摘要科技的发展,生产电子线路板是当今社会主流行业之一。
某电子厂从事镀铜电子线路板生产,它是通过电镀化学技术进行处理。
当经过电镀化学药水置换、侵蚀等等反应,就形成——含铜废水。
本课题从其来源种类、处理药物、处理条件等,以探究如何更有效的处理电镀含铜废水,最大限度减少废水中含铜量,最优的保护环境、绿色生产。
本课题源于含铜废水处理是通过吸附、絮凝以及物理沉淀等进行处理的,因此从废水处理过程中温度、pH值、PAC、PAM等因素进行实验研究它们对除铜率的影响,通过对比探求最佳条件处理含铜废水。
关键词:电镀含铜废水吸附絮凝SummaryThe development of science and technology, the production electronics circuit plank is one of the social essential professions nowadays.The some electronics factory is engaged in to plate the copper electronics circuit plank production, it is to pass to electroplate a chemistry technique to carry on a processing.When has been electroplated the chemistry medicine water displacement and eroded etc. reaction, form-contain copper waste water.This topic is from its source category, processing medicine, processing condition etc. with investigate how more effective processing electroplate to contain copper waste water, the biggest limit reduces to contain amount of copper in the waste water, and the superior environmental protection, green produces.This topic comes from to contain a copper liquid waste processing is pass to adsorb, flocculation and physics precipitates etc. carry on the processed, therefore the factors, such as temperature, pH, PAC and PAM...etc. starts experiment to study them from the liquid waste processing process to in addition to the copper leads of influence, investigate the best condition processing to contain copper waste water through a contrast.Keyword: Electroplate to contain Copper waste Adsorb Flocculation目录1.前言 (1)1.1电镀废水的危害物分类 (2)1.2电镀镀铜废水的由来 (3)1.2.1电镀镀铜废水的产生原理 (3)1.2.2电镀镀铜废水的细部产生环节 (3)1.3电镀含铜废水中铜存在形式及处理原理 (4)1.3.1废水中铜存在的形式 (4)1.3.2废水中不同存在形式铜的处理原理 (5)1.4国家对电镀污水排放的标准 (6)2.实验部分 (7)2.1实验仪器和药品 (7)2.2实验步骤 (12)2.2.1 操作部分 (12)2.2.2计算部分 (14)3.实验结果 (15)3.1温度的影响 (16)3.2PH的影响 (17)3.3聚丙烯酰胺(PAM)的影响 (18)3.4聚合氯化铝(PAC)的影响 (19)5.结论 (20)致谢 .................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 ................................................. 错误!未定义书签。
1.前言电子线路板从发明至今,其历史60余年。
历史表明:没有线路板,没有电子线路,飞行、交通、原子能、计算机、宇航、通信、家电……这一切都无法实现。
道理是容易理解的,芯片、IC、集成电路是电子信息工业的粮食,半导体技术体现了一个国家的工业现代化水平,引导电子信息产业的发展。
而半导体(集成电路、IC)的电气互连和装配必须靠线路板。
日本《线路板集》作者小林正所说:“如果没有电脑和资料,电子设备等于一个普通箱子;如果没有半导体和线路板,电子元件就是块普通石头。
” PCB在中国是充满希望的产业,每年会有二位数字的增幅,许多国外订单投入中国,机遇是存在的。
正如以上所说电子行业的正飞速发展,但事情那个都是两方面的。
