浅探印制线路板生产中含Cu废水的处理技术

浅谈印刷电路板生产废水处理工艺作者：庄焕镇来源：《中国科技博览》2014年第02期[摘要] 随着我国电子工业技术的快速发展，整个印刷电路板（PCB）需求量的不断地扩大，使得国内的印刷业也迎来了前所未有的发展。

但是由于印刷电路板生产的快速发展，让全生产过程中所产生的工业废水也在不断地增加，通常印刷电路板生产废水中主要含NH3·H2O 及Cu2+，在碱性条件下Cu2+与NH4+会发生化学方应，可形成铜氨络合物。

然而这种络合物却很难以采用中和沉淀的方法来进行处理，这不仅对我国的环境带来严重破坏，而且蚀刻废水中的一些含有镍、铬、钒、铜、铅、锌等其它重金属离子也会对人体带来一定的危害。

面对这一不良现状，就需要对印刷电路板生产过程中所生产的废水或废液污染物的种类及其存在的化合形态，进行科学废水处理工艺安排，最终采用类化学沉淀、反渗透、离子交换等其它高端的印刷电路板生产废水处理方法来有效处理，使其达到我国《工业污水综合排放标准》。

[关键词] 印刷电路板；生产废水；处理工艺；反渗透；离子交换【分类号】X703引言目前我国的印刷电路板产业发展的速度极为迅速，每年的市场的需求量和企业的生产产值都在逐年上升。

据中国印制电路行业协会（CPCA）有关数据显示，2013年我国大陆的PCB 产值已占世界第四位。

但是另一方面，由于印刷线路板生产能够产生大量的工业废水，整个水质污染原因极其复杂，从而使得对其处理的工艺安排也有了更高的难度和要求。

另外巨大的处理成本也大大限制了我国电子工业元器件发展的速度。

故而现阶段在原有印刷电路板生产废水处理工艺方法的基础上，进一步地分析研究废水污染特点和处理工艺，找到造成水质污染的真正原因，同时有针对性地采用一些有效的物理、化学、生物有机结合废水处理工艺，来提高印刷电路板生产废水处理的质量，以便能够减少废水处理成本和提高工业废水循环使用的效率。

同时也能够加速我国印刷电路板生产技术和废水处理技术的发展速度，最终使其形成一个既完整又完善的技术体系。

线路板厂含铜废水处理化学沉淀法近年来，我国电子技术的发展，使印刷线路板成为一种被广泛应用的电子产品，由于电子产品的更新换代速度不断加快，这也使传统的线路板被逐渐淘汰。

与此同时，由于在制造印刷线路板时会产生大量的含铜废水，这些含铜废水如果不加以处理就进行直接排放，势必会给自然环境造成严重污染，甚至还会危害到人体健康。

一直以来，人们在回收线路板的含铜废液时，需要通过中和、出料及废水，采用离子交换方法来对废水进行处理，然后进行再蒸发和再渗透，以此进行再离子交换，通过对处理后的废水进行铜离子含量检测，合格后方可排放，但在处理后的废水中却含有较高的氨氮。

为了解决该问题，本文采用化学沉淀法来对线路板厂的含铜废水进行处理，并借助于正交实验来对最佳的工艺条件进行确定，以期能够为线路板厂在改进废水处理工艺中提供参考和借鉴。

1、实验部分1.1实验原理在应用化学沉淀法来对线路板厂的含铜废水进行处理时，首先需要确定化学沉淀法中的沉淀剂成分，本文将硫化钠与硫酸亚铁作为沉淀剂中的主要成分。

化学沉淀法的去铜原理主要是利用硫酸亚铁法来实现，也就是在暴气条件下对pH为2~3的硫酸亚铁内的二价铁离子进行氧化，使其成为三价铁离子，然后将三价铁离子投加至含铜废水中，使三价铁离子能够与EDTA进行结合，从而实现对Cu2+的置换，从而使含铜废水中的铜离子从原有的络合态向着游离态进行转变，然后提高含铜废水的pH值，由此便可使Fe(OH)3、Fe(OH)2与Cu(OH)2得以沉淀，进而有效去除了废水中的铜离子和铁离子，此外，因Fe(OH)3在沉淀过程中发挥混凝作用，这能够提高含铜废液的沉淀速度，进而提高含铜废水的处理效率。

通过对硫化钠中的Cu2+与S2-在碱性环境中进行操作，可使废液中产生大量的CuS沉淀，然后将絮凝剂与混凝剂加入到含铜废水中，可确保细小CuS的快速沉淀，进而实现对含铜废水中铜离子的有效去除。

