线路板废水处理工艺的探讨

—
10000～20000
＞12
4
酸性废液
H2SO4缸等
Cu2+、H2SO4、HCl等
200～600
—
＜1
5
化学铜废液
镀通孔等
Cu2+、H2SO4
1000～2500
—
9～12
6
碱性废液
蚀板、化学沉铜等
NaOH、Cu2+等
80～100
—
＞13
按照中富厂污水处理站的设计，将所有废水、废液分为四大类（回用处理系统除外）：综合废水，络合废水，有机废水，各类需回收的废液
、带出液回收、NiSO4、络合物
9
化学洗板机
H2SO4、板屑
10
喷锡后处理
松香、铅锡（微量）
11
抗氧化线
氧化剂、护铜液、H2SO4、有机酸
12
返洗房
有机、NaOH
13
磨板机
H2SO4、Cu粉
14
板面电镀
酸性除油剂
15
单面自动生产线
H2SO4、菲林碎、CuCl2、HCl、NaOH
3.2废水性质及分类：
松岗中富每条生产线的废水具体走向如下图：
生产线
工序
废水去向
板镀
水洗1，2
回用
退镀
回收
除油
有机废水
水洗3，4
有机废水
微蚀
回收
喷水洗1，2
回用
水洗
回用
酸浸
回用
镀铜
回用
沉铜线
水洗1，2
络合废水
化学镀铜1，2
络合废水
水洗3，4
综合废水
活化
回收
预浸
综合废水
水洗5，6
综合废水
除油
有机废水
水洗7，8
综合废水
中和
综合废水
序号
废水废液种类
来源
主要污染成份
主要污染物浓度
Cu2+(mg/L)
COD(mg/L)
pH
1
制程清洗废水
各工序水洗(有机水洗除外)
Cu2+、Ni、Pb、SS、酸碱等
30～120
100
2～5
2
显影有机废水
剥膜、显影等清洗水
COD、SS、酸碱等
—
300～1000
10～12
3
显影有机废液
剥膜、显影等
COD、SS、酸碱等
3.2.2废水分类：
针对电路板生产废水的排放量大、污染物成份复杂、浓度高的特点，为提高废水处理的可靠性和稳定性，同时节省处理费用，将废水、废液按污染物成份及化学特性的不同在进行分类处理（如下表）。另外，蚀刻废液，微蚀废液，镀金废液，氨系废液等高浓度且具有高回收价值的已交由具有处理资质的公司进行回收处理。
该处理工艺 流程图:
4.2有机废水：
有机废水是一种较难处理的高浓度废水，其对线路板废水处理工程的全项目达标排放至关重要。特别是其中的CODcr去除，一般的处理很难达到100 mg/L以下。因此，必须针对PCB有机废水的特性，以及它所含的成分进行一定的研究及实践，选择和确定更加成熟可行的处理工艺。有机废水都具有以下特征：
有机废水也称油墨废水，主要来自显影和绿油工序，这类废水的主要特点就是COD非常高，特别是有机废液，可达10000mg/L以上。这类废水大约占20%。
这类废液由于铜浓度较高，具有回收的价值，一般线路板厂将其收集卖给回收商而不直接外排 。另一部分是浓度较高的强酸强碱废液，无法按正常方法处理至达标，因此也要回收给有资质的环保公司处理。
目前对PCB有机废水处理的工艺主要有:氧化法；生物处理法；过滤-吸咐法；酸化- 凝聚法等,都是针对去除有机废水中的高浓有机物而采取的方法。
① 、氧化法：
采用氧化法处理PCB有机废水，是一种强烈氧化反应。氧化法常用的处理方法有：燃烧法、电解氧化、化学氧化、光氧化。燃烧法是将高浓度有机废水燃烧处理的方法，对处理燃烧值较高的有机废水是一种好方法，但处理费用高，不能普遍采用。电解氧化法处理成本高、设备投资大，降解程度有限。光氧化还处于研究阶段。化学氧化法采用氧化剂有NaClO、H2O2、O3，可将大部分有机物降低到一定浓度，但不彻底，费用也很高，其工艺流程如下：
( 1 )化学沉铜工艺：氢氧化钠、碳酸钠、表面活性剂、硫酸、双氧水、盐酸、氯化亚锡、锡酸钠、氯化钯、硫酸铜、甲醛、E D T A。
( 2 )电镀(镀铜／镍／锡)工艺：酸性除油剂、硫酸、硫酸铜、硫酸镍、氯化镍、硼酸、硫酸亚锡。
( 3 )蚀刻工艺：氢氧化钠、氯化氨、氨水。
由上可以看出线路板废水中污染物成份非常复杂，含有大量酸、碱、铜、镍、锌、铅及悬浮物等有害物质，而且COD、BOD浓度也很高。
其中，综合废水大部分来自各线的清洗废水，属于低浓度的含铜废水，而且是离子态铜，铜离子大概在60--180mg/L，COD一般小于100mg/L，PH值2---5。这是线路板厂排放最多的一类水，大约占总量的75%左右。
