印制电路板工厂废水处理工艺案例.pdf

1、-1-印制电路信息 2016 No.8 特种板 Special PCB印制电路板工厂废水处理工艺案例陈江波 林 敏（双鸿电子（惠州）有限公司，广东 惠州 518106）摘 要 介绍了惠州某家印制板企业升级改造后的废水处理技术。为了使废水能够处理达标排放，实施了分流分类收集，且对不同生产过程中产生的废水进行不同的预处理，最后再与综合废水一起处理。工程实践证明，采用该工艺路线处理后的印制电路板废水出水水质达到了电镀污染物排放标准，而且系统自动化程度高，操作方便，出水稳定。 关键词 印制电路板废水；分类收集；预处理中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2016）08-0

2、061-04Wastewater treatment process case in PCB factoryCHEN Jiang-bo LIN MinAbstract The article introduced the wastewater treatment technology after the upgrading of a PCB factory. In order to make the wastewater to be discharged to the standard discharge，the distribution and the classification of t

3、he wastewater were carried out, and the wastewater of different production process was treated by different pretreatment together with the integrated wastewater treatment. The engineering practice proved that dealing with the use of the process of printed circuit board wastewater effluent quality re

4、ached “electroplating pollutant discharge standard“, and a high degree of automation, convenient operation and the stability of the effluent water were realized.Key words PCB Waste Water; Classification; Pretreatment经 成 为 PCB行 业 面 临 的 最 大 环 保 问 题 。现 介 绍 惠 州 某 线 路 板 企 业 的 废 水 处 理 技 术 ， 该企 业 对 他 们 生 产

5、 产 生 的 废 水 按 照 不 同 的 种 类 进 行 分 流分 类 收 集 ， 对 不 同 生 产 过 程 中 产 生 的 废 水 进 行 不 同 的预 处 理 ， 然 后 再 综 合 处 理 ， 处 理 后 的 废 水 能 够 达 到 电 镀 污 染 物 排 放 标 准 （ GB2100-200） 中 的 表 三 标准 ， 而 且 系 统 自 动 化 程 度 高 ， 操 作 方 便 ， 出 水 稳 定 。1 PCB企业生产废水的分类收集及排放标准惠 州 某 企 业 每 天 废 水 排 放 量 约 在 00 m3左 右 ， 按照 分 流 分 类 收 集 ， 预 处 理 后 按 综 合 处

6、理 的 原 则 进 行处 理 。 其 生 产 废 水 类 型 可 分 为 ： 含 氰 废 水 、 含 镍 废水 、 脱 膜 显 影 废 水 、 综 合 废 水 （ 清 洗 废 水 、 络 合 废0 前言印 制 电 路 板 生 产 是 一 种 非 常 复 杂 的 综 合 加 工技 术 ， PCB在 制 作 过 程 中 ， 要 使 用 不 同 性 质 的 化 工材 料 ， 因 而 在 生 产 过 程 中 ， 不 同 的 生 产 工 艺 过 程 将会 产 生 不 同 种 类 的 污 染 物 ， 既 有 重 金 属 化 合 物 、 络合 物 ， 又 有 有 机 高 分 子 化 合 物 和 各 种 有

7、机 添 加 剂 。在 PCB废 水 中 ， 一 部 分 重 金 属 以 离 子 形 式 存 在 ， 还有 一 部 分 以 络 合 形 式 存 在 ， 这 主 要 来 源 于 化 学 沉 镀铜 、 酸 /碱 蚀 刻 等 工 序 ； 废 水 中 的 有 机 污 染 物 ， 主 要是 高 分 子 有 机 化 合 物 ， 来 源 于 干 膜 成 像 、 网 印 阻 焊等 工 序 ； 此 外 还 有 些 低 分 子 有 机 污 染 物 ， 如 甲 醇 、EDTA、 酒 石 酸 等 ， 主 要 来 源 于 电 镀 工 序 。 PCB废水 、 废 液 的 构 成 复 杂 ， pH变 化 大 ， 它 的 有