1.2实验方法为了对含铜废水的水质进行分析，本文通过二乙基二硫代氨基甲酸钠来对处理前与处理后的含铜废水的铜离子含量进行分别测定，测定方法采用分光光度法，测定结果表明，处理前的含铜废水中所含的铜离子含量高达15.7mg/L，而通过化学沉淀法的应用，处理后的含铜废水中，其铜离子含量的浓度只有1mg/L。

关键词:印刷电路板废水;处理技术;运用措施印刷电路板生产产生的废水中含有大量重金属离子，如果不能做好治理分析工作，将会造成严重的环境污染问题。

但印刷电路板生产工艺复杂，会产生各种成分的废水，这类废水治理及回收难度较大，有必要做好研究工作，提高废水综合治理及回收质量。

一、印刷电路板废水概况分析随着技术产业的不断发展，印刷电路板生产也开始呈现精细化模式，造成印刷电路板废水大量增加。

印刷电路板废水中含有大量硫化物，这些硫化物会影响企业生产效率，影响化工环境，造成废水处理工作任务量。

如果不能对生产期间产生的废水进行处理，就会直接影响到生产质量，影响到生产经济效益，阻碍行业进步发展。

在这样的背景下，进行印刷电路板废水处理时要选择合适的处理技术，提高废水处理质量与效率，推动印刷电路板行业健康发展。

通常来说，印刷电路板企业生产期间会产生大量废水，这些废水处理难度较大且污染物质繁杂，造成废水处理难度不断增加，影响到水资源供应，还会对生态环境产生影响。

印刷电路板生产废水成分复杂，生产中布线层次存在差异，会产生不同内容的废水含量。

印刷电路板废水根据成分差异分成不同类型，主要为重金属废水、含氟废水、酸碱废水等。

其中含重金属废水主要为Ni2+、Pb2+、Cu2+，含有不同浓度的NH4+、EDTA等络合剂等。

印刷电路板生产时会产生大量废液，这些废液也是组成生产废水的主要内容。

废水中含有大量有害物质，一定条件下会对微生物和生物产生毒性影响，危害到周边环境与空气。

印刷电路板企业生产时需要田间化学物质，这些化学物质与氧气、水相遇后产生反应，分析吸收水中的氧气，打破原有水体平衡，造成水中富氧化、富磷化，使得水中微生物疯涨，极大可能诱发赤潮情况，威胁到水生生物的生存环境。

同时，因为印刷电路板废水pH值处于不断变化状态，不同化学物质属性不同，酸碱性差异，彼此可能产生中和反应，造成废水酸碱度不断变化，污水处理时可以利用这一特性展开，实现物质处理。

线路板废水处理COD铜的工艺流程1.原水预处理：将废水先通过网格筛分和沉淀池进行初步处理，去除废水中的大颗粒杂质和悬浮物。

2.中和调整：将废水中的酸碱度进行调整，使其接近中性。

采用石灰乳或者氢氧化钠来中和废水。

3.氧化处理：对废水进行氧化处理，可采用过氧化氢（H2O2）或者高锰酸钾（KMnO4）等强氧化剂。

氧化剂的添加会将废水中的有机物氧化成CO2和H2O，降低COD浓度。

4.沉淀处理：通过混合沉淀池或者沉淀槽，加入适量的沉淀剂如聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）等，使得废水中的悬浮物和絮凝体聚集成沉淀物，从而实现固液分离。