络合废水实际上就是指络合铜废水，主要来自化学沉铜线和碱性蚀刻线，主要的络合剂为氨和EDTA，这类水最少，约占3%。
2．线路板的制作工艺流程：
印制线路板主要分两大类：单面板和双面板（含多层板），生产工艺流程如下：
单面板：开料→打磨→印线路→蚀刻→洗有机板→钻孔→印字→烘干
双面板：原板→材料切断→材料整面(钻孔)→化学处理(镀铜)→贴干膜→曝光→碱性显影→蚀刻碱性剥离→干燥→整面→贴合→表面处理(电镀铜)→外形加工(钻孔)→加工防锈处理→检查→捆包、出货。
废水由车间排出后进入综合废水调节池，与其它经预处理后的废水废液混合，调节均匀后由水泵打入pH调节池，在pH调节池内进行pH调节，PH值控制在10左右，使Cu2+及其它重金属离子形成不溶于水的重金属盐；再加入混凝剂、助凝剂等化学药剂进行反应。中富线路板厂采用的混凝剂是聚氯化铝，它具有易快速形成大的矾花，沉淀好的特点，而且适宜的PH值范围较宽（5－9间最佳，大于12后效果明显变差），且处理后水的PH值和碱度下降小。水温低时，仍可保持稳定的沉淀效果。碱化度比其它铝盐、铁盐高，对设备侵蚀作用小；助凝剂则采用的是PAM，它易溶于水，几乎不溶于苯，乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂，其水溶液几近透明的粘稠液体，属非危险品，无毒、无腐蚀性，固体PAM有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加，稳定性好，PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。混凝剂经水解后充分与水中的污染物进行反应，产生低聚合高电荷的多核络离子、高聚合低电荷无机高分子及凝胶状化合物，然后再与PAM进行絮凝反应，产生大量不溶于水的絮凝物。由于反应过程速度很快，加之混合过程要快速而均匀，所以反应时需要采用搅拌机不停地进行搅拌。为了使物化处理顺利有效的进行，保证最大的反应速率、最低的停留时间和最完全的反应效果，反应过程采用了自动加药技术。
②、生物处理法：
采用生物法处理有机废水，一般采用接触氧化法，但进入生化槽的废水的CODcr必须小于1000mg/L，一般要对有机废水进行预处理或稀释，经生物处理后出水CODcr可小于200mg/L。但生化处理需曝气充氧，动力消耗大，处理费用也很高，而且该种废水的可生化性较差。有机废水中常含有一定量的重金属离子，对生物具有毒害作用，大大降低了生物的活性。另外，其废水pH值要严格控制于中性条件。PCB有机废水本身的一些固有特性（BOD与COD之比值太低，生化性太差），严重影响了生物法的应用。生物法处理工艺如下：
3.2.1废水性质：
在线路板生产过程中，各个工序不仅有大量的废水产生，而且还有一定量的废液排放，如膜废液、显影废液、废弃蚀刻液、高浓度化学铜废液等等。其特点是：排放量大，成份复杂，含有多种重金属离子、有机物、悬浮物等、而且浓度高、污染性非常强。这些废水、废液如不加以有效治理而直接排放，必会使周边水环境造成严重的污染。造成管道、河道的阻塞和腐蚀；天然水接纳后，水体的缓冲作用被破坏，使水质恶化，抑制或阻止水中微生物的繁殖及生存，降低水体的自净能力，对水生物及农作物造成严重的危害；而水中的各种重金属离子不会被微生物降解，它们会在植物或动物体内吸附、积累和富集，然后通过食物链威胁到人类健康。因此废水必须加以有效处理，使其达到国家及地方有关水环境排放标准后方能排放，中富线路板有限公司的废水处理后必须保证以下方面达到广东省二级排放标准：PH值，COD，总铜，SS，色度。
膨胀
有机废水
水洗9，10
有机废水
酸洗
综合废水
水洗11，12
综合废水
回收
综合废水
除胶渣
综合废水
图形电镀
水洗1，2
回用
退镀
回收
水洗3，4
综合废水
镀锡
综合废水
酸浸
回用
除油
有机废水
水洗5，6
有机废水
微蚀
回收
水洗7，8
综合废水
水洗9，10
回用
酸浸
有机废水
镀铜
回用
碱性蚀刻线
退膜1，2
有机废水
水洗1，2，3，4
有ห้องสมุดไป่ตู้废水
有机废水
水洗1—5
有机废水
酸洗
有机废水
水洗1--4
有机废水
内层DES线
