实施PCB清洁生产和循环利用

实施PCB清洁生产和循环利用【作者】大连太平洋电子有限公司胡惠菲孙敬孝于长兴思捷环保科技有限公司杨光辉印制板行业生产工序多，工艺复杂，消耗原材料种类多，并采用多种复杂化学药剂，产生的废弃物处理难度很大，尤其是COD(化学需氧量)和高浓度废液的处理更难。大连太平洋电子有限公司(简称DPEC)对污染物从源头治理、分流、分类收集，采用批量式与连续式处理相结合的方法，深度生化处理COD，保证污水处理稳定达标排放，实现清洁生产。生化处理后污水实行中水回用，部分深度处理后废水回用于生产线；含铜量高的废液处理回收铜，二次废液回用生产线或充当污水处理试剂；废板、边框、粉尘等固废物进行无害化处理，回收贵重金属铜、金，达到废弃物综合利用的目的。清洁生产——污染物从源头控制源头控制是环境治理的重中之重，大连是个缺水城市，DPEC在建厂初期设备选型上就优先考虑选用节水、节能型设备，如用水设备上安装生产板感应装置，实现自动停供水；单台用水设备前安装水表，每道用水工序前安装流量计，严格控制生产单耗水量；采用多级逆流水洗；刷板机安装在线循环用水装置，DPEC单位生产板耗水量为300L/PNL(1.39吨/平方米)，是国内同等规模工厂的1/2。DPEC生产及辅助动力系统中的加热采用更经济、环保的蒸汽、燃气加热，而蒸汽冷凝水再作为热水回用；生产工序所需化学药液采用密闭的容器和管道靠重力流自动添加，节能、安全，又避免药液挥发造成污染；所有垂直生产线底部均安装不锈钢或PVC托盘，有效防止药液滴落渗漏，便于回收清洁，减少污染。生产上所使用的板材、油墨等均为无卤素材料，电镀抗蚀刻层采用纯锡工艺，实现无卤化、无铅化生产。这些技术方案不仅有效利用资源，而且从源头上、生产过程中避免或减少了污染物的排放，减少了后续环保处理设施处理量。污染物处理及控制DPEC产生的废水在生产线排放口就采用密闭管道分类收集进入防渗透调节池，经批量式预调节稳定水质，处理过程采用在线仪表全程控制，经过近三年系统运行证明，DPEC污水处理系统可确保处理后废水稳定达标排放。1.废水/废液处理DPEC工业污水处理系统，将生产工序所产生的废水、废液进行分类收集、分流处理。对于以重金属为主要污染物的废水如非络废水和络合废水，采用化学沉淀法和重金属破络剂沉降法进行处理，而对于以COD为主要污染物的废水或废液如一般有机废水和脱膜显影废液，DPEC采用分步处理即先Fenton（芬顿）、后生化处理技术进行处理，解决了COD处理难题。芬顿（Fenton）处理PCB行业COD污染物来源主要为除油、膨化、防氧化、脱膜显影等废液及相应的清洗废水，对于废水部分DPEC直接采用Fenton工艺来降低COD含量，而对于废液部分DPEC先酸化压滤Fenton预处理后再进入生化处理系统进行深度处理。DPEC与思捷环保科技有限公司(简称C&G)配合进行大量的现场实验，取得大量的数据：废水部分实验表明Fenton试剂具有选择性，Fenton处理效率主要取决于污染物种类、Fenton处理相关参数；废液部分实验表明Fenton试剂同样具有选择性，相对而言Fenton处理干膜废液效果显著，而处理湿膜废液效果欠佳。高COD废液生化处理COD污染物处理是PCB行业公认的技术难题，仅靠Fenton处理是很难稳定达标排放的，DPEC和C&G经过大量实验、反复论证和多次改进后，将生活污水引入提高可生化性，成功地将生化处理技术引进PCB行业污水处理中，并取得显著的效果。DPEC严格控制进水及各工序主要参数，目前生化系统运行正常，每天处理生活污水80立方米～100立方米、脱膜显影废液30立方米～40立方米，生化出水COD150ppm；Fenton技术和生化技术相结合处理PCB废水或废液，取得显著效果。2.废气PH自动调节/变频处理DPEC本着分类收集、分流处理的原则，将生产线产生的废气分成8个独立系统进行收集处理，总处理量在28万立方米/时左右。