印制電路板廢水污染特性及其處理技術(shù)研究

張 裴

（江蘇藍聯(lián)環(huán)境科技有限公司，江蘇常州 213000）

隨著電器設(shè)備的高速發(fā)展，對印制電路板的需求越來越高。印制電路板在生產(chǎn)過程中會用到較多化學(xué)工藝，對環(huán)境造成一定壓力。從環(huán)境保護的持續(xù)發(fā)展角度分析，印制電路板行業(yè)中，探索一種新型工藝對印制電路板廢水進行處理是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、解決電路板印制生產(chǎn)廠商的技術(shù)難題的有效舉措。文章探索一種新的印制電路板廢水處理技術(shù)，對廢水污染特性進行分析，得出污水處理的新方法。經(jīng)試驗驗證，新型污水處理方法具有一定科學(xué)性，可以為今后的印制電路板廢水污染處理提供相關(guān)的建設(shè)性思考意見[1]。

1 印制電路板廢水污染特性

印制電路板包括單面板和雙面板。在資金足夠的情況下，對生產(chǎn)廢水的處理可以按類別進行處理，但這種方法需要的技術(shù)手段較為嚴格，需要較多管道、水泵等設(shè)備作為支撐，同時需要具備面積較大的場地開展污水處理工作，設(shè)備種類繁多導(dǎo)致耗電量大，對人員的技術(shù)水平具有較高要求。印制電路板廢水污染中，主要污染物為化學(xué)鍍銅、電鍍銅及鉛錫工藝、蝕刻工藝過程中的污染物質(zhì)，印制電路板廢水處理中主要解決重金屬，尤其是降解絡(luò)合銅。

2 印制電路板廢水污染處理

印制電路板如圖1所示。

圖1 印制電路板

處理印制電路板廢水污染時，需要對污水處理方式進行合理選擇，選擇合適的工藝、凈化劑、建設(shè)凈化場地，考慮凈化資金，考察運營、周轉(zhuǎn)費用。

為了實現(xiàn)更有效的廢水治理工作，改進工藝流程和研制效能強大的凈化劑是廢水處理的關(guān)鍵所在。本項目過程采用高強度的凈化劑，這種凈化劑的主要成分為鈣分子，凈化劑以堿劑、共沉淀劑等混合，高溫?zé)贫伞ｂ}分子是一種常用建材凝膠劑，具有強大的物理吸附、化學(xué)絡(luò)合以及共沉淀作用，能夠在被吸附物體處于液態(tài)狀態(tài)時更好地吸附其中的雜質(zhì)，實現(xiàn)雜質(zhì)垃圾的迅速沉降，形成渣狀樣態(tài)[2]。

鈣分子能夠和水中的堿性成分發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，使水中的多種金屬粒子和非金屬粒子被完全吸附，吸附凈化效果優(yōu)于硫化物。本項目采用混合治理的方法，車間的廢水經(jīng)排水管統(tǒng)一匯集進行處理，能夠最大限度節(jié)省開支，滿足工藝所需。

2.1 印制電路板廢水預(yù)處理

在本項目使用的廢水處理方式中，需要對廢水進行全面的預(yù)處理，利用分流器在處理池前增加一個預(yù)調(diào)節(jié)池，進行酸堿調(diào)節(jié)和絡(luò)銅的預(yù)處理。

（1）對廢水中的污染因子進行確認。

印制電路板在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生較多廢水和廢液，確定廢水、廢液的成分和性質(zhì)，是選用凈化劑的標(biāo)準(zhǔn)之一。對廢水、廢液中的成分進行核實，有助于分析其中含量最高污染成分，采用合適的凈化劑進行處理。

（2）對處理工藝流程進行模擬試驗。

在試驗過程中，常采用活性炭吸附、離子交換、氧化鐵等多種手段進行處理，本項目使用混凝劑使懸浮物沉降，吸附沉淀重金屬離子、有機物等。加入石灰乳，將水的pH值控制為8～10，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，如果不能發(fā)生自然沉淀，應(yīng)加入無機混凝劑或有機高分子混凝劑，形成的礬花較大，沉淀較快，可以在實現(xiàn)廢水高效處理的同時節(jié)省混凝劑的用量。

（3）對絡(luò)合銅的處理[3]。

CA1400可以凈化其他污染物，如氟、干膜類污染物，主要靠其吸附作用和共沉淀作用，去除絡(luò)合金屬時，在試驗過程中采用還原-凝聚處理方法能夠取得滿意的效果。在處理池的應(yīng)用中，可以交替使用兩個處理池充分處理污水，適應(yīng)排放物種類和水量的變化。

對印制電路板進行預(yù)處理時，需要對主要的生產(chǎn)工序進行篩選。目前，采用較多的篩選工序包括化學(xué)沉銅、全板電鍍和圖像電鍍，應(yīng)分析生產(chǎn)廠內(nèi)部配備的裝置，確保正常生產(chǎn)過程、生產(chǎn)線能夠得到保養(yǎng)。內(nèi)部的溶液出現(xiàn)滲漏時，應(yīng)將內(nèi)部的溶液收集起來，防止電鍍藥水滲漏導(dǎo)致污染，確保污水處理達到標(biāo)準(zhǔn)。

