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【簡介】
(深圳市宗興環(huán)保科技有限公司深圳518172)
摘要:本文介紹了在現(xiàn)有電鍍自動線基礎(chǔ)之上,進(jìn)行技術(shù)改造,通過節(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。對于一條自動電鍍生產(chǎn)線,可以實現(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
中圖分類號:TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0134-011
·前言
電鍍和線路板是耗水大戶,在多個復(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40多個清洗環(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
線路板有三個環(huán)節(jié)會產(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)生的含金屬廢水,PCB生產(chǎn)中都要經(jīng)過水清洗,排放的清洗水中都會含有這些金屬離子。
如以一個大型的月產(chǎn)量3萬m2多層PCB的工廠為例,大約每月耗水9萬t,用電約450kWh,耗用金屬銅約18t。每月會有排放廢水約7萬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含銅總量約140kg,含COD總量約3.5萬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·電鍍線路板耗水國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
我國的線路板和電鍍清潔生產(chǎn)國家標(biāo)準(zhǔn),對電鍍和線路板行業(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,國內(nèi)一般水平為2.1t,國內(nèi)先進(jìn)水平為1.7t,國際先進(jìn)水平為1.1t。說明國際上也沒有推廣“零排放”工藝技術(shù)。也說明線路板節(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。在過去不關(guān)心水耗的時期,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)的一個期望,也有報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)路線沒有得到實施的原因,就是運(yùn)行成本太高,無法滿足企業(yè)的要求。
4·電鍍線路板水資源利用新趨勢
總結(jié)國內(nèi)外的專利技術(shù)資料和研究報告及一些企業(yè)的實踐,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)采用多級逆流減少清洗水量,有報道稱7級逆流可以實現(xiàn)清洗水量等于蒸發(fā)量,從而實現(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)樹脂吸附,再生,將廢水中的重金屬吸附在樹脂中,通過再生,電解回用。
(3)高溫電鍍增加回收槽,直接回收帶出液。
以上方案都是有效的方案,也各自獨立、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,沒有這個環(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)增加一個噴淋回收槽(再回收90％的帶出液,目前低溫電鍍沒有這個環(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,耗水量僅為目前采用的連續(xù)逆流清洗的30％一下,目前國內(nèi)僅有個別企業(yè)采用,處于實驗研究階段)；
(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(目前沒有運(yùn)用,是回收重金屬不許的環(huán)節(jié))；
(5)增加一個濃縮后處理裝置,將濃縮后的清洗水經(jīng)過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,回收液可能會影響渡槽的質(zhì)量,且完全是靠操作人員的經(jīng)驗控制。低溫沒有回收槽,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現(xiàn)整套裝置的低成本和運(yùn)行費用的低成本。也是目前的技術(shù)研發(fā)點
