电子行业废水研究.docx
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电子行业废水研究
注：
电子行业包含很多行业，半导体行业、电子元件行业（其中包括电容器、电阻器、电感器、电位器、电路板、电子变压器、磁性材料和电子敏感元件等）、平板显示器行业（其中包括TFT-LCD和PDP等）。
半导体行业废水研究
一、废水来源
在制备晶圆时，需要使用超纯水冲洗，无机药剂需要用到盐酸、氨水、硫酸和氢氟酸，有机药剂需要用到光阻剂：
乙酸丙二醇单甲基醚酯PGMEA（C6H12O3）和乳酸乙酯EL（C5H10O3）；显影剂：
氢氧化四甲基铵TMAH（C4H13NO）；去光阻剂：
一甲基-2-比喀NMP（C5H9NO）；光阻制程用药：
酚（C6H6O）；晶片干燥过程用药：
异丙醇IPA（C3H8O）。
在使用药剂的过程中就会产生废水。
二、废水水质
1、含氟废水
常见水质：
2、酸碱废水
酸碱废水中，常含有SS，所以在处理时需要注意是否另行添加去除颗粒度的设备，或是和研磨废水合流处理。
3、有机废水
4、研磨废水
5、氨氮废水
6、含铜废水
具体水质可参看上海华立项目和大连英特尔项目
三、出水水质
1、国家标准
污水综合排放标准
2、行业标准
3、企业标准
有些企业考虑到最终排放水质要与生活污水合流排放，或是响应国家号召，会出现与国家标准和行业标准不相同的标准。
四、工艺流程
参考上海华立项目和大连英特尔项目。
电子元件行业废水研究
一、废水来源
电子元件，以印制电路板行业为主要介绍对象。
在上述印制电路板的过程中，会产生有机废水、酸性废水、碱性废水、含氰废水、络合废水、含铜废水和研磨废水。
二、废水水质
废水水质：
表1印制电路板废水水质水量分类表（单位：
mg/L，pH除外）
序号
废水种类
比例（%）
pH
COD
Cu
Ni
CN
NH3-N
说明
1
磨板废水
15~30
5~7
<30
<3
2
络合废水
3~8
10
200~300
<50
化学镀铜等清洗水，含EDTA等络合物
3
高浓度有机废水
3~6
>10
5000~15000
2~10
显影、剥膜、除胶废液和显影首级清洗水
4
一般有机废水
10~15
<10
200~600
脱膜、显影工序的二级后清洗水；贴膜、氧化后、镀锡后以及保养清洗水
5
电镀废水
15~20
3~5
<60
10~50
6
综合废水
20~30
3~5
80~300
20~35
一般清洗水
7
含氰废水
0.1~1.0
8~10
30~50
<200
挠性板含氰废水较多
8
含镍废水
0.1~1.0
2~5
<80
<100
镀镍清洗水
9
含氨废水
1~5
8~10
60~200
碱性蚀刻清洗水
废液成分
表2印制电路板废液分类及成份表（单位：
mg/L，pH除外）
序号
废液种类
pH
COD
总Cu
废液成分
1
油墨废液
≥12
5000~20000
冲板机显影阻焊油墨渣
2
褪膜废液
≥12
5000~20000
（3~8）％NaOH，溶解性干膜或湿膜
3
化学镀铜废液
≥12
3000~20000
2000~10000
CaSO4，NaOH，EDTA，甲醛
4
挂架褪镀废液
~5M酸
50~100
~80000
硝酸铜，浓硝酸
5
碱性蚀刻废液
9
50~100
130000~150000
Cu（NH3）2Cl2
6
酸性蚀刻废液
~2M酸
50~100
150000
CuCl2，HCl
7
褪锡铅废液
~5M酸
50~100
100~1000
Sn（NO3）2，HNO3（或者氢氟酸/氟化氢胺）
8
微蚀废液
≤1
50~100
＜30000
过硫酸铵APS（过硫酸钠NPS）+（2~3）%硫酸；
或硫酸+双氧水
9
高锰酸钾废液
≥10
2000~3000
100~300
高锰酸钾，胶渣
10
棕化废液
0.1
50~100
25000
（4~6）%H2SO4,有机添加剂
11
预浸废液
酸性
50~100
800~1500
SnCl2，HCl，NaCl，尿素
12
助焊剂废液
3~4
10000~20000
1000~2000
松香，焊剂载体，活性剂，稀释剂（热风整平前使用）
13
抗氧化剂废液（OSP）
3~4
~15000
1000~2000