8、效 治 理 已清洁生产与环境保护 Clean Production and Environment ProtectionChaoXing印制电路信息 2016 No.8-2-特种板 Special PCB水 ） 、 酸 性 蚀 刻 废 液 和 含 氰 废 液 。 废 水 分 类 及 水 质参 数 见 表 1。该 企 业 废 水 出 水 水 质 可 达 到 电 镀 污 染 物 排 放标 准 （ GB2100-200） 中 的 表 三 标 准 ， 具 体 标 准如 表 2。2 废水处理工艺流程及原理在 PCB废 水 处 理 中 比 较 典 型 的 有 脱 膜 显 影 废水 、 含 镍 废 水 、

9、含 氰 废 水 、 综 合 废 水 、 酸 碱 蚀 刻 废液 、 含 氰 废 液 的 处 理 方 法 及 工 艺 ， 含 贵 重 金 属 的 废液 一 般 委 托 有 资 质 的 环 保 单 位 处 理 。2.1 脱膜显影废水脱 膜 显 影 废 水 主 要 是 由 干 膜 显 影 、 退 膜 工 序 、湿 膜 显 影 工 序 、 文 字 印 刷 工 序 产 生 的 高 浓 度 有 机（ COD） 废 水 ， 大 部 分 的 PCB企 业 均 采 用 氢 氧 化 钠溶 液 作 为 退 膜 剂 ， 此 废 水 中 的 有 机 物 浓 度 较 高 ， 可生 化 性 较 差 ， 若 仅 采 用 物 化

10、 法 处 理 ， COD难 达 标 。该 工 艺 是 先 将 此 废 水 单 独 收 集 ， 然 后 利 用 废 酸 水 对其 进 行 酸 化 处 理 ， 酸 化 打 捞 浮 渣 后 的 废 水 采 用 溢 流的 方 式 流 入 综 合 废 水 池 ， 与 综 合 废 水 一 起 处 理 。 此工 艺 可 减 少 废 水 处 理 的 工 业 硫 酸 用 量 ， 为 公 司 节 约较 多 的 处 理 成 本 。 其 工 艺 流 程 如 图 1。2.2 含镍废水含 镍 废 水 主 要 是 镀 镍 、 沉 镍 清 洗 工 序 产 生 的 ，废 水 中 主 要 含 有 COD和 重 金 属 镍 的 化

11、 合 物 等 污 染物 。 按 照 现 阶 段 环 保 法 规 规 定 ， 此 类 废 水 为 一 类 污染 物 ， 必 须 单 独 预 处 理 达 标 后 ， 再 混 入 综 合 废 水 中进 行 处 理 。 具 体 工 艺 流 程 如 图 2。表2 要求达到的排放标准检 测 项 目 pH Cu2+/(mg/l) COD/(mg/l) Ni2+/(mg/l) 总 氰 化 物 /(mg/l) Ss /(mg/l)排 放 标 准 - 0.3 0 0.1 0.2 30表1 工厂废水分类及其水质参数废 水 名 称 水 量 pH Cu2+ /(mg/l) COD/(mg/l) Ni2+/(mg/l)

12、总 氰 化 物 /(mg/l) Ss/(mg/l)含 镍 废 水 20 m3/d 4- - 0 10 含 氰 废 水 m3/d - 20 100 100 100脱 膜 显 影 废 水 30 m3/d 10-13 10 30000 综 合 废 水 0 m3/d 2-3 200 300 0.1 20酸 性 蚀 刻 废 液 1. m3/d 1 11001400 2000 含 氰 废 液 0.2 m3/季 度 4- 20 1000 “d“5, 8“d“G“d#$SFF4*6图1 工艺流程K “d “ “ 5C“ “#“E%“E% E %A72 5E %n 5, 8 “d“ .G J .G (w. 3$

13、& 3$0图2 工艺流程图清洁生产与环境保护 Clean Production and Environment ProtectionChaoXing-3-印制电路信息 2016 No.8 特种板 Special PCB（ 1） 向 反 应 池 1中 加 入 硫 酸 亚 铁 是 为 了 在 酸 性 条件 下 将 三 价 的 镍 还 原 为 二 价 的 镍 ， 然 后 再 在 反 应 池 2中 进 行 化 学 沉 淀 反 应 ， 因 为 二 价 的 镍 与 氢 氧 根 反 应的 沉 淀 物 更 加 稳 定 。（ 2） 化 学 沉 淀 后 的 废 水 经 过 过 滤 袋 、 树 脂 罐 过滤 后 ，

