印制電路板設計生產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,造成印制板生產越來越復雜。其生產過程有幾十道工序,每道工序都有化學物質進入廢水。印制電路板設計生產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設計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通,在基板上鉆孔并鍍銅,使得各層電路導通,而在基材(一般為樹脂)上首層鍍銅和中間過程中還有化學鍍銅,化學鍍銅采用絡合銅,以控制穩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。化學鍍銅后印制板的清洗水中也含有絡合銅。除此之外,印制板生產中還有鍍鎳、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,也是印制板生產廢水COD的主要來源。
三、氨氮。根據生產工序不同,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、化學鍍液、電鍍液、活化液、預浸液等幾十種,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雜和困難。
解決方法:
1.氧化還原法
氧化還原法是利用氧化劑或還原劑將有害物質轉化為無害物質,將其沉淀、析出,線路板中的含氰廢水和含鉻廢水常采用氧化還原法。
2.化學沉淀法
化學沉淀法是選用一種或幾種化學藥劑,使有害物質轉化為易分離的沉淀物或析出物。線路板廢水處理選用的化學藥劑有多種,如NaOH、CaO、Ca(OH)2、Na2S等,沉淀劑能把重金屬離子轉化成沉淀物,然后通過斜板沉淀池、砂濾器、壓濾機等,使固液分離。
3.離子交換法
化學沉淀處理高濃度廢水比較困難,常和離子交換法結合使用。先用化學沉淀法,使其重金屬離子的含量降低到5mg/L左右,再用離子交換法,把重金屬離子降低到排放標準。
4.電解法
電解法處理高濃度線路板廢水,可降低重金屬離子的含量,但電解法只對高濃度的重金屬離子處理有效,而且耗電量大,只能處理單一金屬。
5.氣態凝聚-電過濾法
這種新穎的方法,包括三個部分。第一部分是離子化氣體發生器,空氣被吸入該發生器,能使離子化磁場改變其化學結構,變成高度活化的磁性氧離子和氮離子,用射流裝置把這種氣體引入廢水中,使廢水中的金屬離子、有機物等有害物質氧化并聚集成團,易于過濾除去。第二部分是電解質過濾器,過濾除去第一部產生的聚團物質。第三部分是高速紫外線照射裝置,紫外線射入水中可氧化有機物和化學絡合劑,降低CODcr和BOD5。
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