PCB线路板废水回收利用技术.pdf

PCB线路板废水回收利用技术

近年来，电子行业的快速进展，印制电路板

(PrintedCircuitBoard，简称PCB)的生产制造量也逐年增加，从而

产生了大量的PCB废水。这类废水不仅水量大，且成分简单，处理难

度较大。生产过程中的蚀刻工艺会产生较多的铜铵络合废水，其主要

重金属是以络合物形态存在的铜，一般采纳物化方法进行破络处理，

降低废水中的重金属和难降解有机物等。废水中氨氮可以通过吹脱或

次氯酸钠氧化等方法进行去除，但需要添加化学药剂，成本较高。本

文讨论了PCB线路板厂铜铵络合废水，提出了芬顿-离子交换-DTRO-

抛光树脂技术工艺路线，实现了废水回收利用，水质可达到

GB/T11446.1-2022中EW-I的标准。

1、试验部分

1.1仪器与试剂

主要设备：芬顿塔、离子交换柱、DTRO碟管膜、保安过滤器。

主要试剂：双氧水(AR分析纯)、硫酸亚铁(AR分析纯)、硫酸(AR分

析纯)、氢氧化钠(AR分析纯)、D001*7螯合树脂(工业级)、抛光树脂

(浙江争光)

1.2试验用水

某线路板厂蚀刻工段铜铵络合清洗废水，蚀刻工段分为碱性蚀

刻、酸性蚀刻、过硫酸铵微蚀刻三种，根据实际产生水量比例取样。

废水混合水样分析见表1。

—1—

1.3分析方法

pH值采纳pHS-3C型精密酸度计测定;COD采纳快速消解滴定法

测定;氨氮采纳纳氏试剂比色法测定;金属元素采纳ICP(电感耦合等

离子体质光谱仪)测定;电阻采纳水质电阻测定仪测定。

1.4试验原理

1.4.1芬顿

芬顿原理：溶液中双氧水和Fe2+离子组成的芬顿试剂具有很

强的氧化性，Fe2+在弱酸条件下，催化双氧水，释放出强氧化性的

OH，从而氧化废水中有机物为无机物。

1.4.2离子交换树脂D001*7

树脂D001*7，大孔磺酸化强酸性阳离子交换树脂，上面的磺

酸基能有效的去除溶液中的阳离子。

1.4.3DTRO

碟管膜碟管式反渗透系统是其核心部分碟管式膜柱由碟式RO

膜片、导流盘、O型橡胶垫圈、中心拉杆和耐压套管所组成。膜片和

导流盘间隔叠放，相较于一般卷式RO膜，具有耐高压、产水率高等

特点。

—2—
1.4.4抛光树脂

抛光树脂是由氢型强酸性阳离子交换树脂及氢氧型强碱性阴

离子交换树脂混合而成，一般用于超纯水处理系统末端，来保证系统

出水水质能够维持用水标准。一般出水水质都能达到18兆欧以上。

抛光树脂出厂的离子型态都是H、OH型，装填后即可使用无需再生。

2、试验装置与工艺流程

2.1试验装置及工艺流程简介

本文依据某线路板厂铜铵络合废水水质，采纳芬顿-离子交换

-DTRO-抛光树脂技术处理，工艺流程详细见图1。

—3—

如图1所示，废水用硫酸调整pH后，进入芬顿塔投加硫酸亚

铁和双氧水进行芬顿氧化，芬顿出水经液碱调整pH、压滤机压滤，

泥饼外运，滤液进入D001*7离子交换柱，离子柱出水进入DTRO系统，

抛光树脂交换柱，出水水质可达到GB/T11446.1-2022中EW-I的标准，

水质达到线路板纯水使用标准。

2.2工艺的优点

采纳芬顿-离子交换-DTRO-抛光树脂技术处理PCB线路板厂蚀

刻工段铜铵络合废水具有优点：(1)优化了传统破络工艺;

—4—
(2)芬顿、离子交换、DTRO工段可以自动掌握;

(3)实现了铜铵络合废水的回收利用，提高PCB线路板厂废水

回收利用率

3、试验及结果

3.1芬顿试验

3.1.1芬顿条件试验

试验室条件下，取样铜铵络合废水混合样1L，在不同pH条件

下，分别投加不同质量分数的硫酸亚铁、双氧水，考察废水中COD、

Cu的去除效果。试验结果见表2。

由表2可知：废水pH=4、投加ω(FeSO47H2O)1%、ω(H2O2)1.5%

状况下，废水COD36.78mgL-1去除率67.61%、Cu14.61mgL-1去除率

95.08%。可以得出以下结论：铜铵络合废水实现了破络处理，Cu基

本完全转化为离子态，芬顿后废水经过液碱调整pH，对铜有很好的

去除效果;

3.1.2去除状况芬顿塔中试试验

—5—
铜铵络合废水芬顿中试试验，芬顿塔处理量2m3h-1，进水pH=4、

ω(FeSO47H2O)=1%、ω(H2O2)=1.5%，运行时间10h，废水处理后效

果见图2。

3.2离子交换试验

3.2.1D001*7树脂的预处理

离子交换树脂工业产品中，常含有少量的有机低聚物可能吸附

着铁、铝等金属离子无机杂质，在树脂使用初期这些杂质会渐渐溶解

释放，影响出水水质。因此需要对树脂进行预处理，树脂用纯水浸泡

24h，再依次利用