Rozwiązanie przemysłowe do oczyszczania ścieków z produkcji elastycznych płytek obwodów drukowanych (FPC)

1. Źródła ścieków, typowe zanieczyszczenia oraz cechy wody

Ścieki z produkcji elastycznych płytek obwodów drukowanych (FPC) powstają głównie podczas wiercenia, chemicznego pokrywania miedzią, galwanizacji, trawienia suchego i mokrego, wywoływania i usuwania warstwy ochronnej, wykańczania powierzchni oraz czyszczenia warsztatów. Ze względu na zróżnicowane chemikalia produkcyjne oraz częste zmiany procesów technologicznych ścieki FPC uznawane są za jedne z najtrudniejszych do oczyszczenia ścieków przemysłowych w precyzyjnej elektronice.

Ścieki są zazwyczaj klasyfikowane do czterech kategorii: ścieki zawierające metale ciężkie w postaci kompleksów, ścieki kwasowe i zasadowe po procesie trawienia, ścieki organiczne zawierające farbę oraz ścieki mieszane po płukaniu.

Typowymi zanieczyszczeniami są jony miedzi i niklu w postaci kompleksów, kwasy i zasady, sole rozpuszczalne, żywice fotorezystorowe, rozpuszczalniki organiczne, środki powierzchniowo czynne oraz zawieszone drobne cząstki.

W porównaniu ze ściekami z produkcji tradycyjnych sztywnych płytek obwodów drukowanych (PCB), produkcja elastycznych płytek obwodów drukowanych (FPC) wiąże się z częstą wymianą chemikaliów oraz znaczną ilością środków kompleksujących, takich jak EDTA i kwas cytrynowy, co prowadzi do powstawania wysoce stabilnych kompleksów metalicznych, których nie można skutecznie usunąć za pomocą konwencjonalnych procesów osadzania. Dodatkowo ścieki charakteryzują się dużymi wahaniomi wartości COD, intensywnym zabarwieniem, szybkim nagromadzaniem się soli oraz surowymi wymaganiami dotyczącymi zarówno skuteczności usuwania zanieczyszczeń, jak i stabilności eksploatacyjnej procesu oczyszczania.

2. Typowe wyzwania stojące przed klientami

Najważniejszym wyzwaniem w oczyszczaniu ścieków z produkcji FPC jest usuwanie metali ciężkich w postaci kompleksów. Konwencjonalne procesy koagulacji i sedymentacji nie są w stanie skutecznie rozłożyć tych kompleksów, co często prowadzi do nadmiernych stężeń miedzi i niklu oraz ryzyka naruszenia przepisów ochrony środowiska.

Ścieki z procesów rozwijania i usuwania fotorezystu zawierają wysokie stężenia trudno rozkładalnych związków organicznych o niskiej biodegradowalności, co powoduje silne obciążenia udarowe systemów oczyszczania biologicznego oraz niestabilną jakość odpływu.

Częste zmiany produkcji powodują znaczne wahania składu ścieków oraz ich przepływu. Standardowe systemy oczyszczania charakteryzują się zwykle ograniczoną odpornością na udarowe obciążenia hydrauliczne i zanieczyszczeniowe, co prowadzi do zatorów w rurociągach, nadmiernego zużycia odczynników chemicznych oraz zwiększonej produkcji osadu.

Ponadto konwencjonalne urządzenia zazwyczaj nie zapewniają wystarczającej odporności na korozję ani na zatykanie, aby wytrzymać agresywne chemikalia stosowane w procesach elektronicznych, co zwiększa ryzyko wtórnego zanieczyszczenia.

Wraz z coraz bardziej zwartymi układami fabrycznymi i szybko rosnącą zdolnością produkcyjną tradycyjne obiekty do oczyszczania ścieków cywilnych zajmują nadmierną powierzchnię oraz oferują ograniczoną elastyczność w zakresie przyszłych modernizacji. Dlatego niezbędne są dostosowane, wysokiej wydajności systemy oczyszczania specjalnie zaprojektowane dla produkcji precyzyjnej elektroniki.

3. Proces oczyszczania i kluczowe wyposażenie

Aby odpowiedzieć na charakterystykę metali ciężkich w postaci kompleksów, trudno rozkładalnych zanieczyszczeń organicznych oraz znacznych wahań jakości ścieków, nasze rozwiązanie wykorzystuje następujący zintegrowany proces oczyszczania:

Oddzielne zbieranie → Rozkład kompleksów → Wyrównanie i osadzanie chemiczne → Zaawansowana utylizacja utleniająca → Oczyszczanie biologiczne → Odzysk membranowy

Różne strumienie ścieków są zbierane i wyrównywane osobno, aby zminimalizować uderzeniowe obciążenie hydrauliczne i zanieczyszczeniowe.

Zaawansowana oksydacja jest stosowana do niszczenia trwałych kompleksów metalicznych, podczas gdy specjalistyczne chelatujące środki wiążące metale ciężkie zapewniają skuteczne usuwanie rozpuszczonych jonów metalu.