得到不同類型廢水后，應(yīng)確定生成場所設(shè)備在生產(chǎn)廠內(nèi)部的布置狀況，對管道進行重新排放并設(shè)定標(biāo)記，采用的污水處理工藝出現(xiàn)變化時，可以分析不同的藥水成分，將內(nèi)部的藥水重新排放，確定藥水導(dǎo)入的管道是相應(yīng)的管道，保證污水能夠達到標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 印制電路板廢水水量分析

污水處理過程的廢水水量應(yīng)達到3000m3/d，經(jīng)過計算，污水處理廠的廢水水量應(yīng)達到5000m3/d。經(jīng)過生產(chǎn)企業(yè)廢水排放工序，堿性蝕刻工藝在進行電解還原法過程中，應(yīng)對氨氮、Cu等進行處理，得到最終狀態(tài)進入廢水池，需要將水質(zhì)濃度控制在合理范圍內(nèi)。色度指標(biāo)要求為450，進水的色度應(yīng)滿足排放要求，確保后續(xù)工作順利進行。

2.3 基于生化分析的印制電路板廢水處理

基于生化分析對印制電路板廢水進行處理時，應(yīng)對廢水調(diào)節(jié)池的客觀數(shù)據(jù)、生化處理設(shè)備、應(yīng)急系統(tǒng)等進行規(guī)定和核查，對生化分析的印刷電路板廢水處理進行運行分析，找出其中的問題，檢驗運行成果。

污水處理過程如圖2所示。

圖2 污水處理過程

在整個工藝處理過程中，先對油墨廢水進行預(yù)處理，對廢水進行統(tǒng)一處理，設(shè)置兩個反應(yīng)池；反應(yīng)池下設(shè)置混凝分離池，實現(xiàn)對廢水雜質(zhì)的初步處理，經(jīng)過兩個分離池處理得到的雜質(zhì)一起進入污泥池，對污泥進行回收或外運；分離池后設(shè)置pH值調(diào)節(jié)池、FMBR池。經(jīng)過一系列處理后，廢水逐漸成為清水，對清水進行消毒處理以達到排放標(biāo)準(zhǔn)。

在外在構(gòu)筑物方面，應(yīng)設(shè)置3臺提升泵，廢水調(diào)節(jié)池的尺寸應(yīng)符合廢水儲存標(biāo)準(zhǔn)，一級反應(yīng)池應(yīng)配穿孔管、1臺加減調(diào)節(jié)功能加藥泵、4臺混凝分離器、4臺污泥抽吸泵、1臺氣動隔膜泵。混凝分離池的尺寸應(yīng)在合理范圍內(nèi)，同時配備產(chǎn)水泵、4臺混凝分離器、2臺浮子式流量計和2臺液位控制器，pH值調(diào)整池應(yīng)具有加藥泵和穿孔管曝氣系統(tǒng)。

在生化處理過程中，應(yīng)具備潛污泵、收集池、電極式液位計等設(shè)備。備用應(yīng)急系統(tǒng)需要有膜技術(shù)污水處理槽、1套儲藥箱、8臺鼓風(fēng)機，備用調(diào)節(jié)池的尺寸大小應(yīng)與一級調(diào)節(jié)池相同，備用反應(yīng)池應(yīng)與一級反應(yīng)池保持一致，備用混凝分離池與一級混凝分離池保持同步。

對基于生化分析的印制電路板廢水處理過程進行分析，加入FMBR池使對廢水的處理效果有顯著影響，對水中氨氮等元素的去除效果十分顯著。該生化過程能夠最大限度地保持較強的耐沖擊負荷能力，在整個運行過程中不會出現(xiàn)重新啟動和反復(fù)修復(fù)等不良狀況，整個過程在高新技術(shù)的支持下具有智能化、便捷性、運行方便的特點，處理過程耗電量降低，運行過程平穩(wěn)。該技術(shù)具有良好的發(fā)展前景，未來可以被廣泛應(yīng)用于印制電路板污水廢水處理。

對印制電路板污水進行處理時，會產(chǎn)生不同類型廢水，受自身條件的限制，各個廠商采用不同的加工工藝，甚至?xí)扇∫恍┡R時措施。采取臨時措施時必須特殊注意，將內(nèi)部的含銅廢水導(dǎo)入相應(yīng)的處理槽內(nèi)，不能隨意傾倒，保證廢水處理效果達到標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)濟條件允許時，可以進行經(jīng)濟改革，采用硫酸鈉處理廢水，降低廢水處理的成本，確保污水處理達到標(biāo)準(zhǔn)。利用刷版機處理廢水時，應(yīng)配合銅粉使用，保證處理后的廢水能夠再利用，減少污水的處理負擔(dān)，保證污水達到標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)生的含銅廢水分為絡(luò)合物廢水和非絡(luò)合物廢水，需要采用不同的方式進行處理。

3 結(jié)語

印制板電路生產(chǎn)廢水處理是較為復(fù)雜的處理過程，學(xué)界對廢水處理方法仍然在不斷探索中，印制電路板生產(chǎn)廢水的復(fù)雜性使當(dāng)前的研究具有新興活力?；谏治鰧τ≈齐娐钒逦鬯幚磉M行研究，對印制電路板污水處理特性、處理過程、污水的預(yù)處理、水量進行分析?；谏治鼋嵌葘υ摲椒ㄟM行模擬，該方法可以緩解傳統(tǒng)污水處理設(shè)備較大、管路和泵數(shù)量多、占地面積大、電耗高、投資大、管理難、運營難等難題，為解決當(dāng)前技術(shù)難題提供新思路和新角度。