烷基苯骈咪唑，有机酸，乙酸铅，CaCl2，苯骈三氮唑，咪唑
14
膨胀废液
≥7
100000~200000
10~100
有机溶剂丁基卡必醇等
15
碱性除油废液
≥10
2000~8000
10~20
碱性，有机化合物，表面活性剂（乳化剂，磷酸三钠，碳酸钠）
16
酸性除油废液
≤1
2000~5000
50~300
硫酸，磷酸，有机酸，表面活性剂
17
显影类废液
≥12
~4000
300~500
Na2CO3（褪膜液为NaOH）
18
废酸
~3%酸
50~100
30~100
H2SO4，HCl，柠檬酸
19
废钯液（活化液）
≤1
50~100
40~80
PdCl2，HCl，SnCl2，Na2SnO3
三、出水水质
1、国家标准
污水综合排放标准
2、行业标准
4、企业标准
有些企业考虑到最终排放水质要与生活污水合流排放，或是响应国家号召，会出现与国家标准和行业标准不相同的标准。
四、工艺流程
1、废水处理
1）、分流原则：
（1）含一类污染物、氰化物等废水应单独分流；
（2）离子态铜与络合态铜应分流后分别处理；
（3）显影脱膜（退膜、去膜）废液含高浓度有机物，应单独分流；一般有机物废水根据实际需要核算排放浓度后确定分流去向；
（4）含氰化物废水须避免铁、镍离子混入；
（5）废液应单独分流收集；
（6）具体分流应根据处理需要和当地环保部门要求，确定工程的实际分流种类。
2）、分步流程
（1）铜的去除
印制电路板行业废水中铜有多种存在形式：
离子态铜、络合态铜或螯合态铜，应按不同方法分别进行去除。
离子态铜经混凝沉淀去除。
络合态或螯合态铜经过破络以后混凝沉淀去除。
1.1离子态铜去除
基本流程：
图1离子态铜的化学法处理流程
中和混凝时设定控制pH值应根据现场调试确定，设计可按pH8~9进行药剂消耗计算。
1.2络合态或螯合态铜的去除
常用破络方法有：
Fe3+可掩蔽EDTA，从而释放Cu2+；其处理成本廉价，应优先采用。
硫化物法可有效去除EDTA-Cu，过量的S可采用Fe盐去除；
Fenton氧化可破坏络合剂的部分结构而改变络合性能；
重金属捕集剂是螯合剂，能形成更稳定的铜螯合物并且是难溶物；
离子交换法可交换离子态的螯合铜，并将其去除。
生化处理可改变络合剂或螯合剂性能，释放Cu2+，具有广泛的适用性。
具体设计应根据试验结果确定破络工艺。
1.3破络反应基本流程
图2络合铜的基本处理流程
三价盐可掩蔽主要的络合物EDTA；辅助破络反应可采用硫化钠，按沉淀出水Cu<2.0mg/L投加量控制；
生化处理应便于排泥，以排出生化处理破络后形成的铜沉淀物。
如络合铜废水在常规破络后可达到排放要求，则不需进入生化系统处理。
如果没有破坏或者掩蔽络合剂，络合铜废水处理后宜单独排至出水计量槽，以免形成新的络合铜。
（2）氰化物的去除
2.1氰化物废水的处理宜采用二级氯碱法工艺。
破氰后的废水应再进行重金属的去除。
2.2破氰基本流程
图3含氰废水基本处理流程
2.3处理含氰废水的氧化剂可采用次氯酸钠、漂白粉、漂粉精、二氧化氯、双氧水或液氯。
理论有效氯投加量：
CN:
NaClO=1:
7.16。
实际由于废水中还有其它还原物或有机物会消耗有效氯，投药量宜通过试验确定。
2.4反应pH值条件：
一级破氰控制pH值10~11，反应时间宜为（10~15）分钟；二级破氰控制pH值6.5~7，反应时间宜为（10~15）分钟。
2.5自动控制ORP参考值：
一级破氰约（+200~+300）mV，二级破氰约（+400~+600）mV。
由于废水中所有还原性物质都可能与氧化剂发生反应，因此对于实际ORP控制值，应根据CN的剩余浓度现场试验确定。
设定ORP值的原则是既保证残余CN浓度小于排放要求，又不浪费氧化剂。
（3）有机物的去除
有机物的主要来源是膜材料（干膜或湿膜）、显影废液、油墨中的有机物和还原性无机物。
高浓度有机物废水主要来自褪膜废液、显影废液和首次冲洗水。
因其COD浓度高也称为有机废液、油墨废水。
3.1脱膜、显影废液应首先采用酸析处理。
酸析反应控制pH值3~5，具体数值可现场调整确定。
设定的原则是去除率提高平缓时，不再下调pH值。
酸性条件使得膜的水溶液形成胶体状不溶物，通过固液分离去除。
3.2酸析后的高浓度有机废水可采用生化处理，也可根据情况采用化学氧化处理。
