プリント基板産業における廃水処理方法の分析

回路基板はプリント基板、プリント基板とも呼ばれ、英語名はPCBです。 PCB 廃水の組成は複雑であり、処理が困難です。有害物質を効果的に除去し、環境汚染を軽減する方法は、我が国の PCB 産業が直面している主要な課題です。
PCB排水とは、印刷産業や基板工場からの排水の一種であるPCB排水のことです。現在、世界の有毒有害化学廃棄物の年間生産量は 3 億トンから 4 億トンに達します。その中でも、残留性有機汚染物質(POPs)は生態系に最も有害であり、地球上に最も蔓延しています。また、PCB廃水は洗浄廃水、インク廃水、複合廃水、濃酸廃液、濃アルカリ廃液などに分けられます。プリント基板(PCB)の製造には大量の水を消費し、廃水汚染物質の種類も多岐にわたります。そして複雑なコンポーネント。さまざまな PCB メーカーの廃水の特性に応じて、廃水処理が基準を確実に満たすためには、合理的な分類と収集、および品質処理が鍵となります。

プリント基板業界における廃水処理には、化学的方法(化学沈殿法、イオン交換法、電気分解法など)、物理的方法(各種デカンテーション法、濾過法、電気透析、逆浸透法など)があります。化学的方法は、汚染物質を容易に分離できる状態 (固体または気体) に変換します。物理的方法とは、排水中の汚染物質を濃縮したり、容易に分離できる状態で排水から分離して排水基準を満たすようにする方法です。国内外で以下のような手法が採用されています。

1. デカンテーション法

デカンテーション法は実際には濾過法であり、PCB基板業界の廃水処理法の物理的方法の1つです。バリ取り機から排出される銅くずを含むフラッシング水をデカンタで処理した後、ろ過して銅くずを除去します。デカンタでろ過した排水はバリ機の洗浄水として再利用できます。

2. 化学法

化学的方法には、酸化還元法と化学沈殿法が含まれます。酸化還元法とは、酸化剤や還元剤を用いて、有害な物質を無害な物質や沈殿・沈殿しやすい物質に変える方法です。回路基板内のシアン含有排水やクロム含有排水では、酸化還元法が多く用いられます。詳細については、以下の説明を参照してください。

化学沈殿法では、1 つまたは複数の化学薬品を使用して、有害物質を分離しやすい沈殿物または沈殿物に変換します。回路基板の廃水処理には、NaOH、CaO、Ca(OH)2、Na2S、CaS、Na2CO3、PFS、PAC、PAM、FeSO4、FeCl3、ISX など、多くの種類の化学薬品が使用されます。沈殿物は、傾斜板沈殿槽、砂濾過器、PE濾過器、フィルタープレス等を経て固液分離されます。

3. 化学沈殿・イオン交換法

高濃度基板排水の化学沈殿処理は一段階で排出基準を満たすことが難しく、イオン交換と組み合わせて使用​​されることが多いです。高濃度基板排水を化学沈澱法により処理し、重金属イオンの含有量を5mg/L程度まで低減した後、イオン交換法により重金属イオンを排出基準値まで低減します。

4.電解・イオン交換法

プリント基板業界の廃水処理法の中で、高濃度の基板廃水を処理する電解法は、重金属イオンの含有量を低減することができ、その目的は化学沈殿法と同様です。しかし、電解法は高濃度の重金属イオンの処理にしか効果がなく、濃度が低下し、電流が大幅に減少し、効率が大幅に低下するという欠点があります。消費電力が大きく普及が難しい。電気分解法では単一の金属しか処理できません。電解・イオン交換法は銅メッキ廃液、エッチング廃液、その他廃水の処理ですが、他の方法でも処理します。

5.化学法・膜ろ過法

プリント基板産業企業の廃水は化学的に前処理され、有害物質から濾過可能な粒子(直径> 0.1μ)が沈殿し、その後、排出基準を満たすためにメンブレンフィルター装置を通して濾過されます。

6. ガス凝縮電気濾過法

プリント基板業界の廃水処理法の中でも、ガス凝縮電気濾過法は、1980年代に米国が開発した化学物質を使用しない新しい廃水処理法です。プリント基板廃水を物理的に処理する方法です。 3 つの部分から構成されます。最初の部分はイオン化ガス発生器です。空気が発生器に吸い込まれ、その化学構造がイオン化磁場によって変化して、高度に活性化された磁性酸素イオンと窒素イオンになります。このガスはジェット装置で処理されます。廃水に導入されると、廃水中の金属イオン、有機物、その他の有害物質が酸化して凝集し、濾過して除去しやすくなります。 2 番目の部分は電解質フィルターで、最初の部分で生成された凝集物質を濾過して除去します。 3番目の部分は高速紫外線照射装置で、水中の紫外線は有機物や化学錯化剤を酸化し、CODcrとBOD5を低減します。現在、直接適用するために、統合された機器の完全なセットが開発されています。