废水经过沉淀后，可将COD浓度进一步降低。

5.过滤处理：将沉淀后的废水通过滤料层进行过滤处理，可采用砂滤器或者活性炭等吸附剂进行进一步去除废水中的悬浮物和部分溶解性有机物。

6.吸附处理：采用吸附树脂进行废水处理，树脂具有对金属离子的亲合性，可以将废水中的铜离子吸附到树脂表面。

吸附树脂一般采用多孔性树脂或离子交换树脂。

吸附饱和后，可对吸附树脂进行再生或更换。

7.活性炭吸附处理：活性炭可以吸附废水中的有机物，包括COD。

将废水通过活性炭床，废水中的有机物会被活性炭吸附，从而降低COD浓度。

8.离子交换：通过离子交换过程，将废水中的铜离子从水中去除。

该过程主要采用离子交换树脂，树脂具有对特定离子的选择性吸附能力。

离子交换饱和后，可对树脂进行再生或更换。

9.混凝剂处理：对废水中的微小悬浮物进行进一步聚集和沉淀，可使用聚合氯化铝等混凝剂。

10.消毒处理：通过加入消毒剂如次氯酸钠或漂白粉等消毒废水，杀死其中的细菌和微生物。

11.中水回用：处理后的废水，COD和铜离子浓度均得到降低，可以进行中水回用，用于生产中的其他工艺或者冲洗等。

以上流程是线路板废水处理COD和铜的典型工艺流程，具体处理工艺的选择和优化应根据废水水质、处理设施和法规要求等因素来确定。

含铜废水处理工艺分析铜废水是指含有铜离子（Cu2+）的废水，通常是工业生产中的废水，如电镀废水、冶炼废水等。

铜离子对环境具有一定的毒性，超过一定浓度时会对水体生物产生危害，因此需要进行处理。

本文将对含铜废水处理的工艺进行分析。

物理处理主要是通过沉淀、过滤、吸附等方式去除废水中的铜离子。

其中，沉淀是最常用的处理方法之一、通过添加草酸、硫化氢等沉淀剂，能够使铜离子与沉淀剂发生反应生成沉淀物，然后通过沉淀、上清水分离的方式将沉淀物从废水中分离出来。

过滤则是通过滤料将废水中的悬浮固体截留下来。

一般采用砂滤器、活性炭滤器等滤料进行过滤。

吸附则是利用活性炭、树脂等材料对废水中的铜离子进行吸附，使其从废水中被固定，从而达到去除的目的。

化学处理主要是通过添加化学药剂来处理含铜废水。

一种常用的化学处理方法是氢化、电还原法。

在这种方法中，通过加入还原剂，如氢气、电流等，将废水中的铜离子还原成金属铜，从而使废水中的铜离子得到去除。

此外，还可以采用络合剂法、离子交换法等进行处理。

物理处理和化学处理在实际应用中常常结合使用。

例如，先通过沉淀法去除废水中的大部分铜离子，然后再利用吸附剂对废水中的残余铜离子进行吸附。

这种处理方法不仅能够高效去除废水中的铜离子，还可以减少处理过程中的化学药剂的使用，降低处理成本。

除了物理和化学处理外，还可以采用生物处理方法来处理含铜废水。

生物处理是利用一些细菌、藻类等生物体对废水中的铜离子进行转化、吸附等方式达到去除的目的。

这种方法具有良好的环境友好性，但操作难度较大，且处理效果受环境因素影响较大。

综上所述，含铜废水处理可以通过物理处理、化学处理和生物处理等方式进行。

根据实际情况选择合适的工艺组合进行处理，能够高效去除废水中的铜离子，保护环境安全。

线路板生产络合铜废水的处理研究杨文清;关念云【摘要】以某线路板厂络合铜废水为研究对象,采用硫酸亚铁法进行破络除铜,考察硫酸亚铁投加量、废水pH值和反应时间对Cu2+去除效果的影响.结果表明,调节废水pH值为3.0,硫酸亚铁投加量为20.1 g/L,搅拌反应15 min,Cu2+去除效果最佳.采取先中和后加硫酸亚铁,Cu2+的去除率达到99.7%,出水Cu2+质量浓度为0.25 mg/L,满足GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》的要求.利用废碱水或者显影液为碱液,不但能代替氢氧化钠和减少硫酸亚铁的用量,还能达到废物利用,以废治废的目的.%Taking wastewater with copper in complex state as the research object, ferrous sulfate was used to break complexation and remove copper, the influence of pH value and reaction time onCu2+removal was in-vestigated. The result showed that, the optimal removal effect on Cu2+was obtained when the wastewater pH value was 3.0, the ferrous sulfate dosage was 20.1 g/L, and the stirring time was 15 min. Dosing ferrous sulfate after neutralization, the removal rate ofCu2+reached 99.7%, the mass concentration of Cu2+in effluent water was 0.25 mg/L, which met the requirement of GB 21900—2008 Discharge Standard for Pollutants from Electroplating. Us-ing waste alkaline water or developing liquid as lye could not only replace sodium hydroxide and reduce ferrous sulfate consumption, but also achieve the goal of waste utilization and using wastes to treat wastes.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2017(048)002【总页数】4页(P47-49,76)【关键词】络合铜;废水处理;硫酸亚铁法;以废治废【作者】杨文清;关念云【作者单位】韶关市环境监测中心站, 广东韶关 512000;韶关市环境监测中心站, 广东韶关 512000【正文语种】中文【中图分类】X703.1随着电子信息产业的迅猛发展和环保要求的日益提高，线路板产业的络合铜废水处理已经成为该类废水处理的难点和影响产业发展的重要问题。

