印制线路板生产废水处理最佳可行技术评估

2011-11-06宋乾武代晋国王红雨吴兆晴王艳捷

中国环保产业 2011年2期

关键词：生产废水线路板印制

秦琦，宋乾武，代晋国，王红雨，吴兆晴，张玥，王艳捷

(1.中国环境科学研究院工程设计中心，北京 100012；2.中信建设有限责任公司，北京 100027)

印制线路板生产废水处理最佳可行技术评估

秦琦1，宋乾武1，代晋国1，王红雨1，吴兆晴2，张玥1，王艳捷1

(1.中国环境科学研究院工程设计中心，北京 100012；2.中信建设有限责任公司，北京 100027)

结合《国家环境技术管理体系规划》及行业污染防治最佳可行技术的定义，分析了印制线路板生产废水处理常用技术的优缺点及适用性；探讨了印制线路板生产废水处理最佳可行技术研究的思路，并给出了印制线路板生产废水处理最佳可行技术评估筛选的原则、评估指标体系及评估过程应考虑的问题。

印制线路板生产废水;最佳可行技术;评价指标体系;评估方法

1 引言

为实现从行政管理保护环境到综合运用法律、经济、技术和必要的行政办法解决环境问题的转变，环境保护部启动了一批重点污染行业环境技术管理体系的建设工作，进行行业污染防治最佳可行技术指南的编制，其中电子元器件行业为试点的行业之一。

在电子元器件行业中，印制线路板生产过程中产生的废水污染是非常严重的，其产生的废水包括蚀刻废水、显影废水、清洗废水等，废水中的重金属及一些有毒有害物质直接危害到人类的健康。因此，印制线路板废水处理技术的评估筛选也是《电子元器件行业污染防治最佳可行技术指南》编制的重点内容之一。本文将依据污染防治最佳可行技术定义，对印制线路板废水处理最佳可行技术的评估方法进行初步分析。

2 印制线路板生产废水处理最佳可行技术的评估

2.1 污染防治最佳可行技术的定义

环境保护部编制的《污染防治最佳可行技术评价技术通则》对污染防治最佳可行技术的定义为：针对生活、生产过程中产生的各种环境问题，为减少污染物的排放，从整体上实现高水平的环境保护所采用的与某一时期的技术、经济发展水平和环境管理要求相适应、在公共基础设施和工业部门得到应用的有效、先进、可行的污染防治工艺和技术[1]。

2.2 污染防治最佳可行技术评估路线的确定

依据污染防治最佳可行技术的定义，制定污染防治最佳可行技术的评估路线，如图1所示。

2.3 印制线路板废水处理最佳可行技术评估筛选原则

根据污染防治最佳可行技术的定义，结合印制线路板生产企业以及印制线路板生产废水的特点，提出印制线路板生产废水处理最佳可行技术评估筛选应遵循的原则如下[1-2]：

（1）印制线路板的生产废水处理最佳可行技术必须是现阶段已经有工程应用的、符合相关排放标准要求的、符合相关政策要求的先进的技术。

（2）印制线路板的生产废水处理最佳可行技术的筛选不仅应包括单项处理技术，还应包括综合处理技术，即一系列有联系的单元处理技术的集成。

图1 污染防治最佳可行技术评估路线

（3）印制线路板生产废水处理最佳可行技术的筛选必须结合企业的清洁生产及节能减排技术综合考虑，以达到PCB企业污染防治全过程控制的目标。

（4）印制线路板生产废水处理最佳可行技术必须给出其适用的范围，便于印制线路板生产企业结合自己的实际情况应用废水处理最佳可行技术。

（5）鼓励印制线路板生产废水治理新工艺和新技术的开发和利用，促进我国印制线路板制造行业整体污染防治水平的提升。

2.4 印制线路板生产废水处理最佳可行技术评估指标体系

对于最佳可行技术的评估筛选，在评估之前应确定可以将各项技术进行评估分析比较的指标体系，所构建的指标体系应能体现技术各方面的性能，满足最佳可行技术定义的要求。根据印制线路板生产废水处理技术的特点以及最佳可行技术的定义，构建评价指标体系，包含目标层、准则层、指标层三个层次的指标（如图2所示）。

