印刷線路板制作工藝流程
線路板生產(chǎn)的流程較為復雜,詳見附件4。下面主要列出有污染物排出的生產(chǎn)工序:
洗板---磨板---壓膜---曝光---顯影---蝕刻---棕化---物理---加工---洗板---磨板---除膠渣沉---銅---板面電鍍---磨板---壓膜---曝光---顯影---鍍金或鍍銀---退膜---蝕刻---退錫---磨板---綠油絲印---曝光---顯影---字符絲印--硬化---噴錫或沉錫---處理---洗板---電測試--洗板---包裝
1.2印刷線廢水的特性
近年來, 隨著電子、信息工業(yè)的飛速發(fā)展, 印刷電路板的需求及產(chǎn)量大幅增加, 我國沿海各省已有幾千家規(guī)模大小不等的生產(chǎn)印刷電路板的企業(yè)。印刷電路板生產(chǎn)歷經(jīng)數(shù)十個生產(chǎn)工序, 產(chǎn)生各種廢水。
印制電路板行業(yè)廢水水質(zhì)成份復雜,須按水質(zhì)分類處理,因此必須首先將廢水按水質(zhì)和處理方法的不同進行廢水分流。
常見印制電路板廢水所含成份有: 重金屬:Cu、Ni、Pb、Sn、Mn、Ag、Au、Pd等。
有機物:各種電鍍或化學鍍添加劑、絡(luò)合劑、清洗劑、油墨、穩(wěn)定劑、有機溶劑等;
無機物:酸、堿、NH3-N(NH3或銨鹽)、P(各種磷酸鹽)、F等。
廢水分流宜按所含物質(zhì)離子態(tài)Cu、絡(luò)合Cu和有機物三種類型分流或更多。Ni和CN可根據(jù)實際處理需要和當?shù)丨h(huán)保部門的要求,決定是否分流。
至少按此3類進行分流并分別處理或預處理,才能達到常規(guī)要求排放標準要求的水質(zhì)。當CN較多時,應單獨分流。要求Ni單獨分流并單獨處理。Ni為一類污染物 根據(jù)GB8978-1996《污水綜合排放標準》中第“4.2.1.1條 第一類污染物,不分行業(yè)和污水排放方式,也不分受納水體的功能類別,一律在車間或車間處理設(shè)施排放口采樣,其最高允許排放濃度必須達到標準要求(采礦行業(yè)的尾礦壩出水口不得視為車間排放口)”。
1.3線路板顯影廢液水的特性
在圖像轉(zhuǎn)移工序中產(chǎn)生的顯影廢水中含有多種有機化合物和銅、鉛、 鋅等多種重金屬元素。其 COD Cr高達幾千至幾萬 mg/L , 且可生化性差, 處理難度較大。一般對此類廢水的處理多采用組合工藝處理。
線路板顯影廢水物理法處理
4.1.1線路板顯影廢水隔油池
廢水含有部分金屬碎屑及油類,須先經(jīng)過簡單隔油沉渣后再進入調(diào)節(jié)池
4.1.2線路板顯影廢水氣浮固液分離
泡沫分離依據(jù)表面吸附的原理,利用通氣鼓泡在液相中形成的氣泡為載體對液相中的溶質(zhì)或顆粒進行分離,因此又稱泡沫吸附分離。
自20世紀70年代,泡沫分離技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的廣泛使用,其原理是向被處理水體中通入空氣,使水中的表面活性物質(zhì)被微小氣泡吸附,并隨氣泡一起上浮到水面形成泡沐,然后分離水面泡沫,從而達到去除廢水中溶解態(tài)和懸浮態(tài)污染物的目的。
4.2線路板顯影廢水化學破乳法
根據(jù)該顯影廢水的物質(zhì)在堿性條件下可溶,在酸性條件下則不溶、且該不溶物質(zhì)的密度小于水的特性,顯影廢水的最佳工藝條件是,,
加 30% 硫酸進行破乳;10%的PAC的投加量;0.2%的PAM投加量,并且攪拌混合均勻后,靜置 20 min, pH為4.0左右,廢水中開始有藍色絮狀物產(chǎn)生。隨著pH 的降低, 絮狀物越來越多, 廢水逐漸由黏稠變?yōu)槌吻? 絮狀物逐漸凝聚為藍色顆粒沉降。 因廢水中含有 Na 2 CO 3, 故反應中產(chǎn)生大量微小氣泡。
4.3線路板顯影廢水微電解法
電化學是研究電和化學反應相互關(guān)系的科學。電化學反應相互作用可通過電池來完成,也可以利用高壓靜電放電來實現(xiàn),二者統(tǒng)稱電化學,后者為電化學的一個分支,稱放電化學。
在物理化學的眾多分支中,電化學式唯一以工業(yè)為基礎(chǔ)的學科。它應用于:電解工業(yè),其中的氯堿工業(yè)是僅次于合成氨和硫酸的無機物基礎(chǔ)工業(yè);鋁、鈉等輕金屬的冶煉,銅、鋅等的精煉也都用的是電解法;機械工業(yè)使用電鍍、電拋光、電泳涂漆等來完成部件的表面精整;環(huán)境保護可用電滲析的方法去除氰離子、鉻離子等污染物;化學電源;金屬的防腐問題,大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題;許多生命現(xiàn)象如肌肉運動、神經(jīng)的信息傳遞都涉及到電化學機理。
利用以上原理,人們使用微電解技術(shù)處理難于處理的污水得到了很大的進步。具有良好的混凝效果, COD 去除率高,同時可在很大程度上提高廢水的可生化性。
微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對廢水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。當系統(tǒng)通水后,設(shè)備內(nèi)會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng) , 在其作用空間構(gòu)成一個電場。 在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài) [H] 、 Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的 Fe2 + 進一步氧化成 Fe3 + ,它們的水合物具有較強的吸附 - 絮凝活性,特別是在加堿調(diào) pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的吸附能力遠遠高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量吸附水中分散的微小顆粒,金屬粒子及有機大分子。
出水加質(zhì)量分數(shù) 10%的石灰乳調(diào)節(jié) pH 為 7~ 8 , 沉淀 30 min。
4.4線路板顯影廢水生化處理法
4.4.1 SBR活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主題的廢水生物處理的方法。它是向廢水中連續(xù)通入空氣,經(jīng)過一定時間后,因為好氧微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物,其上棲息著以菌膠團為主的微生物群,具有很強的吸附氧化有機物的能力?;钚晕勰鄳腋∮谖鬯小?/span>
針對每周2T的線路板顯影廢水,采取SBR間歇進水、間歇曝氣、間歇沉淀、間歇排水的功能極其適合此線路板顯影廢水的生化處理。
4.4.2生物膜法
生物膜法主要有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床等,這些技術(shù)因為微生物的多樣性,在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水和封閉循環(huán)使用中得到廣泛利用。
在污水好氧生物處理工藝的發(fā)展和應用中,活性污泥法和生物膜法一直占據(jù)主導地位。隨著新型濾料的開發(fā)和配套技術(shù)的不斷完善,與活性污泥法平行發(fā)展起來的生物膜工藝技術(shù)得以快速發(fā)展,即獨立又幾乎已經(jīng)結(jié)合到污水處理的各種其它工藝中,這是由于生物膜法具有諸多優(yōu)點:
處理效率高、耐沖擊負荷性能好、體積小、占地面積少、運營管理穩(wěn)定、低成本、低能耗、投資省、運營成本低、不存在活性污泥法的污泥膨脹問題、可以維持較高的污泥齡、生物相相對豐富穩(wěn)定、具有較高的微生物量、水力停留時間較短、對毒性物質(zhì)和沖擊負荷具有較強的抵抗性、具有一定的消化和反消化功能、可以實現(xiàn)封閉式運轉(zhuǎn)、解決臭味問題等。
下表為生物膜與活性污泥的微生物比較:
生物膜及活性污泥出現(xiàn)的微生物比較
微生物種類
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活性污泥法
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生物膜法
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微生物種類
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活性污泥法
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生物膜法
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細菌
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大量
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大量
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其他纖毛蟲
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一般
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多量
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真菌
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少量
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多量
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輪蟲
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少量
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多量
