提高工藝:PCB廢水治理解決之策
來源:龍人計算機研究所 作者:站長 時間:2008-07-07 09:06:14
隨著國家環(huán)保宏觀政策力度的不斷加大,企業(yè)和民眾對環(huán)境保護認識和需求的不斷提高,印制板廢水治理工藝技術(shù)的不斷推廣和普及,印制電路行業(yè)廢水的全面達標指日可待。
根據(jù)CPCA(中國印制電路行業(yè)協(xié)會)統(tǒng)計,過去幾年中,中國印制電路板每年以20%以上的速度增長,中國印制電路產(chǎn)量已經(jīng)超過日本,成為世界第一。然而由于印制電路生產(chǎn)程序復(fù)雜,其廢水中所含污染物有重金屬銅、鎳、有機物COD、氨氮、氰化物等,也是水污染大戶,這就使得廢水治理要求往往較一般工業(yè)廢水復(fù)雜,也不容易達標。因此工業(yè)發(fā)達地區(qū)的環(huán)保部門往往限制印制電路板企業(yè)的新建廠立項或老廠擴建,印制電路板廢水的環(huán)保問題日顯突出。
隨著國家環(huán)保宏觀政策力度的不斷加大,企業(yè)和民眾對環(huán)境保護認識和需求的不斷提高,印制板廢水治理工藝技術(shù)不斷的推廣和普及,印制電路行業(yè)廢水的全面達標指日可待。
國內(nèi)外PCB廢水治理差距大
PCB行業(yè)在我國形成大規(guī)模不到20年,PCB廢水處理的技術(shù)也隨著行業(yè)發(fā)展而發(fā)展,工藝技術(shù)也在不斷成熟。各地環(huán)保部門對PCB企業(yè)廢水排放要求的標準也不一致,華南地區(qū)的新廠都執(zhí)行廣東省一級標準,老廠有的執(zhí)行廣東省二級標準;華東地區(qū)有的執(zhí)行國家一級標準,有的執(zhí)行二級標準。排放標準的不一也導(dǎo)致處理工藝和工程配置參差不齊。
印制板廢水的成分復(fù)雜,既有重金屬,又有有機物和氨氮,是復(fù)雜的工業(yè)廢水。印制板廢水處理在技術(shù)上還是有一定難度,主要表現(xiàn)在:絡(luò)合銅中除了有EDTA(乙二胺四乙酸)外,還有未知成分,影響銅的達標;COD值溶解性高分子有機物,難以用物理法或化學(xué)法直接去除;印制板廢水處理要求廢水分類合理、分流徹底,因此與生產(chǎn)車間排水管理水平也有關(guān)。
根據(jù)2007年CPCA中國PCB產(chǎn)業(yè)環(huán)保治理考察活動的考察,廢水治理效果很不理想,有的廠家治理設(shè)施簡陋,有的管理與處理操作不到位,較多廠家出水渾濁。除此之外,一部分廠家對環(huán)保問題的意識還停留在應(yīng)付環(huán)保部門的檢查上,沒有把環(huán)保問題的解決視為己任,這與主動的環(huán)保理念出發(fā)的效果相差深遠。
總體來說,歐美PCB企業(yè)的環(huán)保理念和意識強,其廢水治理設(shè)施相對完善,為保證達標不惜成本,當然這與他們財力雄厚也有關(guān)系。例如上海奧特斯公司,除了廢水治理設(shè)施先進安全,其噸水處理成本達30元,而一般廠家大約3~5元/噸。大部分廠家從廢水治理工程開始就壓制設(shè)備配置、自動化配置,一味壓低廢水工程造價,這樣就對廢水治理設(shè)施最后的運行效果和穩(wěn)定性造成不利影響。另一方面,環(huán)保產(chǎn)業(yè)市場競爭無序,一些地區(qū)PCB廢水治理工程受地方政府部門的干預(yù),不能自由選擇廢水治理公司,也導(dǎo)致治理效果差。
2007年CPCA中國PCB環(huán)?疾煲部吹匠晒Φ、處理效果有保障的廢水處理設(shè)施,這說明PCB廢水是能夠治理的。我們認為,PCB廢水處理的工藝技術(shù)是較為成熟的,也有不少成功的案例。目前大部分廠家還是按三類廢水分流并分別進行處理。如果能夠按照廢水處理工藝的設(shè)想,做到廢水分流徹底并認真操作處理,大多數(shù)廠家可以做到達標排放。
國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)可達標排放
