1 總 則
1.1 范圍
本規范適用于印制電路板生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的廢水治理工程的規劃、設計、施工及安裝、調試、驗收和運行管理。
1.2 實(shí)施原則
1.2.1 印制電路板廢水治理工程設計,應遵守國家基本建設程序進(jìn)行。設計文件應按規定的內容和深度完成報批和批準手續。
1.2.2 新建、改建、擴建印制電路板廢水治理工程應和主體工程同時(shí)設計、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用,必須符合廠(chǎng)區規劃,布局合理,便于施工、維修、操作和日常監督管理。
1.2.3 應采用清潔生產(chǎn)工藝技術(shù),最大限度地提高資源、能源利用率,減少污染物排放量。
1.2.4 鼓勵多個(gè)企業(yè)廢水集中治理,鼓勵廢水處理后回用。
1.2.5 對于本規范推薦以外的、已經(jīng)被試驗或實(shí)踐證明是切實(shí)可行的新技術(shù)、新材料,鼓勵在印制電路板廢水處理中應用。
1.2.6 印制電路板廢水治理工程建設,除應符合本規范規定外,還應符合國家有關(guān)工程質(zhì)量、安全、衛生、消防等方面的強制性標準條文的規定。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過(guò)本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。
GB 5085 危險廢物鑒別標準
GB 8978-1996 污水綜合排放標準
CJJ 60 城市污水處理廠(chǎng)運行、維護及其安全技術(shù)規程
DB 44/26-2001 水污染物排放限值, 廣東省地方標準
3 術(shù)語(yǔ)
3.1 印制電路板(PCB) Printed Circuit Board
在絕緣基材板上,具有按預定設計形成的印制元件或印制線(xiàn)路以及兩者結合的導電圖形。
3.2 撓性電路板 Flexible Printed Board
俗稱(chēng)軟板或柔性板,用撓性基材制成的印制板,可以有或無(wú)撓性覆蓋層。
3.3 抗蝕劑 Etch-resistant Coating
抗腐蝕材料,涂覆于銅箔,經(jīng)過(guò)曝光或者加熱后固化,從而使得設定區域的銅箔不被蝕刻而留下需要的電路??刮g劑也稱(chēng)膜,按形態(tài)可分為干膜和濕膜。
3.4 油墨 Ink
按分類(lèi)有抗蝕油墨、抗電鍍油墨、堵孔油墨、阻焊油墨(綠油)、標記油墨、導電油墨、可剝性油墨等。液態(tài)感光膜也被稱(chēng)為感光油墨。
3.5 蝕刻 Etching
采用化學(xué)反應方式將覆銅板上不需要的銅除去的過(guò)程。
3.6 酸析 Precipitation by Acid
在酸性條件下或與酸發(fā)生化學(xué)反應后,溶解態(tài)物質(zhì)變?yōu)槟z體態(tài)或固體態(tài)的過(guò)程。
3.7 絡(luò )合物 Complex Compound
又稱(chēng)配位化合物。凡是由兩個(gè)或兩個(gè)以上含有孤對電子(或π鍵)的分子或離子作配位體,與具有空的價(jià)電子軌道的中心原子或離子結合而成的結構單元稱(chēng)絡(luò )合單元,帶有電荷的絡(luò )合單元稱(chēng)絡(luò )離子。電中性的絡(luò )合單元或絡(luò )離子與相反電荷的離子組成的化合物都稱(chēng)為絡(luò )合物。
3.8 螯合物 Chelate Compound
又稱(chēng)內絡(luò )合物,是螯合物形成體(中心離子)和某些合乎一定條件的螯合劑(配位體)配合而形成具有環(huán)狀結構的配合物。
3.9 氧化還原電位(ORP) Oxidation Reduction Potential
物質(zhì)與氫電極構成原電池時(shí)的電壓高低, 反映物質(zhì)氧化性強弱。廢水在線(xiàn)監測ORP值是廢水中所有氧化性和還原性物質(zhì)氧化還原電位的總和。
3.10 破絡(luò )反應 Complex Breakdown Reaction
將絡(luò )合物的絡(luò )合結構破壞、脫穩的化學(xué)或生物反應,俗稱(chēng)為破絡(luò )反應。
3.11 破氰反應 Cyanogens Breakdown Reaction
將氰氧化并打破化學(xué)鍵的化學(xué)反應,俗稱(chēng)破氰反應。
3.12 芬頓反應 Fenton Reaction
在含有亞鐵離子的酸性溶液中投加過(guò)氧化氫時(shí)的化學(xué)反應,屬強氧化反應。
3.13 廢水分流 Wastewater Separation System
