电子行业废水研究
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注:电子行业包含很多行业,半导体行业、电子元件行业(其中包括电容器、电阻器、电感器、电位器、电路板、电子变压器、磁性材料和电子敏感元件等)、平板显示器行业(其中包括TFT-LCD和PDP等)。
半导体行业废水研究
一、废水来源
在制备晶圆时,需要使用超纯水冲洗,无机药剂需要用到盐酸、氨水、硫酸和氢氟酸,有机药剂需要用到光阻剂:乙酸丙二醇单甲基醚酯PGMEA(C6H12O3)和乳酸乙酯EL(C5H10O3);显影剂:氢氧化四甲基铵TMAH(C4H13NO);去光阻剂:一甲基-2-比喀NMP(C5H9NO);光阻制程用药:酚(C6H6O);晶片干燥过程用药:异丙醇IPA(C3H8O)。在使用药剂的过程中就会产生废水。
二、废水水质
1、含氟废水
常见水质:
2、酸碱废水
酸碱废水中,常含有SS,所以在处理时需要注意是否另行添加去除颗粒度的设备,或是和研磨废水合流处理。
3、有机废水
4、研磨废水
5、氨氮废水
6、含铜废水
具体水质可参看上海华立项目和大连英特尔项目
三、出水水质
1、国家标准
污水综合排放标准
2、行业标准
3、企业标准
有些企业考虑到最终排放水质要与生活污水合流排放,或是响应国家号召,会出现与国家标准和行业标准不相同的标准。
四、工艺流程
参考上海华立项目和大连英特尔项目。
电子元件行业废水研究
一、废水来源
电子元件,以印制电路板行业为主要介绍对象。
在上述印制电路板的过程中,会产生有机废水、酸性废水、碱性废水、含氰废水、络合废水、含铜废水和研磨废水。
二、废水水质
废水水质:
序号废水种类比例
(%)
pH COD Cu Ni CN NH3-N 说明
1 磨板废水15~30 5~7 <30 <3
2 络合废水3~8 10 200~300 <50 化学镀铜等清洗水,含EDTA等络
合物
3 高浓度有
机废水3~6 >10 5000~15000 2~10 显影、剥膜、除胶废液和显影首级
清洗水
4
一般有机
废水10~15 <10 200~600 脱膜、显影工序的二级后清洗水;
贴膜、氧化后、镀锡后以及保养清
洗水
5 电镀废水15~20 3~5 <60 10~50
6 综合废水20~30 3~5 80~300 20~35 一般清洗水
7 含氰废水0.1~1.0 8~10 30~50 <200 挠性板含氰废水较多
8 含镍废水0.1~1.0 2~5 <80 <100 镀镍清洗水
9 含氨废水1~5 8~10 60~200 碱性蚀刻清洗水
废液成分
序号废液种类pH COD 总Cu 废液成分
1 油墨废液≥125000~20000 冲板机显影阻焊油墨渣
2 褪膜废液≥125000~20000 (3~8)%NaOH,溶解性干膜或湿膜
3 化学镀铜废液≥123000~20000 2000~10000 CaSO4,NaOH,EDTA,甲醛
4 挂架褪镀废液~5M酸50~100 ~80000 硝酸铜,浓硝酸
5 碱性蚀刻废液9 50~100 130000~150000 Cu(NH3)2Cl2
6 酸性蚀刻废液~2M酸50~100 150000 CuCl2,HCl
三、出水水质
1、国家标准
污水综合排放标准
2、行业标准
4、企业标准
有些企业考虑到最终排放水质要与生活污水合流排放,或是响应国家号召,会出现与国家标准和行业标准不相同的标准。
四、工艺流程
1、废水处理
1)、分流原则:
(1)含一类污染物、氰化物等废水应单独分流;
(2)离子态铜与络合态铜应分流后分别处理;
(3)显影脱膜(退膜、去膜)废液含高浓度有机物,应单独分流;一般有机物废水根据实际需要核算排放浓度后确定分流去向;
(4)含氰化物废水须避免铁、镍离子混入;
(5)废液应单独分流收集;
(6)具体分流应根据处理需要和当地环保部门要求,确定工程的实际分流种类。
2)、分步流程
(1)铜的去除
印制电路板行业废水中铜有多种存在形式:离子态铜、络合态铜或螯合态铜,应按不同方法分别进行去除。离子态铜经混凝沉淀去除。络合态或螯合态铜经过破络以后混凝沉淀去除。
1.1离子态铜去除
基本流程:
出水
废水含铜含铜污泥
图1 离子态铜的化学法处理流程
中和混凝时设定控制pH 值应根据现场调试确定,设计可按pH 8~9进行药剂消耗计算。 1.2络合态或螯合态铜的去除
常用破络方法有:
Fe 3+可掩蔽EDTA ,从而释放Cu 2+;其处理成本廉价,应优先采用。 硫化物法可有效去除EDTA-Cu ,过量的S 可采用Fe 盐去除; Fenton 氧化可破坏络合剂的部分结构而改变络合性能;
重金属捕集剂是螯合剂,能形成更稳定的铜螯合物并且是难溶物; 离子交换法可交换离子态的螯合铜,并将其去除。
生化处理可改变络合剂或螯合剂性能,释放Cu 2+,具有广泛的适用性。 具体设计应根据试验结果确定破络工艺。 1.3破络反应基本流程
含铜污泥
废 水
络合铜生化处理或排放
图2 络合铜的基本处理流程
三价盐可掩蔽主要的络合物EDTA ;辅助破络反应可采用硫化钠,按沉淀出水Cu<2.0mg/L 投加量控制;
生化处理应便于排泥,以排出生化处理破络后形成的铜沉淀物。
如络合铜废水在常规破络后可达到排放要求,则不需进入生化系统处理。 如果没有破坏或者掩蔽络合剂,络合铜废水处理后宜单独排至出水计量槽,以免形成新的络合铜。
(2)氰化物的去除
2.1氰化物废水的处理宜采用二级氯碱法工艺。破氰后的废水应再进行重金属的去除。 2.2破氰基本流程
含氰废水
图3 含氰废水基本处理流程