电子行业的生产同样伴随着环境污染问题,并且电子行业的污染多种多样,包括水、大气、土壤等都涉及到。
既然有污染,就有预防、治理和环境保护。
因此本文就电子行业其中一类污染问题——电镀含铜废水的处理进行研究。
从而寻求其最佳处理条件,更有效的处理电镀含铜废水,最大限度减少废水中含铜量,最优的保护环境、绿色生产。
研究对象为某电子厂从事镀铜电子板的生产(下图为镀铜电板样图)过程中所产生的含铜废水。
图1 镀铜电子板样板1.1电镀废水的危害物分类该电子厂所生产的镀铜电子板表面的金属物质,主要是通过化学反应以及电镀等方法镀到板表面。
电镀的废水有害物质如下:(1)氰化物:氰化物是极毒物质,特别是在酸性条件下,它变成剧毒的氢氰酸。
含氰废水必须先经过处理,才可排入水道或河流中。
人的口服致死量氰化钾为120mg、氰化钠为100mg;长期饮用含氰0.14mg/dm3的水会出现头疼、头晕、心悸等症状。
(2)六价铬和三价铬:铬有三价(Cr3+)和六价(Cr6+)之分。
实验证明六价铬的毒性比三价铬高100倍,可在人、鱼和植物体内蓄积。
六价铬对人体皮肤、呼吸系统以及内脏都有伤害,能致呼吸道癌,主要是支气管癌。
(3)铅和铅化物:铅及其化合物对人体是有害元素。
水体中铅会引起鱼类、水生物等中毒,严重者甚至死亡。
铅经饮用水或食物进入人体消化道后,有5%-10%被人体吸收,当蓄积过量后,在骨骼中的铅会引起内源性中毒。
当血铅到60-80μg/100cm3时,就会出现头疼、疲乏、记忆衰退、失眠、食欲不振等症状。
(4)镍和镍化合物:镍进入人体后主要存在于脊髓、脑、五脏中,以肺为主。
其毒性主要表现在抑制酶系统。
镍及其镍盐类对电镀工人的毒害主要是镍皮炎。
(5)铜和铜化合物:铜是生命所必需的微量元素之一,但过量的铜对人体和动、植物都有害。
皮肤接触铜化合物,可发生皮炎和湿疹,在接触高浓度桶化合物时可发生皮肤坏死。
(6)锌和锌化合物:锌是人体必需的微量元素之一,正常人每天从食物中吸收锌10-15mg。
过量的锌会引起急性肠胃炎症状,如恶心、呕吐,同时伴有头晕、周身无力等。
[1]本文主要研究对象为第(5)条废水中铜和铜化合物,它是通过PAC、PAM等药物的吸附、絮凝,再通过物理沉淀、过滤等过程降低废水中含铜量。
实验是从出水口取样测验出水含铜量来确定除铜效果。
1.2电镀镀铜废水的由来电镀镀铜废水中铜的主要来源是电镀或酸洗的拖带液,污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。
1.2.1电镀镀铜废水的产生原理电镀镀铜是指在含有欲镀铜金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法。
这样多余的金属离子和电镀化学反应、置换、侵蚀等金属离子就存留在槽内药液中。
[2]图2 电镀废水中铜产生原理图1.2.2电镀镀铜废水的细部产生环节ⅠCu(一次镀铜)流程:上料→酸浸(1)→酸浸(2)→镀铜→双水洗→抗氧化→水洗→下料→剥挂架→双水洗→上料ⅡCu(二次镀铜)流程:上料→清洁剂→双水洗→微蚀→双水洗→酸浸→镀铜→双水洗→(以下是镀锡流程)[2]从上面一次镀铜和二次镀铜的详细环节可以看出电镀镀铜废水主要由:酸浸(1)、酸浸(2)、镀铜、抗氧化、清洁剂、微蚀、酸浸等环节产生。
1.3电镀含铜废水中铜存在形式及处理原理该电子厂的含铜废水的主要分为两种。
一是非络合废水,铜是以离子态形式存在;二是络合废水,铜是以金属络合物形式存在的。
不同形态的含铜废水其处理的过程也有不同之处。
1.3.1废水中铜存在的形式(1)非络合废水的定义与分类凡废水中含有需要去除的重金属离子(如Cu 2 +、Ni 2 +、Sn 2 +等等),可以通过简单的化学沉淀(中和沉淀)方法加以去除,而无需用其他特殊手段去除的废水统称为非络合废水。
[3]根据某电子厂成产工艺以及所用的化学溶液,非络合废水中铜废水主要由磨版含铜废水和其他含铜非络合废水组成。
详细分类请见表1《废水中离子态铜来源分类表》。
表1 《废水中离子态铜来源分类表》序号工序名称Cu 2 +(PPM)PH1. 化镀除油12.8 92. 化镀微蚀50 <23. 化镀浸酸10 <24. 化镀活化8.3 55. 化镀加速12.4 3.56. 加厚铜镀铜36 27. 显影<0.5 98. 蚀刻 5.2 99. 去膜<0.5 1010. 图电除油 3.5 311. 图电微蚀30 212. 图电镀铜50 313. 图电退夹具0.4 7.414. 图电酸平前处理20 415. 图电酸平后处理<0.5 7(2)络合废水的定义与分类凡废水中含有需去除的重金属离子(如Cu 2 +、Ni 2 +、Sn 2 +等等)与水体中所含有的有机络合物(络合剂)能形成金属络合物,无法通过简单的中和沉淀方法加以去除,而需要采用其它特殊手段去除的废水统称络合废水。
[3]根据某电子厂的生产工艺以及所使用的化学溶液,其络合废水主要来自于化学镀铜工序。
详细分类请见表2《废水中铜络合物的来源分类表》。
表2 《废水中铜络合物的来源分类表》PH 序号工序名称所属系统Cu 2 +(PPM)1. 化镀沉铜化铜线<15 112. 显影显影<5 >133. 退膜蚀刻<5 >134. 电镀线漂洗水一次铜或电镀线<40 2-31.3.2废水中不同存在形式铜的处理原理根据废水中铜的存在形式不同,其处理方法及原理也不同。