印制板廢水成分復(fù)雜,由于涉及商業(yè)機密還有未知成分,使得廢水處理工藝難度加大。廢水中既有重金屬又有有機物,這與一般的工業(yè)廢水有很大不同,處理工藝相對繁瑣、流程較長,全因子達標不容易達到。
我國大陸地區(qū)從事印制板廢水治理的歷史不是很長,整體上的PCB廢水治理工藝技術(shù)沒有其他工業(yè)廢水處理技術(shù)成熟,專門從事PCB廢水研究的單位和公司也較少;镜奶幚砉に嚰夹g(shù)來自我國香港和臺灣企業(yè)的原有治理工藝,由于我國大陸的排放標準較我國香港、臺灣地區(qū)和歐美發(fā)達國家嚴格,因此,PCB廢水治理工藝在此基礎(chǔ)上不斷探索發(fā)展,到現(xiàn)在已有近10年的歷程。目前國內(nèi)已經(jīng)有良好的廢水處理實例和專業(yè)的環(huán)保公司,領(lǐng)先的印制板廢水處理技術(shù)完全能夠做到達標排放。
新大禹公司在印制電路行業(yè)的廢水處理業(yè)績斐然,設(shè)有專門的PCB廢水事業(yè)部,先后承擔50多項PCB廢水治理工程。新大禹公司經(jīng)過十幾年的發(fā)展,在印制板廢水處理領(lǐng)域已達到國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平。
多方合作 解決PCB廢水問題
針對我國PCB行業(yè)廢水治理現(xiàn)狀,我們提出如下建議:
一、加強環(huán)保宣傳與環(huán)保監(jiān)督。我國各級政府的環(huán)保壓力很大,全國正在大搞節(jié)能減排活動,這部分壓力也勢必會轉(zhuǎn)移到重點污染行業(yè)和企業(yè)當中。因此需要加強治理效果的監(jiān)督檢查。加強民眾的監(jiān)督才是最有效的辦法。
二、制訂印制電路行業(yè)排放標準。目前PCB行業(yè)的廢水排放仍然執(zhí)行國家《污水綜合排放標準》GB8978-1996,許多行業(yè)根據(jù)行業(yè)性質(zhì)制訂了行業(yè)廢水排放標準。印制電路板是新興快速發(fā)展的行業(yè),有獨特的行業(yè)特點,尚無專門的印制電路行業(yè)污染物排放標準。我們建議根據(jù)行業(yè)實際情況并參照如美國、德國有關(guān)印制板廢水的排放標準,科學(xué)論證并制訂電子行業(yè)污染物排放標準。
三、制訂印制電路板廢水治理技術(shù)規(guī)范。印制電路板廢水治理在我國已有10多年的歷程,而且已有專業(yè)環(huán)保公司針對PCB廢水進行較系統(tǒng)的研究和論證,廢水處理技術(shù)已較為成熟。組織技術(shù)實力強、經(jīng)驗豐富的環(huán)保公司和部門,制訂廢水治理技術(shù)規(guī)范,可以規(guī)范PCB廢水處理技術(shù)和廢水治理工程,提高本行業(yè)的廢水處理達標率和環(huán)保形象,保障PCB行業(yè)的健康發(fā)展。
廣東省環(huán)保局已根據(jù)實際情況,組織編制廣東省地方標準《印制電路板廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》,這對于提高環(huán)保行業(yè)的PCB廢水治理技術(shù)水平,保障PCB行業(yè)廢水達標都有積極意義。
四、提倡廢水治理工程專業(yè)化運營。印制板廢水處理相對其他廢水成分復(fù)雜,運行管理更需要專業(yè)化人員。由于廢水處理與PCB生產(chǎn)工藝相去甚遠,而一般廠家由設(shè)備部或者安環(huán)部代管,其技術(shù)力量支持不足。廢水站的技術(shù)人員和操作人員在全廠也較邊緣化,人員容易流失,這對PCB廢水站的正常運行管理造成不利影響,往往使得水處理效果變差。因此對于運行技術(shù)管理較高的PCB廢水站,專業(yè)化運營管理顯得格外重要。專業(yè)化委托運營可以減輕企業(yè)的后顧之憂,也能夠從技術(shù)上保障處理效果。
五、CPCA協(xié)會組織巡回宣講,舉辦技術(shù)講座,廣為宣講PCB清潔生產(chǎn)技術(shù)、廢水處理技術(shù)、PCB廢水站的運營管理模式,提高全行業(yè)的廢水治理效果和管理水平,解決環(huán)保問題。