用不同管渠系統分別收集和輸送各種廢水的方式。
3.14 沉淀 Sedimentation,Settling
利用懸浮物和水的密度差、重力沉降作用去除水中懸浮物的過(guò)程。
3.15 氣浮 Floatation
運用絮凝和浮選原理使懸浮物上浮分離而被去除的過(guò)程。
3.16 過(guò)濾 Filtration
水流通過(guò)粒狀材料或多孔介質(zhì)以去除水中雜物的過(guò)程。
3.17 絮凝 Flocculation
完成凝聚的膠體在一定的外力擾動(dòng)下相互碰撞、聚集,以形成較大絮狀顆粒的過(guò)程。
3.18 危險廢物 Dangerous Waste
具有腐蝕性、急性毒性、浸出毒性、反應性、傳染性、放射性等一種及一種以上危害特性的廢物。
3.19 重金屬污泥 Heavy Metal Sludge
重金屬廢水處理后含有重金屬的污泥,屬于危險廢物。
3.20 廢液 Wasted Liquid
印制電路板生產(chǎn)過(guò)程中廢棄的各種含高濃度污染物的溶液。
4 廢水水質(zhì)與廢水分流
4.1 廢水來(lái)源
印制電路板廢水來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程中的各道工序的清洗水以及部分廢棄的槽液。
印制電路板廢水處理工藝應針對下列主要污染物:Cu、COD、Ni、NH3-N、CN、酸堿等,應分別采用不同流程進(jìn)行處理或預處理。
4.2 廢水水量
設計廢水量應根據項目環(huán)評報告及其批復環(huán)保意見(jiàn)或廠(chǎng)家給出的資料進(jìn)行,無(wú)資料時(shí)可參考電路板產(chǎn)能進(jìn)行估算:?jiǎn)蚊姘灏?/span>(0.17~0.36) t/m2;雙面板按(0.5~1.32) t/m2;多層板按[(0.5+0.3n)~(1.3+0.5n)] t/m2;HDI板按[(0.6+0.5n)~(1.3+0.8n)] t/m2;n為增加的層數。
4.3 在無(wú)明確水質(zhì)數據時(shí),印制電路板廢水綜合水質(zhì)可參考表 1。
?表 1 印制電路板廢水水質(zhì)水量分類(lèi)表 (單位:mg/L,pH 除外)
序號 | 廢水種類(lèi) | 比例 (%) | pH | COD | Cu | Ni | CN | NH3-N | 說(shuō) 明 |
1 | 磨板廢水 | 15~30 | 5~7 | <30 | <3 |
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2 | 絡(luò )合廢水 | 3~8 | 10 | 200~300 | <50? |
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| ?化學(xué)鍍銅等清洗水,含 EDTA 等絡(luò )合物 |
3 | 高濃度有機廢水 | 3~6 | >10 | 5000~15000 | 2~10 |
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| ?顯影、剝膜、除膠廢液和顯影首級清洗水 |
4 | 一般有機廢水 | 10~15 | <10 | 200~600 |
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| 脫膜、顯影工序的二級后清洗水;貼膜、氧化后、鍍錫后以及保養清洗水 |
5 | 電鍍廢水 | 15~20 | 3~5 | <60 | 10~50 |
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6 | 綜合廢水 | 20~30 | 3~5 | 80~300 | 20~35 |
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| 一般清洗水 |
7 | 含氰廢水 | 0.1~1.0 | 8~10 | 30~50 |
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| <200 |
| 撓性板含氰廢水較多 |
8 | 含鎳廢水 | 0.1~1.0 | 2~5 | <80 |
| <100 |
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| 鍍鎳清洗水 |
9 | 含氨廢水 | 1~5 | 8~10 |
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| 60~200 | 堿性蝕刻清洗水 |
4.4 在無(wú)明確水質(zhì)數據時(shí),印制電路板廢液成份可參考表 2。
?表 2 印制電路板廢液分類(lèi)及成份表 (單位:mg/L,pH 除外)