14、 镍 含 量 完 全 可 以 达 到 表 3标 准 。2.3 含氰废水含 氰 废 水 主 要 来 自 于 镀 金 、 沉 金 工 序 的 清 洗 过程 ， 废 水 中 主 要 含 有 COD及 重 金 属 与 氰 形 成 的 络 合物 （ Cu、 Au、 CN-） 等 污 染 物 。 此 类 废 水 含 有 剧 毒 ，必 须 进 行 预 处 理 破 氰 ， 然 后 再 混 入 综 合 废 水 中 进 行处 理 。 目 前 破 氰 方 法 有 三 种 ： 碱 性 氯 化 法 、 电 解 法和 臭 氧 法 。 本 工 艺 采 用 的 是 现 在 被 广 泛 应 用 的 碱 式氯 化 法 ， 在 碱

15、 性 条 件 下 ， 分 批 次 投 加 NaclO氧 化 剂 ，使 络 合 物 中 的 氰 根 离 子 释 放 出 来 ， 经 过 两 级 反 应 使CN-变 为 无 毒 的 CO2和 N2， 从 而 达 到 去 除 CN-的 目 的 。主 要 化 学 反 应 式 ：CN-+ ClO-+ H2O CNCl + 2OH-（ 1）CNCl + 2OH- CNO- + Cl- + H2O （ 2）2CNO-+ 3ClO-+ H2O 2CO2 + N2 + 3Cl-+ 2OH-（ 3）式 （ 1） 、 （ 2） 为 一 级 氧 化 反 应 ， 式 （ 3） 为 二 级氧 化 反 应 ， 式 （ 1）

16、 的 产 物 氯 化 氰 CNCL为 易 挥 发 的有 毒 物 质 ， 且 在 酸 性 条 件 下 不 稳 定 。 式 反 应 需 控制 pH值 在 1112之 间 ， ORP（ 氧 化 还 原 电 位 ） 需 控制 在 30 mV， 反 应 时 间 为 1 min。 式 （ 3） 反 应 需 控制 pH值 在 .0.之 间 ， ORP需 控 制 在 0 mV， 反 应时 间 为 30 min。经 此 工 艺 处 理 后 的 废 水 排 入 综 合 池 内 与 综 合 废水 混 合 处 理 。2.4 综合废水综 合 废 水 主 要 来 自 于 电 镀 的 清 洗 过 程 和 以 上三 种 废

17、水 预 处 理 后 的 废 水 ， 废 水 中 主 要 含 有 Cu2+、COD、 悬 浮 物 、 氨 氮 等 污 染 物 。 综 合 废 水 处 理 方式 主 要 为 化 学 混 凝 沉 淀 法 、 生 化 处 理 法 、 氧 化 还 原法 、 物 理 过 滤 法 ， 通 过 以 上 四 种 方 法 相 结 合 的 处 理方 式 可 以 将 公 司 的 废 水 处 理 后 达 到 电 镀 污 染 物 排放 标 准 （ GB2100-200） 中 的 表 3标 准 。 其 工 艺 流程 如 图 3所 示 。（ 1） 向 反 应 池 1加 片 碱 （ 浓 度 %.%） ， 与 废水 中 的 Cu

18、离 子 反 应 沉 淀 ， pH值 控 制 在 .10.之 间 ，主 要 靠 pH控 制 仪 控 制 ， 设 定 LOAL为 .， 当 低 于 .时 ， 自 动 添 加 片 碱 。Cu2+ 2OH-= Cu(OH)2 （ 4）（ 2） 向 反 应 池 2加 硫 化 钠 （ 1%3%） ， 与 废 水中 的 络 合 铜 发 生 反 应 ， 起 破 络 作 用 ， 以 我 司 目 前 情5, 8 “d “ “ “ “ “ (w. . FJ .G J 3$&5C“04“ #“ B3“+O F3+ 5 “ “ “ 5C “ 4“ #“ 7a“ .2% $5“d“n 3$0+625C “ 4 “#“ 1