PCB行業(yè)的廢水治理技術(shù)是成熟的,是完全能夠做到現(xiàn)行標準要求的。解決廢水問題需要多方面的共同努力,特別需要PCB廠家的重視和配合,也需要第三方的監(jiān)督特別是各種的監(jiān)督,治理PCB的廢水不是問題。
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印制電路板行業(yè)主要污染物
印制電路板生產(chǎn)主要是在覆銅板上去掉多余的銅并形成線路,多層印制板還需要連接導(dǎo)通各層。由于電路板越來越精細微小,因此加工精度日益提高,造成印制板生產(chǎn)越來越復(fù)雜。其生產(chǎn)過程有幾十道工序,每道工序都有化學(xué)物質(zhì)進入廢水。印制電路板生產(chǎn)廢水中的污染物如下:
一、銅。由于是在覆銅板上除去多余的銅而留下電路,因此銅是印制電路板廢水中最主要的污染物,銅箔是主要來源。除此之外,由于雙面板、多層板各層的線路需要導(dǎo)通,在基板上鉆孔并鍍銅,使得各層電路導(dǎo)通,而在基材(一般為樹脂)上首層鍍銅和中間過程中還有化學(xué)鍍銅,化學(xué)鍍銅采用絡(luò)合銅,以控制穩(wěn)定的銅沉積速度和銅沉積厚度。一般采用EDTA-Cu(乙二胺四乙酸銅鈉),也有未知的成分;瘜W(xué)鍍銅后印制板的清洗水中也含有絡(luò)合銅。除此之外,印制板生產(chǎn)中還有鍍鎳、鍍金、鍍錫鉛,因此也含有這些重金屬。
二、有機物。在制作電路圖形、銅箔蝕刻、電路焊接等等工序中,使用油墨將需要保護的銅箔部分覆蓋,完畢之后又將其退掉,這些過程產(chǎn)生高濃度的有機物,有的COD高達10~20g/L。這些高濃度廢水大約占總水量的5%左右,也是印制板生產(chǎn)廢水COD的主要來源。
三、氨氮。根據(jù)生產(chǎn)工序不同,有的工藝在蝕刻液中含有氨水、氯化銨等,它們是氨氮的主要來源。
四、其他污染物。除了以上主要的污染物以外,還有酸、堿、鎳、鉛、錫、錳、氰根離子、氟。在印制板生產(chǎn)過程中使用有硫酸、鹽酸、硝酸、氫氧化鈉,各種商品藥液如蝕刻液、化學(xué)鍍液、電鍍液、活化液、預(yù)浸液等幾十種,成分繁雜,除了大部分成分已知外,還有少量未知成分,這使得廢水處理更加復(fù)雜和困難。
PCB廢水治理
一、廢水分流。不同PCB廠家的生產(chǎn)工藝和化學(xué)藥液還是有較大不同。廢水處理工程設(shè)計前參與PCB生產(chǎn)的廢水分流工作,并與生產(chǎn)工藝技術(shù)人員逐項核實每道工序的化學(xué)藥劑成分,這樣從源頭上保證了廢水分流的準確性和徹底性,為后續(xù)處理打好基礎(chǔ)。
二、三種基本性質(zhì)的廢水處理工藝:
1.一般清洗水(非絡(luò)合銅廢水)采用燒堿中和法進行。
2.絡(luò)合銅廢水采用鐵鹽掩蔽法、硫化物沉淀法和生物破絡(luò)法聯(lián)合破絡(luò),即化學(xué)破絡(luò)后的廢水進行生物處理,還可以進一步打破未知成分的絡(luò)合銅,同時也去除了有機物。新大禹公司采用通用藥劑,可降低一半的整體處理費用。
3.生化法處理COD。通常一般的物化沉淀方法對COD的去除效果有限,而油墨廢水的COD通常都比較高,即便經(jīng)過稀釋,COD也常常會超標。綜合考慮各種去除COD的方法,利用生化法去除COD在各方面都有著很大優(yōu)勢,在調(diào)試運行穩(wěn)定之后,日常的運行管理比較簡易,在運行費用方面比其他方法要經(jīng)濟得多。
三、廢水回用。目前我國水資源嚴重缺乏,印制板生產(chǎn)用水量遠大于傳統(tǒng)的金屬表面制造業(yè),如何實現(xiàn)水的循環(huán)利用,變廢為寶,已經(jīng)成為印制板制造業(yè)環(huán)保問題上的一個突出問題。新大禹公司利用“超濾+反滲透”的主體工藝,成功解決廢水回用的預(yù)處理工藝,實現(xiàn)部分廢水循環(huán)利用,取得了較好的社會效益和環(huán)境效益。