印制线路板行业节水方案的研究

印制线路板行业节水方案的研究

摘要：PCB属于高污染行业，其产生的废水中含有铜、镍等重金属，对水环境影响非常大。本文从清洁生产的角度提出从生产过程中减少废水的产生，从而降低末端治理的成本和环境风险，实现可持续发展。

关键词：印制线路板；清洁生产；节水

Abstract：PCB is a high-pollution industries. In the production process ,wastewater causes serious impact on water environment. It proposed how to reduce the PCB wastewater from cleaner production angle, thereby reducing the cost and environmental risks to achieve the sustainable developmen.

Keywords：Printed circuit boards；Cleaner Production；Water-saving

1 PCB行业水资源的消耗情况

印制电路板（简称PCB）是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。到20世纪50年代中期，PCB技术开始被广泛使用。PCB可根据电路层数划分为单面板、双面板和多层板。

2007年我国PCB产量达到1.5亿平方米，占全球PCB产量的近30%，已成为世界PCB第一生产大国。2008年我国PCB制造企业已超过1200家，从厂地、厂房和设备上看，国内企业大体已与国际先进水平接轨，但生产管理水平、技术档次、经济效益和环保意识等与国外企业相比仍存在不小差距。

印制电路板行业生产用水可按水质要求分为新鲜水、纯水和回用水三种。

（1）自来水：生产过程中大部分生产工序中的清洗及槽液的配备都使用自来水。

（2）回用水：用污水处理站出水作为原水，经过砂滤、碳滤、超滤、反渗透系统处理后再进入生产系统重复使用。

（3）纯水：纯水是以自来水经活性炭过滤处理后，再经反渗透系统处理制备的。生产流程中特定部位的清洗及特定槽液的配置，会使用纯水。

以年产20万平方米的中小型PCB企业为例，三种水的使用情况见表1-1。

表1-1用水量统计表

2 PCB行业废水产生情况

印制电路板行业生产废水成分较复杂，含有多种重金属离子及有机物。生产废水一般可分为含重金属离子的高浓度有机废水、含氰废水、含镍废水、铜氨络合废水及综合废水五种。其中，高浓度有机废水、含氰废水、含镍废水需要经过预处理后再进入废水处理系统进行进一步处理。

各种生产废水的产生情况如下：

表2-1PCB行业废水产生情况一览表

3.1 铜粉过滤器

铜粉过滤器的工作原理是利用硅藻土等滤料将含铜颗粒污水进行固液分离，回收铜粉，过滤后的污水作为清洗水重复利用。

以年产20万平方米的中小型PCB企业为例，正常生产时磨刷设备损耗的铜量及用水量见表3-2。

表3-2磨刷损耗铜量及用水量一览表

序号 工序 损耗铜量（kg/d） 用水量（t/d）

1 内层前处理磨刷 12 7

2 PTH前、后处理磨刷 26 85

3 外层前处理磨刷 13 57

4 阻焊绿油前处理磨刷 6 21

5 字符丝印前处理磨刷 1 64

合计 58 234

按铜粉过滤器的铜粉回收率90%计，每天可回收铜粉52kg，年回收铜粉15.6

吨。磨刷设备总用水量为234t/d，按损耗率10%计，每天可回用水210t，按清洗水3天一换的频率，每年可节约清水用量47352t。

3.2 中水回用系统

PCB企业生产废水经物化/生化工艺处理后，水中大部分有机物都已去除，外排水外观清澈透明，主要污染物是少量重金属离子，其中铜离子占的比例最大。引进一套反渗透中水回用系统，可将80%处理后的外排水经过深度处理后重复利用到生产线中。

中水回用采用非介入法的理念，以膜分离技术为核心回用工艺，该技术在处理过程中不发生相变，不产生副产品，且不改变物质的属性，使用范围广。经过膜分离后的产水可以作为线路板生产上的清洗水使用。膜系统有自动冲洗装置，反渗透膜定期进行化学清洗，恢复膜的渗透量。

处理后污水及中水回用系统各关键位置水质见表3-3。

表3-3污水处理站及中水回用系统关键点水质情况一览表

由上表对照可见，经反渗透深度处理后，回用水水质与自来水一般水质接近，可取代新鲜自来水进入生产。引进中水回用系统后，可减少新鲜自来水取用量10.5万吨/年节水效果明显。

3.3 采用先进水平生产线

PCB生产行业技术发展飞快，各种生产设备不断推陈出新，目前较先进的生产形式是采用水平方式进行PCB加工，其优点有：易于形成流水线作业提高工作效率、减少占地面积；可以密闭加工减少酸碱废气在车间内挥发；水及药剂的补充可精密控制自动完成；易于进行废液及废水的分类收集处理等。

表3-4水平线与传统生产线节水节能效益比较表

可用较短处理时间获得更好的水洗效果，配有全自动省电装置。节水量约40%。

从上表可见，更换传统的落后的生产线，除了可以提升产品质量、提高产能

外，从节能、节水及减少污染物产生量的角度来说也有非常明显的效益。同时，由于水平生产线占地面积较小，更换水平生产线还有利于厂区生产现场的整体布置和现场管理。

4 结束语

PCB生产消耗水资源量大，水污染物产污量大，通过引入清洁生产的理念、实施清洁生产方案的手段来实现节水、减污，可获得非常显著的经济和环境效益。

参考文献：

[1]、陈长生，中国印制电路制造技术现状与发展趋势，第八届全国印制电路学术年会，2008

[2]、林金堵，我国PCB工业必须走清洁生产和可持续发展的道路，印制电路信息，2005年第8期

[3]、杨晓新，PCB行业制造厂家如何开展实施清洁生产，印制电路信息，2010 No.5

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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