浅谈印制线路板废水处理方法摘要：随着电子工业的发展，对印制线路板的需求也就大大增加，伴随着而来的废水污染问题也日益受到人们的关注。

因此，本文简要介绍了线路板行业废水的处理方法，以便环保、经济、有效的解决线路板废水处理的问题。

关键词：线路板废水污水分类处理方法在当今的信息时代里，电子技术的重要性是不言而喻的。

而电子技术的核心部分是集成电路（线路板)。

印制线路板的生产已成为电子行业的重要基础产业。

因此，随之而来的废水污染问题也越来越突出，越来越得到人们的重视。

在印制线路板生产过程产生大量含有毒有害物质的废水,选择环保、经济、有效的方法去除有害物质,是社会各界所关心的问题。

因此环保、经济、有效的解决线路板废水的回收利用问题，不仅可节省大量水资源, 解决企业用水难问题, 而且，废液中重金属含量高，具有回收利用价值。

这样既节省成本, 减轻环境污染, 又是保证印制线路板工业可持续发展的根本出路。

因此本文简要探讨一下印制线路板废水的处理方法，以便更好更省的解决线路板废水污染问题，提高经济效益。

一、线路板废水的分类和水质线路板生产过程中因其工艺复杂，在不同的生产阶段会有不同的废水、废液产生，其污染物主要是Cu2+, Ni2+, Pb2+, F-, CN-等有毒有害物质。

由于工艺的不同, 污染物存在的形态也不同,这就构成了线路板废水、废液处理技术的独特性。

因在线路板生产过程中产生的废水种类多、成分复杂，为了对线路板废水进行有效的处理，必须对其进行分类处理。

①.根据线路板厂废水排放特点以及主要污染物的浓度和物理化学性质,将废水分为五类：络合铜废水、含氟废液、重金属离子废液、酸碱性清洗水、污泥处理；②.根据线路板废水可根据各工序所排出的不同废水进行分类：磨板废水、普通含铜废水、配位废水、有机废水、电镀废水；③.根据线路板废水治理的经验和现状,一般将其分为酸碱废水、络合铜废水、含氰废水和油墨废水,下面本文根据第③种分类情况对废水、废液的特点进行分析。

印制电路板行业废水治理工程技术要求印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）行业废水治理工程技术要求一、废水的特点和成分印制电路板行业废水具有以下特点：1. 复杂的成分：废水中含有大量有机物、金属离子、酸碱物质等。

2. 高浓度：废水中有机物和金属离子的浓度较高。

3. 难以降解性：废水中的有机物大多属于难降解有机物。

4. 高电导率：废水中存在大量电解质，导致电导率较高。

二、废水治理工程技术要求1. 废水预处理（1）调节pH值：对于酸性废水，通过加碱或中和剂进行中和处理，将废水的pH值调整到6-9之间；对于碱性废水，则可通过加酸进行调节。

（2）沉淀处理：通过添加絮凝剂或混凝剂，使废水中的悬浮物或悬浮颗粒聚集成较大颗粒，便于后续的沉降或过滤处理。

（3）深度过滤：通过使用精密过滤系统，将废水中的颗粒物、悬浮物或胶体物质去除，以减少对后续处理设备的损伤。

2. 生化处理（1）活性污泥法：通过引入活性污泥处理系统，利用微生物对废水中的有机物进行降解，降低有机物的浓度。

（2）曝气处理：通过曝气设备，向生物反应器中供氧，促进微生物的生长和活动，提高废水中有机物的降解效果。

（3）短程厌氧处理：通过利用厌氧菌对废水中的有机物进行分解和降解，减少COD和BOD的浓度。

3. 高级处理技术（1）吸附处理：通过添加吸附剂，如活性炭或聚合物吸附剂，对废水中的有机物进行吸附，降低有机物的浓度。

（2）膜分离技术：利用微孔膜、超滤膜或纳滤膜等膜分离技术，对废水中的固体颗粒、胶体物质和有机物进行分离和过滤，提高废水的水质。

（3）化学氧化技术：通过添加氧化剂，如过氧化氢、臭氧等，对废水中难降解的有机物进行氧化分解，提高废水的降解效果。

4. 结果监测和控制（1）在线监测：对废水处理过程中的关键参数进行在线监测，如pH值、浊度、COD、BOD和电导率等指标，实时掌握废水处理的效果。

（2）操作控制: 根据废水监测结果，及时调整废水处理工艺和药剂投加量，保证废水处理系统的稳定运行。

印制电路板生产废液的回收技术从印制电路板生产的污染源的组成中可以看出，在印制电路板生产废液中含有大量的铜，是有回收价值的，另外少量的贵金属更具有回收价值。

因此印制电路板生产废液的回收主要是指铜和金的回收。

对于铜和金的回收技术，大多用化学法和电解法。

但是电解法耗电量大，所以这里主要是介绍化学法回收技术。

1.三氯化铁蚀刻废液中的铜的回收目前有部分印制电路板厂家仍采用三氯化铁蚀刻液进行单面板或不锈钢网板的蚀刻，根据理论计算，当溶液中的Fe+3的消耗达到40%时，溶铜量达到68.5g/L时，蚀刻时间就急剧上升，蚀刻速度变慢，表明此时的三氯化铁蚀刻液已不能使用，需要更换新的三氯化铁蚀刻液。