循环利用及回收发展循环经济是解决经济高速增长与生态环境日益恶化这一矛盾的根本出路，是一种必然选择，是实现可持续发展的最理想模式。循环利用作为公司的发展理念，DPEC遵循“3R”原则，致力于资源再生，实现了多种废弃物的综合回收利用。1.生产回用水大连地区水资源相对缺乏，水的再生回用是节省水资源的根本出路，DPEC目前先投资建设一套每天循环回用100立方米水处理系统，其进水水源为经污水站处理后达标排放的废水，经过砂滤、炭滤、NF(纳滤)和R/O(反渗透)等处理后，系统产水水质完全达到生产用水标准。2.中水回用DPEC引进生化处理技术处理PCB（印制电路板）高浓度COD废水或废液，不仅解决了COD处理难题，同时将生化系统部分出水经过滤、消毒处理后达到中水回用水质标准回用于绿化、洗车、冲厕、废气净化喷淋等。目前中水回用使用水量为50立方米/天。3.EDTA（乙二胺四乙酸）回收处理PCB行业PTH线化学沉铜废液COD处理难度大、铜处理成本高等难点困扰着PCB生产厂家。DPEC引进C&G的EDTA回收系统，将废液中的铜和EDTA进行回收，既解决了这一难点，又降低了后续处理工艺的难度，同时回收得到的EDTA为化工原料中间体，提纯后可继续使用。4.高铜废液铜回收PCB行业生产过程中将产生含金属量很高的废液，DPEC与C&G合作采用废铝板置换及萃取、反萃取、电解工艺，对此类废液进行回收铜处理，使污染物资源化。酸性蚀刻液铜回收。蚀刻液既是一种重金属资源，也是一种无机资源，而DPEC引进C&G技术采用PCB生产过程中产生的废铝板置换蚀刻液中的铜产生铜粉，同时废铝板溶解在废液中，与废液中的Cl（氯）形成AlCl3（三氯化铝），AlCl3既可充当污水处理化学试剂，也可外卖给PAC（聚合氯化铝）生产商，这样PCB生产商家仅需购买生产原材料即可实现“循环、绿色经济”。萃取、反萃取、电解工艺。本处理工艺采用萃取、反萃取将酸性蚀刻液中电解效率低的CuCl2（氯化铜）转化成电解效率高的CuSO4（硫酸铜）而进行电解回收金属铜，而萃取产生的萃余酸性废液则酸化脱膜显影废液，实现“以废治废”。以上两种技术均有优缺点，DPEC考虑废铝板数量有限及节约电能的理念将一部分酸性蚀刻液采用废铝板置换工艺，另一部分则采用萃取、反萃取、电解工艺，目前该项目正在实施中。微蚀废液铜回收。DPEC与C&G深入分析了解微蚀废液性质而得出结论：对于NPS体系微蚀废液因其氧化性较弱，可直接进行电解，而H2O2（过氧化氢）体系微蚀废液其氧化性较强，严重影响电解效率，因此对于H2O2体系的微蚀液在电解之前需添加还原性物质还原废液中H2O2，电解后剩余的酸性废液酸化脱膜显影废液，实现“以废治废”。碱性蚀刻液铜回收。碱性蚀刻液废液中氯离子浓度高，若直接电解铜时很难从中得到金属铜。萃取工序产生的萃余液主要成分仍旧为碱性蚀刻化学药剂，因此对其进行简单调整后循环回用至生产线。实现循环回用、污染物资源化。5.废板、边框、粉尘等固废物铜回收无害化处理印制电路板由玻璃纤维、强化树脂和多种金属混合组成，废板、边框、钻孔粉尘等如果不能妥善处理，会对环境和人类健康产生严重污染和危害。DPEC与湖南万容科技有限公司合作，对此类固废物无害化处理，回收贵重金属铜、金等。不仅解决了废弃物无害化处理问题，而且实现了废弃物资源化。固废物铜回收设备是采用目前世界上比较先进的“完全物理回收技术”，利用高速旋转的叶轮在特殊设计的金属腔体内形成高速涡流，粉碎后的电路板粒料进入后相互间剧烈碰撞而使金属与非金属解离，同时利用空气动力学原理，使发生解离的金属粉末与非金属粉末完全分离。整个生产过程，从固废料的收集、转运、入料到成品出料包装均在完全封闭的状态下进行，没有粉尘、废水、废渣及有害气体的排放，没有二次污染问题，使生产环境环保、清洁。