序號 | 廢液種類(lèi) | pH | COD? | 總 Cu | 廢液成分 |
1 | 油墨廢液 | ≥12 | 5000~20000 |
| 沖板機顯影阻焊油墨渣 |
2 | 褪膜廢液 | ≥12 | 5000~20000 |
| (3~8)%NaOH,溶解性干膜或濕膜 |
3 | 化學(xué)鍍銅廢液 | ≥12 | 3000~20000 | 2000~10000 | CaSO4,NaOH,EDTA,甲醛 |
4 | 掛架褪鍍廢液 | ~5M 酸 | 50~100 | ~80000 | 硝酸銅,濃硝酸 |
5 | 堿性蝕刻廢液 | 9 | 50~100 | 130000~150000 | Cu(NH3)2Cl2 |
6 | 酸性蝕刻廢液 | ~2M 酸 | 50~100 | 150000 | CuCl2,HCl |
7 | 褪錫鉛廢液 | ~5M 酸 | 50~100 | 100~1000 | Sn(NO3)2,HNO3(或者氫氟酸/氟化氫胺) |
8 | 微蝕廢液 | ≤1 | 50~100 | <30000 | ?過(guò)硫酸銨 APS(過(guò)硫酸鈉 NPS)+(2~3)%硫酸; 或硫酸+雙氧水 |
9 | 高錳酸鉀廢液 | ≥10 | 2000~3000 | 100~300 | 高錳酸鉀,膠渣 |
10 | 棕化廢液 | 0.1 | 50~100 | 25000 | (4~6)%H2SO4,有機添加劑 |
11 | 預浸廢液 | 酸性 | 50~100 | 800~1500 | SnCl2,HCl,NaCl,尿素 |
12 | 助焊劑廢液 | 3~4 | 10000~20000 | 1000~2000 | ?松香,焊劑載體,活性劑,稀釋劑(熱風(fēng)整平前使用) |
13 | 抗氧化劑廢液(OSP) | 3~4 | ~15000 | 1000~2000 | ?烷基苯駢咪唑,有機酸,乙酸鉛,CaCl2,苯駢三氮唑,咪唑 |
14 | 膨脹廢液 | ≥7 | 100000~200000 | 10~100 | 有機溶劑丁基卡必醇等 |
15 | 堿性除油廢液 | ≥10 | 2000~8000 | 10~20 | ?堿性,有機化合物,表面活性劑(乳化劑,磷酸三鈉,碳酸鈉) |
16 | 酸性除油廢液 | ≤1 | 2000~5000 | 50~300 | 硫酸,磷酸,有機酸,表面活性劑 |
17 | 顯影類(lèi)廢液 | ≥12 | ~4000 | 300~500 | Na2CO3(褪膜液為NaOH) |
18 | 廢酸 | ~3%酸 | 50~100 | 30~100 | H2SO4,HCl,檸檬酸 |
19 | 廢鈀液(活化液) | ≤1 | 50~100 | 40~80 | PdCl2,HCl,SnCl2,Na2SnO3 |
4.5 廢水分?流原則
a) 一類(lèi)污染物鎳應單獨分流;
b) 離子態(tài)銅與絡(luò )合態(tài)銅應分流后分別處理;
c) 顯影脫膜(退膜、去膜)廢液含高濃度有機物,應單獨分流;一般有機物廢水根據實(shí)際需要并核算排放濃度后確定分流去向;
d) 氰化物廢水宜單獨分流;含氰化物廢水須避免鐵、鎳離子混入;
e) 廢液應單獨分流收集;
f) 具體分流應根據處理需要和當地環(huán)保部門(mén)要求,確定工程的實(shí)際分流種類(lèi);
5 廢水處理工藝
5.1 銅的去除
印制電路板行業(yè)廢水中銅有多種存在形式:離子態(tài)銅、絡(luò )合態(tài)銅或螯合態(tài)銅,應按不同方法分別 進(jìn)行去除。離子態(tài)銅經(jīng)混凝沉淀去除。絡(luò )合態(tài)或螯合態(tài)銅經(jīng)過(guò)破絡(luò )以后混凝沉淀去除。
5.1.1 離子態(tài)銅去除基本流程:
圖 1 離子態(tài)銅的化學(xué)法處理流程
中和混凝時(shí)設定控制pH值應根據現場(chǎng)調試確定,設計可按pH 8~9進(jìn)行藥劑消耗計算。
5.1.2 絡(luò )合態(tài)或螯合態(tài)銅的去除常用破絡(luò )方法有:
Fe3+可掩蔽EDTA,從而釋放Cu2+;其處理成本廉價(jià),應優(yōu)先采用。硫化物法可有效去除EDTA-Cu,過(guò)量的S可采用Fe鹽去除;
Fenton氧化可破壞絡(luò )合劑的部分結構而改變絡(luò )合性能;
重金屬捕集劑是螯合劑,能形成更穩定的銅螯合物并且是難溶物; 離子交換法可交換離子態(tài)的螯合銅,并將其去除。
生化處理可改變絡(luò )合劑或螯合劑性能,釋放Cu2+,具有廣泛的適用性。具體設計應根據試驗結果確定破絡(luò )工藝。
5.1.3 破絡(luò )反應基本流程
圖 2 絡(luò )合銅的基本處理流程
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