線路板制造\\電鍍清洗廢水零排放以資源回收

摘 要:本文介紹了在現(xiàn)有電鍍自動(dòng)線基礎(chǔ)之上，進(jìn)行技術(shù)改造，通過(guò)節(jié)水清洗技術(shù)、低成本濃縮技術(shù)和濃縮之后的高濃度液體再次處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)清洗廢水零排放，起到節(jié)約水資源和重金屬回收雙重效果。對(duì)于一條自動(dòng)電鍍生產(chǎn)線，可以實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線的“零排放”。

關(guān)鍵詞:重金屬 零排放 線路板 回收

中圖分類(lèi)號(hào):TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)03(c)-0134-01

1 前言

電鍍和線路板是耗水大戶(hù)，在多個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間，都要進(jìn)行清洗，多層線路板甚至有超過(guò)40多個(gè)清洗環(huán)節(jié)。按照環(huán)保法規(guī)要求，PCB工廠都有三廢治理的，但現(xiàn)在注重的是末端治理。由于一些工廠建設(shè)時(shí)環(huán)保投入不足或后期運(yùn)行不正常，如治廢設(shè)施不全、技術(shù)措施不當(dāng)、為節(jié)省治廢成本等，未能做到達(dá)標(biāo)排放，引起嚴(yán)重環(huán)境污染。

要解決企業(yè)的環(huán)保和效益矛盾，必須開(kāi)發(fā)清潔生產(chǎn)的裝備和技術(shù)。運(yùn)用清潔生產(chǎn)的理念，為線路板和電鍍行業(yè)找到一條即解決環(huán)境保護(hù)有提高企業(yè)效益的工藝技術(shù)。

2 線路板廢水排放環(huán)節(jié)分析

線路板有三個(gè)環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生重金屬污染

(1)化學(xué)蝕刻銅后產(chǎn)生的含銅廢水，覆銅板在蝕刻后需水洗，就有銅離子留在清洗后廢水中；

(2)基板清洗水，含有少量有機(jī)物與金屬銅，這是版面殘留油墨類(lèi)有機(jī)物和微蝕刻附帶的銅離子留在清洗后廢水中；

(3)化學(xué)沉銅與電鍍產(chǎn)生的含銅廢水，電鍍或化學(xué)鍍鎳、金、錫等金屬產(chǎn)生的含金屬?gòu)U水，PCB生產(chǎn)中都要經(jīng)過(guò)水清洗，排放的清洗水中都會(huì)含有這些金屬離子。

如以一個(gè)大型的月產(chǎn)量3萬(wàn)m2多層PCB的工廠為例，大約每月耗水9萬(wàn)t，用電約450kWh，耗用金屬銅約18t。每月會(huì)有排放廢水約7萬(wàn)t，廢水中含有銅、COD需要進(jìn)行處理后才能排放，經(jīng)處理后排放廢水中會(huì)含銅總量約140kg，含COD總量約3.5萬(wàn)kg。兩外還產(chǎn)生含金屬銅等污染物的廢液近1000t，還有含銅廢基板和泥渣約100萬(wàn)噸，需要回收金屬物，如回收利用充分可有10t多銅得到再生。

3 電鍍線路板耗水國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的線路板和電鍍清潔生產(chǎn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電鍍和線路板行業(yè)廢水產(chǎn)生量進(jìn)行了明確的規(guī)定，以線路板四層板為例，每平方米耗水量，國(guó)內(nèi)一般水平為2.1t，國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平為1.7t，國(guó)際先進(jìn)水平為1.1t。說(shuō)明國(guó)際上也沒(méi)有推廣“零排放”工藝技術(shù)。也說(shuō)明線路板節(jié)水還有很大的空間。

電鍍和線路板高耗水的根本原因，就是在不同的工序之間，需要將零件清洗干凈才能夠保證質(zhì)量。在過(guò)去不關(guān)心水耗的時(shí)期，耗水量都非常大。造成重金屬污染的原因，是電鍍后的零件清洗，將鍍液帶入到廢水中所致。

“零排放”是行業(yè)的一個(gè)期望，也有報(bào)道提出了各種各樣的解決方案，其技術(shù)路線也大體相當(dāng)，就是先盡可能節(jié)省清洗水量，再利用蒸發(fā)方法將清洗水蒸發(fā)掉。從收集到的國(guó)內(nèi)外資料看，這條技術(shù)路線是合理的。進(jìn)一步深入的分析發(fā)現(xiàn)，這條清洗的技術(shù)路線沒(méi)有得到實(shí)施的原因，就是運(yùn)行成本太高，無(wú)法滿足企業(yè)的要求。

4 電鍍線路板水資源利用新趨勢(shì)

總結(jié)國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)利技術(shù)資料和研究報(bào)告及一些企業(yè)的實(shí)踐，有下列方案:

4.1 節(jié)水方案

(1)采用噴淋方法(噴淋的水量等于蒸發(fā)量)。

(2)采用多級(jí)逆流減少清洗水量，有報(bào)道稱(chēng)7級(jí)逆流可以實(shí)現(xiàn)清洗水量等于蒸發(fā)量，從而實(shí)現(xiàn)清洗水量的最小化。逆流清洗是清潔生產(chǎn)規(guī)定的清洗方式，也是幾乎所有企業(yè)采用的方式。

4.2 減少重金屬污染方法

(1)蒸發(fā)濃縮，濃縮后成為固體或者再次循環(huán)利用。

(2)樹(shù)脂吸附，再生，將廢水中的重金屬吸附在樹(shù)脂中，通過(guò)再生，電解回用。

(3)高溫電鍍?cè)黾踊厥詹郏苯踊厥諑С鲆骸?/p>

以上方案都是有效的方案，也各自獨(dú)立、分散的在一些企業(yè)運(yùn)用，但還未發(fā)現(xiàn)一家企業(yè)綜合運(yùn)用所有的技術(shù)。

如圖1所示。

說(shuō)明:

(1)增加噴淋減少帶出液(直接回收90％的帶出液到渡槽，目前的工藝，沒(méi)有這個(gè)環(huán)節(jié)，而是靠自然停留滴落，直接回收的帶出液最多僅為30％)；

(2)增加一個(gè)噴淋回收槽(再回收90％的帶出液，目前低溫電鍍沒(méi)有這個(gè)環(huán)節(jié)，高溫電鍍可以回收50％帶出液)；

(3)三槽間歇式清洗(非連續(xù)進(jìn)水，耗水量?jī)H為目前采用的連續(xù)逆流清洗的30％一下，目前國(guó)內(nèi)僅有個(gè)別企業(yè)采用，處于實(shí)驗(yàn)研究階段)；

(4)增加高效濃縮裝置，將高濃度的清洗水濃縮到可以回收渡槽的濃度(目前沒(méi)有運(yùn)用，是回收重金屬不許的環(huán)節(jié))；

(5)增加一個(gè)濃縮后處理裝置，將濃縮后的清洗水經(jīng)過(guò)處理后可以直接加入到渡槽，這事將重金屬資源循環(huán)利用的的技術(shù)。(目前高溫電鍍后設(shè)置的回收槽，是直接將回收液倒回渡槽，回收液可能會(huì)影響渡槽的質(zhì)量，且完全是靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)控制。低溫沒(méi)有回收槽，全部帶出液排放到廢水處理站)

從技術(shù)的角度看，要實(shí)現(xiàn)電鍍工序廢水“零排放”的目標(biāo)，并不困難，真正的難題是如何實(shí)現(xiàn)整套裝置的低成本和運(yùn)行費(fèi)用的低成本。也是目前的技術(shù)研發(fā)點(diǎn)。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文