图2 污染防治最佳可行技术评估指标体系

（1）工艺技术性能

表征被评价工艺技术自身性能方面的指标。包括技术的先进性、适用性、成熟程度、稳定性、抗冲击负荷能力等方面的具体指标。

（2）投资运行费用

表征被评价工艺技术工程投资运行费用情况的指标。包括工程建设投资方面的建筑工程费、安装工程费、设备购置费以及工程运行方面的药剂费、人工费、燃料动力费、设备维护维修费、折旧费等具体指标。

（3）运行操作性能

表征被评价工艺技术在运行操作方面的性能指标。包括工艺技术的处理负荷大小以及运行过程中故障发生率、安全运转情况、操作安全性、维护管理的难易程度、操作管理的工作量等方面的具体指标。

（4）资源能源消耗

表征被评价工艺技术在资源能源消耗方面的指标，包括工艺设备的电耗、药剂消耗、水消耗等。

（5）环境污染控制

表征被评价工艺技术对污染物的处理情况以及二次污染情况的指标。包括对印制线路板废水的处理规模、主要污染物的去除率、处理达标情况、二次污染产生情况等具体指标。

2.5 印制线路板生产废水处理备选技术分类

目前，线路板废水的处理方法颇多，其中应用较多的主要有：化学沉淀法、离子交换法、电解法、微电解法、电渗析法、吸附法、化学氧化、生物处理法等（见下表）[3-5]，这些都可以作为印制线路板生产废水处理的备选技术。

2.6 印制线路板生产废水处理最佳可行技术评估过程中需特别关注的问题

（1）印制线路板生产废水的合理分类

印制线路板生产废水成分复杂多变，其中含有重金属及大量的有机物，污染物的形态也是多种多样的，有游离态的，也有络合态的。对不同生产过程的废水进行合理分流收集及预处理，不仅是实现废水处理最终出水达标的基础条件，而且可降低废水处理工程的初期投资、减少运行和维护费用[6]，是选择印制线路板最佳废水处理技术的基本要求。

根据工程实践，一般印制线路板生产废水可按如下分类进行分流收集：1）各种母液；2）含有机酸的络合铜废水；3）含NH4+和NH3•H2O络合铜废水；4）油墨、干膜废水废液；5）低浓度重金属清洗废水。

常用印制线路板生产废水处理技术分类表

（2）印制线路板生产废水处理技术的组合集成

印制线路板生产过程涉及到的化学药品种类繁多，废水中各种组分相互之间的影响大，因此采用单一方法处理印制电路板废水较为困难。许多印制线路板厂生产废水的处理工艺，都是在综合各种处理方法优点的基础上进行组合优化而形成的，如被广泛采用的预处理-混凝沉淀-机械过滤、预处理-反渗透-离子交换混床、化学沉淀-离子交换法、离子交换-活性炭法、气态凝集-过滤法、电解-生物膜法等等[7]。因此，印制线路板废水处理最佳可行技术亦应评选出一系列有代表性的最佳综合处理技术。

（3）废水处理设施的自动化运行

一个完善的线路板废水处理系统往往包括多个污水处理子系统，需要操作控制的点都在几十个甚至数百个以上，若采用人工操作不仅劳动强度大、工作效率低，而且容易产生失误，会给污水处理带来很大的影响。因此最佳可行技术的筛选必须考虑污水处理系统是否自动化运行，并应考虑这些设施是否运行良好。考察点主要包含如下几个方面：1）流量瞬时值及累计值的数据采集；2）pH/ORP、电导率、介质温度的在线检测及控制；3）重要介质压力的在线检测及控制；4）各池槽液位的实时监测及控制；5）各动力设备和阀门的运行状态监控及自动/手动控制；6）各种事故的保护控制及报警处理；7）各种数据处理和报表的打印输出[8]。

2.7 印制线路板生产废水处理最佳可行技术评估

印制线路板生产废水处理最佳可行技术的评估可采用上述指标体系，运用系统学的分析评估方法，如层次分析法、模糊数学法等，对评估技术的各项指标性能进行定性或者定量化分析后进行评估计算。最后，通过对计算结果的比较分析并结合专家经验评估的结果即可最终选出最佳可行技术。