理而形成“再生水”或“再用水”(不用经过处理或简单处理而直接循环使用的水,如冷却水、刷板用水),其利(回)用率可以达到100%。在安排和进行PCB废水处理过程中,应该分开排放、单独进行处理,便可以形成“再生水”或“再用水”进行回用。因为利用简单的处理(如过滤等)就可以回用或循环使用。

  (2)在“铜蚀刻废液”上实现“零”排放

  在2006年,我国PCB产量达到13 000万平方米,如果按平均层数为四层板、每层铜厚度为18μm、蚀刻下来的铜占65%等大约的计算,则在全国PCB工业的蚀刻铜废液中,可回收铜将超过6万吨。如果不进行循环使用的“零”排放而由专门回收工厂(或企业)进行铜蚀刻液回收“铜”,按每立升蚀刻铜废液含140g铜计算,将伴随着至少有3 80万吨(未计算入处理时再加入的化学剂量)的废液需要处理和排放。如果月产10 000m2的PCB企业,则每年有50t铜蚀刻下来和伴随有3200t的污染废液,因此,我们依此类推而计算出每个PCB企业的“铜蚀刻废液”的可回收铜量和废液污染排放量。尽管这些废液的处理和排放已经转移到“专门回收工厂(或企业)”,但是,它仍然是污染环境的主要来源之一,这就是由于“专门回收工厂(或企业)”而形成的“二次污染”的来源。如果采用铜蚀刻液“零”排放技术,就可以完全消除这种“二次污染”源。显然,这会“断”了专门回收工厂(或企业)的财路,但是,对人民、对国家和环境保护以及全球生态环境是有利的。值得关注的是:与地方政府有着“利益”关系或实质上是“官商结合”的专门回收工厂(或企业)的存在,已经明显地成为推广应用“铜蚀刻废液”实现“零”排放的阻力!

  显然,在PCB企业推行“铜蚀刻废液”上实现“零”排放是不可阻挡的,因为它符合党中央和人民政府的要求、符合时代发展的潮流。因此PCB企业要打破一切顾虑,在“环保优先”下,加大环保的投入力度,并计入产品成本中,在环境保护上打主动仗,像生产PCB产品通过各种质量标准和规定,经得起严格检查,就不怕“半夜鬼敲门”!当然,更希望某些地方政府和部门要真正站在人民和国家的根本利益的立场上,支持PCB企业。因为地方政府和官员的宗旨是为企业发展,为人民利益办事的,在“蚀刻铜废液”的“零”排放技术上,应持欢迎态度,更应加强宣传、鼓励,并督促PCB企业来实现这些新工艺、新技术,只有这样做,才能有利于PCB行业发展、国家与人民根本利益和人类“环境保护”的根本宗旨,达到不断“降污减排”、循环经济的生态环境,实现企业、政府和人民的“和谐”、“统一”。

  3 不断提高“非络合”废水、含“络合”废水和有机废水的“再生水”利用率

  在PCB的生产过程中,除了产生“清洗废水”、“铜蚀刻液”外,还会产生无“络合”的常规废水(如酸、碱、电镀、蚀刻等的清洗废水)、含“络合”废水(如化学沉铜、氨碱蚀刻的清洗废水)和有机废水(脱膜及清洗废水)的总量,占全部废水的70%以上,是PCB企业较难处理(特别是大量的干膜与油墨形成的有机物或COD)的废水,也是PCB企业中废水产生最大的污染源,又是PCB企业“降污减排”和治污的主要内容,更是PCB企业如何提高“再生水”利用率的主要对象。

  含“络合”废水通过解“络”后,可与“非络合”废水一起,采用化学沉淀方法,形成氢氧化物或硫化物而除去有害金属离子(主要是Cu2+和Ni2+),把含浓度很低的金属离子和有机物,再经过处理(如离子交换、活性炭,甚至反渗透或“膜”超滤等)达到排放标准或回用(再生)水要求。

  对于PCB生产过程中产生的,含有干膜或油膜等的有机废水,这是最难处理的废水。除了滤去不溶解(已固化的和酸化、氧化后)“膜块”外,采用活性炭处理来达到要求。但是,最好的办法是采用生物降解技术。为了把COD含量高达8 000mg/L以上的有机废水降到规定的排放标准或回用水的要求,并从成本角度考虑,国内外的趋势主要寄希望于生物降解技术方面,国内曾经多家采用这种技术,但成效并不十分理想。据报道,墨西哥科学家开发出一种能快速分解废水中有害物质的新技术,认为传统的废水处理技术利用微生物的作用来净化水质,处理效果不理想,因为有些有害物质无法分解,而新技术不仅能够分解废水中的有害物质,而且分解速度提高100倍。新加波政府把先进的航天器上的用水技术用于过滤废水中的杂质,利用反渗透清除有机物。这些方法和措施,不仅可以达到循环使用的回用(再生)水的要求,甚至还在开发达到循环食用水的目标。

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