19、D&O21D2 + 6243$03$&(w. 图3 工艺流程图清洁生产与环境保护 Clean Production and Environment ProtectionChaoXing印制电路信息 2016 No.8-4-特种板 Special PCB况 ， ORP应 设 置 在 -10-（ -200） 之 间 ， 现 LOAL设 定为 -10， 当 低 于 -10时 ， 自 动 添 加 ,设 定 Lb为 20， 当自 动 加 药 至 -130时 停 止 加 药 。 具 体 ORP值 需 要 根 据 废水 实 际 处 理 情 况 来 判 定 （ 这 需 要 废 水 处 理 员 工 勤 观察 水

20、 ） 。（ 3） 向 反 应 池 3加 硫 酸 亚 铁 ， 其 作 用 是 与 废 水 中的 S2-发 生 反 应 沉 淀 ， 除 掉 废 水 中 过 剩 的 硫 ， 其 加 药量 靠 手 动 控 制 ， 当 硫 化 钠 的 ORP值 不 变 时 ， 一 般 不 需要 变 动 硫 酸 亚 铁 的 加 药 量 。Fe2+ S2-= FeS （ ）（ 4） 向 反 应 池 4加 PAC， 其 作 用 是 将 废 水 中 较 小的 颗 粒 混 凝 成 较 大 的 颗 粒 ， 助 于 沉 淀 ， 同 时 还 有 一定 的 除 COD和 颜 色 的 作 用 ， 加 药 量 根 据 实 际 情 况 调节

21、流 量 ， 控 制 在 0. m3/h 1.2 m3/h。（ ） 向 反 应 池 加 PAM， 其 作 用 是 将 废 水 中 较 大的 颗 粒 絮 凝 沉 淀 。（ ） 废 水 经 过 以 上 五 个 反 应 池 后 ， 再 经 过 缓 冲池 进 一 步 反 应 ， 最 后 到 一 级 沉 淀 池 沉 淀 ， 沉 淀 后 废水 经 过 回 调 池 ， 回 调 池 内 pH控 制 仪 HIAL设 定 为 .3，当 Hb设 定 为 0.2， 当 pH值 高 于 .3时 自 动 加 硫 酸 ， 当 调节 到 .1时 ， 停 止 加 酸 ， 加 酸 的 目 的 是 为 了 调 节 废 水pH以 适

22、应 生 化 系 统 。（ ） 废 水 经 过 生 化 系 统 后 ， 进 入 二 级 沉 淀 系 统 ，二 级 沉 淀 系 统 中 有 三 个 反 应 池 ， 向 反 应 池 1中 加 入 片碱 ， 反 应 池 2中 加 入 PAC， 向 反 应 池 3中 加 入 PAM， 原理 与 一 级 沉 淀 系 统 一 样 。 废 水 进 生 化 前 ， pH值 要 在.之 间 ， 同 时 硫 含 量 不 能 超 标 （ 硫 超 标 后 水 质 一般 是 黑 黑 的 ） ， 另 外 铜 含 量 不 要 超 过 0. mg/l， 进 水悬 浮 物 不 能 太 多 ， 以 防 影 响 微 生 物 的 生

23、长 。（ ） 向 脱 氮 池 中 加 入 漂 白 水 （ 氧 化 还 原 反应 ） ， 氢 氧 化 钠 （ 脱 氮 保 护 加 碱 ） ， 硫 酸 （ 脱 氮 保护 加 酸 ） ， 脱 氮 池 pH值 控 制 在 .0.0之 间 ， 漂 白 水起 到 脱 氮 作 用 ， 脱 氮 池 ORP设 定 在 0， 当 ORP低 于0时 ， 自 动 加 漂 白 水 。（ ） 废 水 经 过 脱 氮 以 后 ， 排 入 过 滤 池 ， 然 后 经过 砂 滤 罐 过 滤 ， 废 水 进 一 步 过 滤 处 理 ， 然 后 排 入 清 水池 ， 在 清 水 池 设 置 pH控 制 仪 加 硫 酸 ， pH控

