ניתוח שיטות טיפול בשפכים בתעשיית המעגלים המודפסים

אפשר לקרוא ללוח המעגלים מעגלים מודפסים או מעגלים מודפסים, והשם האנגלי הוא PCB. ההרכב של שפכי PCB מורכב וקשה לטיפול. כיצד להסיר ביעילות חומרים מזיקים ולהפחית את הזיהום הסביבתי היא משימה מרכזית העומדת בפני תעשיית ה-PCB של ארצי.
שפכי PCB הם שפכי PCB שהם מעין שפכים בשפכים מתעשיית הדפוס ומפעלי המעגלים. נכון להיום, הייצור השנתי בעולם של פסולת כימית רעילה ומסוכנת מסתכם ב-300 עד 400 מיליון טון. ביניהם, מזהמים אורגניים מתמשכים (POPs) הם המזיקים ביותר לאקולוגיה והנפוצים ביותר על פני כדור הארץ. בנוסף, שפכי PCB מחולקים ל: ניקוי שפכים, שפכי דיו, שפכים מורכבים, נוזל פסולת חומצה מרוכז, נוזל פסולת אלקלי מרוכז וכו'. ייצור מעגלים מודפסים (PCB) צורך הרבה מים, ומזהמי שפכים הם מסוגים שונים ורכיבים מורכבים. על פי המאפיינים של שפכים של יצרני PCB שונים, סיווג ואיסוף סבירים וטיפול איכותי הם המפתח להבטיח שטיפול בשפכים עומד בתקנים.

לטיפול בשפכים בתעשיית לוחות ה-PCB קיימות שיטות כימיות (משקעים כימיים, חילופי יונים, אלקטרוליזה ועוד), שיטות פיזיקליות (שיטות ניקוי שונות, שיטות סינון, אלקטרודיאליזה, אוסמוזה הפוכה ועוד). שיטות כימיות הן המזהמים מומרים למצב הניתן להפרדה בקלות (מוצק או גזי). השיטה הפיזית היא להעשיר את המזהמים בשפכים או להפריד את המצב הניתן להפרדה בקלות מהשפכים כדי שהשפכים יעמדו בתקן ההזרמה. השיטות הבאות מאומצות בארץ ובחו"ל.

1. שיטת ניקוי

שיטת הטביעה היא למעשה שיטת סינון, שהיא אחת השיטות הפיזיקליות בשיטת טיפול בשפכים של תעשיית לוחות ה-PCB. ניתן לסנן את מי השטיפה המכילים שאריות נחושת שנפלטו ממכונת הפירוק להסרת שאריות נחושת לאחר טיפול בסיר. ניתן לעשות שימוש חוזר בשפכים שסוננו על ידי הקנקן כמי הניקוי של מכונת הקוצים.

2. חוק כימי

שיטות כימיות כוללות שיטות חימצון-צמצום ושיטות משקעים כימיות. שיטת החמצון-הפחתת משתמשת בחומרי חמצון או חומרים מפחיתים כדי להמיר חומרים מזיקים לחומרים לא מזיקים או לחומרים שקל לזרז ולהוציא אותם. השפכים המכילים ציאניד ושפכים המכילים כרום במעגלים משתמשים לעתים קרובות בשיטת הפחתת חמצון, ראה את התיאור הבא לפרטים.

שיטת המשקעים הכימית משתמשת בחומר כימי אחד או כמה כדי להמיר חומרים מזיקים למשקעים או משקעים המופרדים בקלות. ישנם סוגים רבים של חומרים כימיים המשמשים לטיפול בשפכי מעגלים, כגון NaOH, CaO, Ca(OH)2, Na2S, CaS, Na2CO3, PFS, PAC, PAM, FeSO4, FeCl3, ISX וכו'. חומר המשקעים יכול המרת יוני מתכת כבדים לתוך המשקעים מועברים לאחר מכן דרך מיכל שיקוע הצלחת המשופע, מסנן חול, מסנן PE, מכבש מסנן וכו' כדי להפריד בין מוצק לנוזל.

3. שיטת משקעים כימית-חילופי יונים

טיפול משקעים כימיים של שפכי מעגלים בריכוז גבוה קשה לעמוד בתקן הפריקה בשלב אחד, ולעתים קרובות הוא משמש בשילוב עם חילופי יונים. ראשית, השתמש בשיטת משקעים כימית לטיפול בשפכי מעגלים בריכוז גבוה כדי להפחית את תכולת יוני המתכות הכבדות לכ-5 מ"ג/ליטר, ולאחר מכן השתמש בשיטת החלפת יונים כדי להפחית את יוני המתכות הכבדות לסטנדרטים של פריקה.

4. שיטת החלפת יונים אלקטרוליזה

בין שיטות הטיפול בשפכים בתעשיית לוחות ה-PCB, שיטת האלקטרוליזה לטיפול בשפכי מעגלים בריכוז גבוה יכולה להפחית את תכולת יוני המתכות הכבדות, ומטרתה זהה לשיטת המשקעים הכימיים. עם זאת, החסרונות של שיטת האלקטרוליזה הם: היא יעילה רק לטיפול ביוני מתכות כבדות בריכוז גבוה, הריכוז מופחת, הזרם מופחת משמעותית והיעילות נחלשת משמעותית; צריכת החשמל גדולה, וקשה לקדם אותה; שיטת האלקטרוליזה יכולה לעבד רק מתכת בודדת. שיטת חילופי יונים אלקטרוליזה היא ציפוי נחושת, צריבת פסולת נוזל, עבור מי שפכים אחרים, אבל גם להשתמש בשיטות אחרות לטיפול.

5. שיטה כימית-שיטת סינון ממברנה

מי השפכים של מפעלי תעשיית לוחות ה-PCB עוברים טיפול מוקדם כימי כדי לזרז חלקיקים הניתנים לסינון (קוטר> 0.1μ) מחומרים מזיקים, ולאחר מכן מסוננים דרך מכשיר מסנן ממברנה כדי לעמוד בתקני הפליטה.

6. שיטת סינון עיבוי גז-חשמלי

בין שיטות הטיפול בשפכים בתעשיית לוחות ה-PCB, שיטת הסינון באמצעות עיבוי גז-חשמלי היא שיטת טיפול חדשנית בשפכים ללא כימיקלים שפותחה על ידי ארצות הברית בשנות ה-80. זוהי שיטה פיזית לטיפול בשפכי מעגלים מודפסים. הוא מורכב משלושה חלקים. החלק הראשון הוא מחולל גז מיונן. אוויר נשאב לתוך הגנרטור, וניתן לשנות את המבנה הכימי שלו על ידי שדה מגנטי מייננן כדי להפוך ליוני חמצן מגנטיים ויוני חנקן בעלי הפעלה גבוהה. גז זה מטופל באמצעות מכשיר סילון. מוחדרים לשפכים, יוני המתכת, החומרים האורגניים וחומרים מזיקים אחרים במי השפכים מתחמצנים ומצטברים, שקל לסנן ולהסיר; החלק השני הוא מסנן אלקטרוליטים, המסנן ומסיר את החומרים המצטברים המיוצרים בחלק הראשון; החלק השלישי הוא מכשיר הקרנה אולטרה סגול במהירות גבוהה, קרניים אולטרה סגולות לתוך המים יכולות לחמצן אורגניים וחומרי קומפלקס כימיים, להפחית CODcr ו- BOD5. נכון לעכשיו, פותחה סט שלם של ציוד משולב ליישום ישיר.