印制电路板污水处理技术

    印制电路板生产过程中的废水,其中大量的是铜,极少量的有铅、锡、金、银、氟、氨、有机物和有机络合物等。至于产生铜废水的工序,主要有:沉铜、全板电镀铜、图形电镀铜、蚀刻以及各种印制板前处理工序(化学前处理、刷板前处理、磨板前处理等)。以上工序所产生的含铜废水,按其成分,大致可分为络合物废水和非络合物废水。为使废水处理达到国家规定的排放标准,其中铜及其化合物的最高允许排放浓度为1mg/l(按铜计),必须针对不同的含铜废水,采取不同的废水处理方法。

2 含铜络合物污水处理方法

2.1 污水来源及其成分
2.1.1 化学沉铜工序:
    废水主要含有络合剂EDTA、酒石酸钠或其它络合剂与Cu2+。其中,Cu2+与络合剂形成极稳定的络合物,采用常规的中和沉淀法是无法处理Cu2+的。
2.1.2 碱性蚀刻工序:
    废水中主要含Cu2+及NH3·H2O,当NH4+含量较高以及在碱性条件下,Cu2+与NH4+可形成铜氨络合物,无法用中和沉淀的方法来处理。
2.1.3 微蚀(过硫酸铵-硫酸)工序:
    废水中主要含Cu2+及NH4+。在酸性条件下,废水中的Cu2+与NH4+无法生成络合物,但在碱性条件下,可形成络合物。
2.1.4 其它工序:
    对于酸性去油、碱性去油、解胶、去钻污、膨化等工序,根据所使用的化学药品,其废水都可能含有络合剂。因而不可采用一般的中和沉淀来处理。

2.2 国内外处理络合物污水的主要方法
2.2.1 离子交换法
    采用离子交换法来处理络合物重金属,有着许多优点:占地少、不需对废水进行分类处理费用相对较低。但此方法有许多缺点:投资大、对树脂要求高、不便于控制管理等。处理过程如下:

2.2.2 破络处理法
    主要是通过强氧化来破坏络合剂的结构,使之形成非络合物,这样,络合物废水经破络处理后,可采用一般的中和沉淀来处理。处理过程如下:

2.2.3 置换处理法
    利用重金属络合物在酸性条件下不稳定,成离解状态,通过添加Ca2+,Fe2+将Cu2+置换出来,然后再调高PH值,将Cu2+沉淀出来。

2.2.4 化学沉淀法
    利用添加能与重金属形成比其络合物更稳定的沉淀物的化学药品,如Na2S、CaS和H2S等,从而达到去除重金属的目的。

2.2.5重金属捕集剂沉淀法
    采用高分子重金属捕集剂,其能与重金属离子强力螯合,且不受重金属离子浓度高低的影响,均能与之形成沉淀,达到去除重金属的目的。

3 含铜非络合物污水处理方法

3.1 污水来源
    主要来源为全板电镀、图形电镀、酸性蚀刻以及其他一些工序产生的漂洗水。
3.2 处理非络合物污水的主要方法
    主要是采用化学沉淀法。在废液呈碱性时,使其成为不溶性的氢氧化物沉淀、碳酸盐沉淀或硫化物沉淀。通常,往酸性废水中加入石灰(氧化钙),使废水呈碱性,并形成氢氧化物沉淀。

4 一种印制板污水的综合处理技术简介

    本文作者从事印制板材料、生产、工艺和品质管理工作已有十多年的历史了。在国外印制板制造公司、国内印制板合资企业,以及目前所从事的国营印制板企业工作中,积累了一定的经验。现将关于印制板废水处理方面的一点心得,介绍如下:
4.1关于印制板污水处理的整体思路
    印制板废水处理的好坏,与印制板废水是否分类处理有直接关系。本文作者认为,需根据废水来源、含铜量大小、单位时间所产生的废水量以及是否值得处理等方面,加以全面综合考虑。
按照以上想法,作者认为,可将印制板废水分为以下几种类型的废水,并采用各自不同的方法进行处理。
(1) 含铜络合物废水;
(2) 含铜非络合物废水;
(3) 一般含铜漂洗水;
(4) 含其他重金属的酸碱废水;
(5) 不含铜的一般酸碱废水;
(6) 铜含量很高的碱性蚀刻废水。
4.2 上述各种污水的处理方法
(1) 含铜络合物污水的处理方法:

(2) 含铜非络合物污水的处理方法:

(3) 一般含铜漂洗水的处理方法:

(4) 含其他重金属的酸碱污水的处理方法:

(5) 不含铜的一般酸碱污水的处理方法:

(6) 铜含量很高的碱性蚀刻污水的处理方法:
    对铜含量很高的蚀刻废液(一般高达130~150g/l左右),与有关厂商进行协作,采取多种方式进行外运处理,而不需要自己处理。对我们来说是废液,对其他厂商来说却是其生产所需的原料。这样做,既节省了污水处理费用,又创造了一定的经济效益。

4.3 确保污水处理达标的几项措施
(1) 保证所有的含铜废水经污水站处理:
    一些主要的生产工序,如化学沉铜、全板电镀以及图形电镀工序,应于生产场所配备积水盘装置,这样就能将正常生产过程中或生产线保养时,不慎造成的溶液渗漏收集起来,从而有效的避免电镀药水的跑、冒、滴、漏,确保污水处理达标。
(2) 保证不同类型的废水经由各自的管路流向污水站处理:
    严格区分不同类型的废水,根据生产场所的设备布置情况,排放管道,并注上相应标记。这样,即使生产工艺发生变动,也能根据各药水的成分,将各种废水重新导入相应管道,确保污水处理达标。
(3) 严格工艺操作,禁止随处倾倒含铜废水:
    印制板生产企业,各自的生产条件和加工工艺流程不尽相同。由于受印制板加工设备或生产环境的制约,有时会采取一些临时措施。如:印制板在制件于工序间周转时,为避免板面铜层氧化,需将其置于盛有稀酸液的塑料槽内;电镀铜所用磷铜球的异处保养及清洗操作等。
在此情况下,一定要严格工艺操作纪律,将上述含铜废水倒入相应处理槽内,禁止随处倾倒,确保污水处理达标。
(4) 不断加强设备进步,减少不必要的含铜废水处理量:
    例如,印制板各工序前处理所采用的刷板机,其工作时,不仅水量大,而且其中含铜粉量高,若一并纳入处理,十分不经济。应加强设备改造,在制程中配合铜粉回收机使用,回收此股废水再用,以减轻污水处理负担,确保污水处理达标。
(5) 不断加强工艺进步,降低含铜络合物废水处理量:
    在经济和供货条件许可的条件下,进行工艺改革。例如,将印制板化学前处理时所用的过硫酸铵,用过硫酸钠代替。尽管目前过硫酸钠的价高于过硫酸铵,但采用过硫酸钠后,可大大降低含铜络合物废水处理量,节约了废水处理费用,应该是合算的。而更重要的是,可进一步确保污水处理达标。
    此外,用直接电镀代替目前普遍采用的化学沉铜工艺,也是一条降低含铜络合物废水处理量,减轻污水处理压力的好办法。



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