24、制 仪 设 定 为.0， 高 于 .0加 硫 酸 ， 保 证 废 水 排 放 时 pH在 之 间 。2.5 酸性蚀刻废液酸 性 蚀 刻 废 液 主 要 来 自 于 干 膜 蚀 刻 工 序 ， 蚀 刻液 用 作 蚀 刻 PCB上 的 导 电 线 路 的 含 铜 溶 液 ， 由 于 蚀 刻液 是 循 环 利 用 的 ， 随 着 蚀 刻 的 不 断 进 行 ， 其 铜 含 量 越来 越 高 ， 当 溶 液 中 的 铜 含 量 达 到 一 定 值 时 （ 140 g/L 10 g/L） ， 其 蚀 刻 能 力 将 会 大 幅 度 下 降 ， 此 时 就 需 要更 换 新 的 蚀 刻 液 。 用 HCl

25、-H2O2、 HCl-NAClO体 系 的 酸性 蚀 刻 液 ， 其 主 要 成 分 是 HCl、 CuCl2、 H2O2/NAClO和 少 量 的 添 加 剂 ， 蚀 刻 液 中 含 有 大 量 的 铜 ， 经 济 价 值较 高 ， 现 有 两 种 处 理 方 式 ， 一 种 是 将 蚀 刻 废 液 卖 给 有资 质 的 环 保 公 司 处 理 ， 另 外 一 种 是 自 行 安 装 循 环 利 用装 置 ， 将 蚀 刻 废 液 循 环 利 用 。 目 前 该 公 司 是 将 蚀 刻 废液 卖 给 了 有 资 质 的 环 保 公 司 。2.6 含氰废液含 氰 废 液 主 要 来 自 于 沉

26、金 、 镀 金 工 序 ， 因 其 含 有Au、 Cn-， 具 有 较 高 的 经 济 价 值 和 剧 毒 ， 所 以 此 类 废液 公 司 该 交 于 有 资 质 的 环 保 公 司 进 行 处 理 。3 结语（ 1） PCB生 产 废 水 成 分 复 杂 多 变 ， 对 不 同 生 产过 程 的 废 水 进 行 合 理 、 彻 底 地 分 流 收 集 ， 预 处 理 是实 现 废 水 综 合 处 理 达 标 的 必 要 条 件 。（ 2） 对 于 PCB厂 的 高 浓 度 有 机 废 水 ， 实 现 稳 定的 后 续 生 化 处 理 ， 可 有 效 解 决 以 往 仅 采 用 物 化 处

27、理PCB生 产 废 水 后 COD严 重 超 标 的 难 题 。（ 3） 废 水 处 理 系 统 电 气 控 制 采 用 控 制 值 班 室 主电 控 箱 ， 上 位 计 算 机 人 机 界 面 等 控 制 方 式 ， 通 过 上位 计 算 机 可 视 化 人 机 界 面 及 相 关 控 制 程 序 对 整 个 废水 系 统 进 行 自 动 化 监 控 和 运 行 ， 实 现 整 个 废 水 站 的自 动 化 运 行 ， 确 保 废 水 处 理 系 统 长 期 稳 定 运 行 及 废水 达 标 排 放 。参考文献电 镀 污 染 物 排 放 标 准 S.（ GB2100-200).华 松 林 ,

28、何 淦 锋 ,何 明 . 线 路 板 废 水 处 理 工 艺 的 探 讨J. 2002.汤 培 平 ,王 宝 路 ,李 竟 辉 ,等 . 柔 性 印 制 线 路 板 废 水处 理 技 术 工 程 实 践 J. 工 业 水 处 理 ,200():0-2.李 德 永 .含 氰 废 水 的 处 理 方 法 J.山 西 化 工 , 200.第一作者简介陈 江 波 ， 大 专 ， 在 多 家 PCB及 FPC企 业 从 事 了 14年 线 路 板 生 产 管 理 及 工 艺 技 术 研 发 工 作 ， 现 任 双 鸿电 子 （ 惠 州 ） 有 限 公 司 总 经 理 助 理 ， 负 责 公 司 工 艺技 术 及 设 备 的 管 理 、 新 产 品 研 发 、 技 术 中 心 维 护 及环 保 等 工 作 ， 精 通 各 种 PCB及 FPC制 作 工 艺 方 法 及 末端 废 水 （ 气 ） 的 治 理 工 艺 。1234PCI清洁生产与环境保护 Clean Production and Environment ProtectionChaoXing