因此三氯化铁蚀刻废液中的含铜量在50g/L左右，是很有回收价值的。

目前，从三氯化铁蚀刻废液中回收铜的方法很多，其中置换法具有投资少，回收率高、成本低、方法简单、操作方便和见效快等特点。

下面具体介绍一下用工业废铁置换回收铜的方法。

（1）反应原理从电化学原理得知，电极电位负的金属易氧化，电极电位正的金属易还原。

当某一电位负的金属浸到电位正的金属离子的溶液中，电位负的金属将发生溶解，电位正的金属将被还原成金属而“镀”出，这就是金属间的置换反应。

铁的电位是-0.036V,而铜的电位是+3.37V。

铁的电位比铜的电位负，当把铁屑浸到铜离子的溶液中去，就会发生置换反应，铁屑溶解成铁离子，而铜离子被还原成金属铜，在铁屑上产生所谓的“置换铜层”。

Fe+Cu+2-Fe+2+CuI如何使反应彻底进行，是提高铜的回收率的关键。

（2）反应条件1）铜层的剥离：置换反应是在铁屑的表面上进行，随着反应的进行，反应生成的铜层吸附在铁屑表面上，形成包晶，阻塞Gu+2同铁屑的接触，阻碍铁屑的继续反应。

因此要不断地把海绵状的铜从铁屑表面上剥离，才能使置换反应不断地进行下去。

比较好的方法是用25目尼龙网装铁屑并浸泡在蚀刻废液中，不断翻动，互相磨擦，使铜不断剥离，又不断被置换上去。

印制线路板含铜蚀刻废液的综合利用技术印制线路板含铜蚀刻废液的综合利用技术适用范围印制线路板制造业发达地区集中开展含铜蚀刻废液综合利用。

主要技术内容一、基本原理将印制线路板碱性蚀刻废液与酸性氯化铜蚀刻废液进行中和沉淀，生成的碱式氯化铜沉淀用于生产工业级硫酸铜；沉淀压滤母液用于生产碱性蚀刻液；其余废水经金属铝屑置换去除铜离子，进行蒸发浓缩生产混合铵盐。

另将三氯化铁蚀刻废液投铁提铜后通入氯气并蒸发浓缩，生成三氯化铁回用于线路板蚀刻。

二、关键技术硫酸铜、碱性蚀刻液、混合铵盐、三氯化铁综合利用生产技术及生产线。

典型规模1、利用碱性、酸性蚀刻废液10000吨/年，生产工业级硫酸铜4000吨/年，碱性蚀刻液4000吨/年，混合铵盐1200吨，硫酸铜废水处理铜粉50吨；2、利用三氯化铁蚀刻废液3000吨/年，生产三氯化铁蚀刻液4000吨/年，三氯化铁废液处理铜粉150吨。

主要技术指标及条件一、技术指标(一)废液资源利用率1、铜利用率碱性、酸性蚀刻废液 99.5%；三氯化铁蚀刻废液：95%2、氨（铵）利用率：100%。

3、三氯化铁利用率：100%。

(二)产品指标及性能硫酸铜（CuSO4•5H2O）、碱性蚀刻液、混合铵盐、铜粉、三氯化铁蚀刻液二、条件要求1、碱性、酸性蚀刻废液利用：占地5000平方米；硫酸铜生产电耗20万度/年、水耗6000吨/年、浓硫酸2000吨/年；碱性蚀刻液生产电耗1.52万度/年、无水耗、液氨350吨/年、工业氯化铵400吨/年；铵盐回收电耗5.61万度/年、水耗6000吨/年、柴油580吨/年。

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2、三氯化铁蚀刻废液利用：占地2000平方米，电耗2.2万度/年、水耗1.38万吨/年、液氯246吨/年、纯铁片415吨/年、柴油40.8吨/年。

主要设备及运行管理一、主要设备1、碱性、酸性蚀刻废液利用：硫酸铜生产线、碱性蚀刻液生产线、混合铵盐生产线。