PCB-valmistuksen jätevesien käsittelyyn tarkoitettu teollisuusratkaisu

1. Jätevesien lähteet, tyypilliset kontaminantit ja veden ominaisuudet

Kovien PCB-levyjen (Printed Circuit Board) valmistuksesta syntyvät jätevedet muodostuvat pääasiassa alustan hiomisessa, porauksessa ja pölyn poistossa, happo-/emäskäsitellyssä rasvanpoistossa, katalyyttisessä kuparipinnoituksessa, kupari- ja nikkeli-elektrolyysipinnoituksessa, etsoinnissa, valokuvakemikaalien poistossa, tinanpintapinnoituksen tulostuksessa sekä erilaisissa pesuprosesseissa. Niitä pidetään yhtenä monimutkaisimmista teollisuusjätevesivirroista elektroniikan valmistusteollisuudessa sen monimuotoisen kemiallisen koostumuksen ja useiden eri jätevesiluokkien vuoksi.

Jätevedet luokitellaan yleensä neljään päävirtoon:

• Raskasmetallipinnoitusjätevedet
• Happamia ja emäksisiä etsojajätevesiä
• Mustevärisiä orgaanisia jätevesiä
• Sekoitettuja pesujätevesiä

Tyypillisiä kontaminaanteja ovat kupari, nikkeli, tina ja muut raskasmetallikationit, kompleksimuodostajat, jäännös happoja ja emäksiä, syövyttävät kemikaalit, valokuvaresinat, orgaaniset liuottimet, korkea COD-arvo ja kelluva hiukkasmaisesti jakautunut aine.

Joustavan piirilevyn (FPC) jätevesien vertailussa kovien piirilevyjen valmistus käyttää yleensä vakaimpia kemiallisia koostumuksia, mutta tuottaa huomattavasti suurempia jätevesimääriä ja korkeampaa suolakertymää. Osa raskasmetaleista esiintyy vakaina kompleksimuodoina, joita ei voida poistaa täysin perinteisillä kasaantumis- ja saostustekniikoilla. Jäteveden laadun ja virtausnopeuden usein vaihtelevat arvot sekä korkea kalkkautumisalttius asettavat tiukat vaatimukset käsittelyn luotettavuudelle ja kierrätetyn veden laadulle.

2. Asiakkaiden yleisimmät haasteet

PCB:n valmistuksesta peräisin oleva jätevesi aiheuttaa merkittäviä käsittelyhaasteita, erityisesti etsoinnin ja sähkökromauksen aikana, jolloin monimutkaiset raskasmetalliyhdisteet ovat vaikeita poistaa. Perinteiset käsittelymenetelmät eivät usein pysty johdonmukaisesti saavuttamaan raskasmetallien purkupaikkarakenteita, mikä lisää ympäristövaatimusten noudattamisen riskejä.

Valokuvakemikaalien poistosta peräisin oleva jätevesi sisältää korkeita konsentraatioita hankalia orgaanisia yhdisteitä, joilla on heikko biologinen hajoavuus. Tämä aiheuttaa vakavia kuormituspikoja biologisiin käsittelyjärjestelmiin ja johtaa epävakaaseen COD:n poistoon sekä värin vaihteluihin.

Tuotannon usein vaihtuvat työvuorot ja prosessimuutokset johtavat huomattaviin vaihteluihin jäteveden koostumuksessa ja virtausnopeudessa. Standardit käsittelyjärjestelmät eivät yleensä kestä hydraulisia tai saastumisen aiheuttamia kuormituspikoja, mikä johtaa putkistojen kalkkautumiseen, kalvojen tukkeutumiseen, liialliseen kemikaalien kulutukseen ja lisääntynyt lietteen muodostumiseen.

Lisäksi perinteiset standardoidut laitteet eivät usein tarjoa riittävää korroosionkestävyyttä, suolakestävyyttä tai liimapitoisuuden estämisen suorituskykyä pitkäaikaiseen käyttöön PCB-valmistuksen vaativissa olosuhteissa.

Koska monet PCB-tuotantolaitokset jatkavat kapasiteettinsa laajentamista rajoitetun tehdasalueen sisällä, perinteiset siviiliympäristövesien käsittelylaitokset vievät liikaa maata ja tarjoavat vain rajallista joustavuutta tuleviin päivityksiin. Suurimittaisen, jatkuvan PCB-valmistuksen tukemiseksi tarvitaan yhä enemmän räätälöityjä, modulaarisia käsittelyjärjestelmiä.

3. Käsittelyprosessi ja keskeiset laitteet

Korkean suolapitoisuuden, monimutkaisten raskasmetallien ja vaihtelevien orgaanisten kuormitusten ominaisuuksien hoitamiseksi ratkaisumme käyttää seuraavaa todistettua käsittelyprosessia:

Erilliskeräys → Monimutkaisuuden purku ja säätö → Koagulaatio ja sedimentointi → Edistynyt hapetus → Biologinen käsittely → Kalvojen uudelleenkäyttö

Eri jätevesivirrat kerätään erikseen ja tasataan, jotta ristisäilöntä estetään ja hydraulinen iskukuormitus vähennetään.

Erityinen kompleksien hajottamisprosessi hajottaa stabiileja raskasmetallikomplekseja, minkä jälkeen tarkka kemiallinen saostus poistaa tehokkaasti kuparia, nikkeliä ja muita tyypillisiä kontaminaantteja.

Koagulaatio ja selkeytys poistavat kelluvat kiinteät aineet ja kolloidiset epäpuhtaudet, kun taas Fentonin edistetty hapetusprosessi hajottaa vaikeasti hajoavia valokudosta sisältäviä orgaanisia yhdisteitä.