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藻類
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極少
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一般
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線蟲
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少量
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一般
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鞭毛蟲
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一般
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多量
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寡毛類
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極少
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一般
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肉足蟲
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一般
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多量
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其他后生動物
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極少
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少量
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纖毛蟲緣毛類
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大量
|
大量
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昆蟲類
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極少
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一般
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纖毛蟲吸管蟲類
|
少量
|
少量
|
|
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從上表可以看出生物膜上的微生物種類繁多,各菌種數(shù)量穩(wěn)定且量大,單位反應器內(nèi)的生物量可高達活性污泥法的5-20倍,因而生物膜反應器具有較高的處理能力。
以下為幾種常用污水二級處理工藝比較。
項 目
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氧化溝法
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生物接觸氧化法
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A/A/O法
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基建投資
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大
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較小
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較小
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運行費用
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高
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較低
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高
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抗負荷變化能力
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抗水質(zhì)變化能力強
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抗水質(zhì)變化能力強
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較強
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環(huán)境影響
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噪聲小、有臭味
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無噪音,無異味
|
無噪音,無異味
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污泥膨脹情況
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有污泥膨脹
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無污泥膨脹
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有污泥膨脹
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污泥回流
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100% 動力大
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不需要
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100% 動力大
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能耗
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較大
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小
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小
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污泥產(chǎn)生
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多
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無
|
多
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化學藥品費用
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小
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無
|
多
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占地面積
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大
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小
|
小
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操作管理
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簡單
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簡單
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簡單
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BOD去除率
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90%以上
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93%以上
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90%以上
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氣溫、水溫影響
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較小
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較小
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較大
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