3.3高浓度有机废水生化工艺基本流程
好氧处理须注意控制进水浓度Cu<5.0mg/L，可以将破络后的络合废水进入好氧池一同处理，通过排泥量控制混合液中的Cu<20mg/L。
图4高浓度有机废水基本处理流程
3.4高浓度有机废水厌氧处理水力停留时间（HRT）宜24h以上，投配负荷：
（2.0~3.0）kgCOD/（m3•d）以下。
3.5高浓度有机废水好氧处理HRT宜16h以上，投配负荷：
（0.3~0.6）kgCOD/（m3•d）。
3.6除高浓度有机废水以外的其它含有机物废水，可直接采用好氧生物处理，HRT宜12h以上。
（4）镍的去除
4.1宜采用碱沉淀法去除。
4.2当要求含镍废水单独处理并且单独达标时，中和pH值应控制在9.5以上。
（5）NH3－N的去除
5.1好氧生化处理能将NH3转化为亚硝酸盐氮或硝酸盐氮，去除氨氮；缺氧反硝化处理可以脱氮。
在硝化反应中碳源不足时可人工添加碳源。
（6）废液的处理与处置
废液含高浓度铜、络合剂、COD和可能的氨、CN、Ni等。
Au等贵重金属厂家应自行回收。
6.1废酸、废碱应优先作为资源再利用。
6.2蚀刻液应优先回收再生并重复使用。
6.3高浓度重金属废液应优先进行资源回收再生。
6.4废液宜按不同种类分别收集储存，有利于回收和处理。
6.5无回收价值的废液宜采用单独预处理后小流量进入废水处理系统。
（7）污泥处理与处置
7.1普通清洗废水处理后的污泥可采用厢式压滤或带式压滤等方式脱水，滤出液返回普通清洗废水池。
7.2络合铜废水采用简单硫化物沉淀处理的污泥，宜单独脱水，滤出液返回络合废水池。
7.3酸析后的污泥宜采用重力砂滤脱水或带式压滤机脱水。
7.4污泥的处置，须按危险废物并根据危险废物的相关规定进行处置。
生化处理的剩余污泥中含有重金属，禁止农用。
污泥转移应遵循国家危险废物管理有关规定。
3）总流程
2、回用水处理
1）回用原则：
（1）磨板废水成份较简单，可采用铜粉过滤后回用至磨板工序。
（2）应采用优质清洁废水作为回用水水源，宜按顺序优先采用电镀清洗水、低浓度清洗水、一般清洗水。
含高有机物、络合物清洗水不宜作为回用水源。
（3）应根据回用水水质要求制订回用处理工艺。
一般宜采用预处理+反渗透工艺；
（4）应当核算废水回用后反渗透的浓水对排放水质的影响，并依此调整废水分流方式和整体处理工艺。
（5）印制电路板企业应优先考虑采用在线回用处理工艺，在线回用处理工艺包括膜法、离子交换法等。
（6）一般可将处理达标后的综合废水作为回用水处理系统的水源。
（7）回用水处理系统的主要工艺过程包括多介质过滤、超滤、反渗透等，应综合考虑进水水质、回用水水质要求、回用率以及经济技术指标等因素确定合理的工艺组合。
（8）回用水处理系统的产水需回用于生产线，水质要求视企业情况而定，通常达到自来水水质要求时即可回用至一般清洗工序；浓水可经独立处理系统处理后达标排放，也可将浓水排入生化处理系统作进一步处理。
2）回用流程
磨板废水回用：
电镀废水回用：
综合废水回用：
平板显示器行业废水研究
一、废水来源
TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器件）行业
完整的TFT-LCD的生产工艺路程主要包括：
阵列工程（Array）、彩膜工程（CF）、成盒工程（Cell）和模块工程（Module）三大部分。
PDP（等离子显示器件）行业
PDP的生产工艺路线主要包括：
前板制程、后板制程以及组装
二、废水水质
TFT-LCD行业
1、Array工程所产废水：
2、CF工程所产废水
3、Cell工程所产废水
PDP行业
三、出水水质
1、国家标准
污水综合排放标准
2、行业标准
5、企业标准
有些企业考虑到最终排放水质要与生活污水合流排放，或是响应国家号召，会出现与国家标准和行业标准不相同的标准。
四、工艺流程
1、TFT-LCD企业A
水质：
流程：
2、企业B
其他流程，可参考BOE项目和南京熊猫项目。
电真空行业废水研究
一、废水来源
在CRT行业中常用到的酸碱化学试剂有：
在CRT行业中常用到的有机化学试剂有：
在CRT行业中常用到的重金属类化学试剂有：
上述试剂就会造成污染。
二、废水水质
三、出水水质
与平板显示器行业一样。
四、工艺流程
升级会员 