Jäännös-COD poistetaan lisäksi biologisella käsittelyllä, jonka jälkeen käytetään ultrafiltraatiota (UF) ja liimaantumista estävää käänteisosmoosijärjestelmää (RO), jotta tuotettaisiin korkealaatuista kierrätysvettä, joka soveltuu tuotantoprosessien pesuun ja puhdistukseen.

Ydinlaitteet sisältävät:

• Erilliset tasausjärjestelmät
• Kompleksien hajottamiseen tarkoitetut reaktioyksiköt
• Korkeatehokkaat selkeyttimet
• Edistetyt hapetusjärjestelmät
• Epäsuodattumisen estävät kalvojärjestelmät
• Älykäs kemikaalien annostelulaitteisto
• Verkossa toimivat vedenlaatumittausjärjestelmät

4. Ratkaisun edut

Tämä ratkaisu on erityisesti suunniteltu kovakuorisille PCB-valmistuslaitoksille, joissa tuotanto on suurta ja toimintaolosuhteet vaativia; se ratkaisee tehokkaasti tärkeitä teollisuuden haasteita, kuten raskasmetallien sääntelyvaatimukset, hankalasti hajoavat valokuvaresinat, korkea suolapitoisuus, kalkkisaostumat ja vaihteleva jäteveden laatu.

Käsitelty jätevesi täyttää jatkuvasti sekä teollisen vesienpoiston standardit että korkealaatuisen veden uudelleenkäytön vaatimukset.

Mukautettuja ei-standardoituja laitteita voidaan suunnitella jätevesimäärän, suolapitoisuuden, tehdasrakenteen ja tuotanto-olosuhteiden mukaan, mukaan lukien vahvistetut korroosionkestävät rakenteet, kalkkisaostumia estävät virtauskanavat ja tiukentuneisiin korroosio- ja suolaympäristöihin optimoidut kompaktit modulaariset käsittelyyksiköt.

Kaikki keskitetyt mekaaniset laitteet, vedenkäsittelyjärjestelmät ja sähköiset ohjauskomponentit on sertifioitu CE- ja UL-turvastandardeihin, mikä takaa käyttöturvallisuuden, luotettavuuden ja noudattamisen globaaleihin elektroniikan valmistukseen liittyviin vaatimuksiin.

Järjestelmä tarjoaa erinomaisen vastustuskyvyn äkillisille kuormituksille, alhaiset käyttökustannukset ja veden uudelleenkäyttöasteen yli 95 %, mikä vähentää merkittävästi makean veden kulutusta ja vaarallisten jätteiden käsittelykustannuksia.

Sen modulaarinen rakenne mahdollistaa joustavan kapasiteetin laajentamisen ja täysautomaattisen toiminnan, mikä tekee siitä ideaalin ratkaisun pitkäaikaiseen tuotannon kasvuun ja jatkuvaan valmistukseen.

5. Hankkeiden kokemus ja tukivarat

Olemme toimittaneet onnistuneesti lukuisia jätevesienkäsittelyprojekteja suurten PCB-teollisuusalueiden ja jäykkien PCB-valmistustilojen tarpeisiin.

Edustava viiteprojekti sisälsi kattavan PCB-jätevesien käsittely- ja veden uudelleenkäyttöjärjestelmän, jonka käsittelykapasiteetti oli 1 500 m³/päivä ja joka oli suunniteltu integroidun sähkökromauksen, syövytyksen ja valokuvaresistin jätevesien käsittelyyn.

Järjestelmä on jatkuvasti ratkaissut haasteet, jotka liittyvät raskasmetallijäämien, COD:n vaihteluiden, kalvojen kovettumiseen ja saastumiseen, säilyttäen jatkuvan toiminnan koko vuoden ajan ja läpäissenä onnistuneesti ympäristövaatimusten tarkastukset sekä sisäiset tehdashyväksyntätarkastukset.

Tukikelpoisuuteen kuuluvat:

• Omien patenttien suojaamat PCB-jätevesien käsittelytekniikat
• Täydelliset CE-, UL- ja ISO-laitteistosertifikaatit
• Riippumattomat kolmannen osapuolen vedenlaatutestausraportit
• Hankkeen valmius- ja hyväksyntäasiakirjoja
• Todennetut viitteet johtavilta PCB-valmistusyrityksiltä

6. Palvelun laajuus ja projektin toteuttaminen

Tarjoamme kattavia EPC-ratkaisuja (suunnittelu, hankinta ja rakentaminen) piirilevyjen valmistuksesta peräisin olevan jäteveden käsittelyyn, mukaan lukien:

• Paikallinen kartoitus ja prosessin arviointi
• Jäteveden näytteenotto ja laboratoriotutkimus
• Räätälöity prosessitekniikka
• Eistandardoitujen laitteiden valmistus
• Asennus ja sopeutus
• Käyttö- ja huoltopalvelut (O&M)
• Järjestelmän päivitys- ja muunnosprojektit
• Kulutustarvikkeiden ja varaosien elinikäinen toimitus

Standardiprojektin työnkulku

• Paikallinen kartoitus, jäteveden näytteenotto ja laboratoriotutkimus
• Räätälöity käsittelyratkaisu ja kaupallinen tarjous perustuen PCB-tuotanto-olosuhteisiin
• Varusteiden suunnittelu, valmistus ja paikan päällä tapahtuva asennus sopimuksen myöntämisen jälkeen
• Järjestelmän käynnistys ja yhdennetty kokeilukäyttö, kunnes saavutetaan vakaa vaatimustenmukaisuus
• Ympäristöhyväksyntään liittyvän tukipalvelun tarjoaminen ja käyttäjäkoulutus
• Pitkäaikainen ennakoiva huolto, järjestelmän optimointi ja 24/7 tekninen tuki