显影
有机废水
水洗1，2
有机废水
蚀刻
回收
水洗3，4
综合废水
退膜
有机废水
水洗5，6
有机废水
酸洗
综合废水
水洗7，8
综合废水
棕化线
酸洗
回用
水洗
回用
碱洗
综合废水
水洗
综合废水
预浸
回收
棕化
回收
水洗
回用
DI水洗
综合废水
4．线路板废水的处理工艺：
4.1综合废水：
线路板废水处理工艺的探讨
摘要：本文简要介绍了线路板的制作工艺。对线路板废水的来源、性质、处理工艺等进行较为详细的论述。
关键词：线路板络合废水有机废水综合废水
1．概述：
现代信息社会离不开电子技术，而电子技术的核心部分是集成电路(通常称生产集成电路板的厂家为线路板厂)。线路板废水是线路板生产过程产生的废水，线路板废水处理在我国只是近几年才开始的。笔者近几年从事线路板废水现场处理工作。下面就以深圳市中富电路有限公司为例，对各类线路板的生产工艺流程、废水的来源、处理工艺、操作要点等问题做简要的介绍和探讨。
第二，再从各生产线来看，每条生产线甚至每道工序产生的废水性质都不太一样，中富线路有限公司生产线各工序废水排放情况如下表：
序号
工艺名称
排放废水中的主要成份
1
显影机
Na2CO3、菲林浆
2
碱性蚀刻线
NaOH、CuCl2、NH4Cl、菲林碎、蚀刻废液
3
沉铜
除油剂、KMnO4、(NH4)2S2O3、NaOH、EDTA、CuSO4、HCOHO、SnCl2
废水经絮凝反应后进入沉淀池，在沉淀池停留数小时，将不溶于水的大颗粒絮凝物在重力作用下从水中沉淀下来形成污泥。沉淀池中配有六角蜂窝填料，不仅可以最大程度地提高沉淀负荷与效率，而且还可以保持沉淀池中上部分水的稳定性，有效防止污泥上浮。沉淀池末端设有砂滤罐，用离心泵从沉淀池抽入回调池，这样将进一部降低污水中的悬浮物和少量未沉淀的含铜泥，然后在回调池内调节出水的pH值到6-9之间，然后再经放流池和导流堰达标排放。斜管沉淀池内污泥根据所处理的水量大小定时排入污泥浓缩池，然后经板框压滤机过滤成泥饼后运至相关单位进行安全填埋。
多层板制作流程：发料→裁切→内层线路制作(经测试、修补后)→黑化（棕化）→烘烤→压合→烘烤→裁切→钻孔→电镀一次铜→外层线路制作→电镀二次铜→剥膜蚀刻，剥锡铅→防焊→文字印刷→喷锡→成品清洗→测试→成检→包装→出货。
3．线路板废水的来源、性质及分类：
3.1废水的来源：
首先，我们可以从生产线路板的化学原料上来看，线路板几种工艺生产使用的主要原料有：
蚀刻1，2
回收
补偿蚀刻，子液洗
回收
水洗1，2，3
络合
钝化
有机废水
水洗5，6
有机废水
退锡
回收
水洗7，8，9，10
综合废水
DES线
（干膜显影/酸性蚀刻）
显影
有机废水
水洗1，2
有机废水
蚀刻1，2
回收
水洗3，4，5
综合废水
酸洗
有机废水
退膜
有机废水
水洗6，7
有机废水
抗氧化
有机废水
水洗8
有机废水
绿油显影线
显影1，2
HCl、胶体钯
4
棕化线
除油剂、(NH4)2S2O3、NaOH、NaCO3、H2SO4
5
酸性蚀刻机
菲林碎、蚀刻废液、NaOH、CuCl2、HCl
6
喷锡前处理机
(NH4)2S2O3、H2SO4、Cu粉
7
图形电镀
除油剂、(NH4)2S2O3、H2SO4、CuSO4、
8
化学镍金
除油剂、(NH4)2S2O3、H2SO4、离子钯、CN-、SnCl2、金缸废液回收
1、中富工厂有机废水水量占整个污水站废水总量约20%，对全部废水的CODcr贡献值却达95%以上，有机废水是从车间独立分离出来单独处理的，不可以乱接乱排，尽量避免其它低浓度的废水或含铜废水混入，低浓度的废水混入后会造成有机废水量增加，含铜废水混入后生物处理较困难
2、有机废水一般呈碱性，pH值10-12，采用酸化方法除菲林类物质，pH要调至2-3，会消耗大量的酸。
综合废水产生于电路板生产过程中各清洗工序，其水量特大，占废水总量的75%左右，约300m3/d，其处理工艺是整个处理系统的主体。该废水污染物浓度相对比较低，但是按照设计，有机废水也是进到综合废水调节池的，所以其成份比较复杂，含有多种重金属离子，而且COD也较高。处理含重金属离子废水的方法较多，有用石灰或碱的化学沉淀法、氯化还原法、离子交换法、超滤等，这些方法各有利弊和局限性。出于经济上原因，现主要采用的是化学沉淀法进行处理。