电子厂电子元器件废水处理全解析
在电子厂生产电子元器件的过程中,废水的产生不可避免。这些废水若未经妥善处理便排入环境,会对生态系统造成严重破坏,威胁水生物生存,影响周边水体的正常使用功能,还可能通过食物链危害人体健康。因此,深入了解电子厂电子元器件废水的相关情况至关重要。
一、废水来源
(一)电镀工序
为赋予电子元器件特定的性能,如提高导电性、增强耐腐蚀性等,常需在其表面电镀一层金属。在电镀时,会使用包含金属盐(像镀铜液里的硫酸铜、镀镍液中的硫酸镍等)、络合剂、添加剂等成分的电镀液。完成电镀后,需对元器件进行清洗,这一清洗过程会产生含有金属离子、络合剂以及其他添加剂的废水。举例来说,某生产手机芯片的电子厂,在对芯片引脚进行镀锡处理后,清洗废水里就含有大量的锡离子以及电镀过程中使用的各类添加剂。
(二)蚀刻工序
在印刷电路板(PCB)等电子元器件的生产中,蚀刻是形成电路图案的关键步骤。蚀刻液的类型多样,常见的有强酸(如氯化铁、过硫酸铵等)、强碱或重金属盐(如硫酸铜等)。当蚀刻工序结束,这些蚀刻液会因被使用而产生含有金属离子、酸或碱的废水。以生产电脑主板的电子厂为例,在蚀刻主板电路时,使用的氯化铁蚀刻液在完成蚀刻后,产生的废水含有大量的铁离子和铜离子等。
(三)清洗工序
电子元器件在多个生产步骤后都要进行清洗,目的是去除表面的颗粒、有机物、金属离子等杂质。清洗液中包含各种化学试剂,比如酸(像氢氟酸、硝酸等)、碱(如氢氧化钠、氢氧化钾等)、有机溶剂(例如乙醇、丙酮等)以及表面活性剂等。这些试剂在清洗操作后会随着清洗水进入废水体系。例如,在生产电子显示屏的企业中,对显示屏进行清洗时,使用含有氢氟酸和表面活性剂的清洗液,清洗后产生的废水就含有相应的化学物质。
二、废水成分
(一)重金属
电子元器件废水常含有铜、镍、铅、锡等重金属离子。这些重金属具有毒效长、不可生物降解的特性,能够在生物体内不断富集,进而干扰生物体的正常机能。比如,铜离子过量会影响水生生物的呼吸和生长,铅离子则对人体神经系统、造血系统等造成严重损害。在一些以生产连接器为主的电子厂废水中,铜离子浓度可能高达几百毫克每升。
(二)酸碱物质
废水中的酸主要来源于蚀刻工序和清洗工序中使用的酸性试剂,如盐酸、硫酸、氢氟酸等;碱则源于碱性蚀刻液和部分清洗液,如氢氧化钠、氢氧化钾等。酸碱废水若直接排放,会改变受纳水体的 pH 值,破坏水体的酸碱平衡,影响水生物的生存环境,还可能腐蚀排水管道和处理设施。如某生产二极管的电子厂,其废水 pH 值有时可低至 2 - 3,呈强酸性。
(三)有机物
生产过程中使用的有机溶剂、表面活性剂、光亮剂、螯合剂等会使废水中含有大量有机物。这些有机物不仅增加了废水的化学需氧量(COD),部分还具有毒性和生物难降解性。例如,在电子厂常用的三氯乙烯等有机溶剂,具有致癌风险,且难以通过常规生物处理方法去除。一些生产电子传感器的企业,其废水 COD 值可达数千毫克每升。
(四)氟化物
在半导体生产等涉及蚀刻工艺的环节,常使用氢氟酸、氟化铵等含氟试剂,导致废水中含有氟化物。氟化物对人体健康危害较大,长期饮用含氟量超标的水会引发氟斑牙、氟骨症等疾病。如生产半导体芯片的电子厂,其废水氟化物浓度可能高达几百毫克每升。
三、废水处理案例
(一)某集成电路制造企业
(二)某印刷电路板(PCB)生产企业
总之,电子厂电子元器件废水成分复杂、危害大,但通过采用合适的处理工艺,能够实现达标排放和水资源的回收利用,兼顾环境效益与经济效益,推动电子产业的可持续发展。
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