Koagulacja i sedymentacja usuwają zawieszone ciała stałe oraz zanieczyszczenia koloidalne. Proces utleniania metodą Fentona dalszym etapem degraduje trudno rozkładalne organiczne pozostałości po fotorezystorach i znacznie obniża wskaźnik COD.

Na koniec biologiczne oczyszczanie połączone z ultrafiltracją (UF) oraz odpornymi na zanieczyszczenia systemami odwróconej osmozy (RO) zapewnia uzyskanie oczyszczonej wody wysokiej jakości, nadającej się do ponownego wykorzystania w operacjach płukania i czyszczenia płytek PCB.

Główne wyposażenie obejmuje:

• Oddzielne systemy wyrównawcze
• Jednostki reakcyjne do rozkładu kompleksów
• Wysokowydajne klarowniki
• Systemy zaawansowanego utleniania
• Membranowe systemy odporno na zaklejanie
• Inteligentne systemy dozowania chemikaliów
• Systemy online wysokiej precyzji do monitorowania jakości wody

4. Zalety rozwiązania

To rozwiązanie zostało specjalnie zaprojektowane dla wymagających warunków ścieków powstających podczas produkcji elastycznych płytek PCB i skutecznie rozwiązuje trzy główne wyzwania branżowe:

• Usuwanie ciężkich metali w postaci kompleksów
• Oczyszczanie ścieków zawierających rezysty z wysokim wskaźnikiem ChZT
• Stabilna praca w warunkach znacznych fluktuacji parametrów ścieków

Oczyszczony odpływ spełnia zawsze zarówno normy przemysłu elektronicznego dotyczące odprowadzania ścieków, jak i wymagania dotyczące ponownego wykorzystania wody.

Możliwe jest zaprojektowanie niestandardowego sprzętu niezgodnego ze standardami, dostosowanego do układu zakładu, warunków korozji chemicznej oraz charakterystyki ścieków – w tym konstrukcji odpornych na korozję, kanałów przepływowych zapobiegających zatykaniu się, kompaktowych systemów modułowych oraz precyzyjnej kontroli dawkowania chemikaliów.

Wszelkie główne urządzenia mechaniczne, elektryczne oraz do oczyszczania wody są certyfikowane zgodnie z międzynarodowymi normami CE i UL, zapewniając wysoką niezawodność eksploatacyjną oraz pełną zgodność z wymaganiami globalnych projektów przemysłowych.

System charakteryzuje się doskonałą odpornością na obciążenia udarowe, minimalizuje powstawanie osadu, obniża koszty eksploatacji oraz osiąga wskaźniki ponownego wykorzystania wody przekraczające 95%, co znacznie zmniejsza zużycie wody słodkiej oraz koszty związane z zgodnością środowiskową.

Modularna konstrukcja systemu umożliwia łatwą rozbudowę, w pełni zautomatyzowaną eksploatację oraz długoterminową adaptację do zmieniających się potrzeb produkcyjnych zakładów FPC.

5. Doświadczenie projektowe i dokumenty potwierdzające

Posiadamy szerokie doświadczenie w dostarczaniu rozwiązań do oczyszczania ścieków dla zakładów produkujących elastyczne płytki obwodów drukowanych (Flexible PCB).

Przykładowy projekt referencyjny obejmował system rekompensacji ścieków z produkcji wysokiej klasy FPC o zdolności przetwarzania 900 m³/dzień, zaprojektowany do oczyszczania mieszanych ścieków pochodzących z procesów trawienia, galwanizacji oraz rozwijania warstwy światłoczułej.

System skutecznie rozwiązał trwałe problemy, w tym nadmierną zawartość metali ciężkich w postaci kompleksów, niestabilne usuwanie wskaźnika ChZT oraz zakłócenia w pracy urządzeń spowodowane osadzaniem się zanieczyszczeń, przy jednoczesnym zapewnieniu niezawodnej eksploatacji przez cały rok oraz pomyślnym przejściu kontroli zgodności środowiskowej i testów akceptacyjnych ze strony klienta.

Do kwalifikacji wspierających należą:

• Własne patenty na technologię usuwania metali ciężkich w postaci kompleksów
• Sprzęt certyfikowany zgodnie z normami CE, UL oraz ISO
• Raporty niezależnych, zewnętrzných badań jakości wody
• Dokumentacja akceptacji projektu
• Zweryfikowane referencje od wiodących producentów sprzętu elektronicznego

6. Zakres usług i realizacja projektu

Zapewniamy kompleksowe rozwiązania EPC (projektowanie, zaopatrzenie i budowa) do oczyszczania ścieków z produkcji FPC, w tym:

• Badania terenowe i ocena procesu
• Pobieranie próbek ścieków i analizy laboratoryjne
• Indywidualne inżynieria procesowa
• Produkcja urządzeń niestandardowych
• Instalacja i uruchomienie
• Usługi eksploatacji i konserwacji (O&M)
• Projekty ulepszania i modernizacji systemu
• Dostawa materiałów eksploatacyjnych i części zamiennych przez cały okres użytkowania systemu

Standardowy przepływ pracy nad projektem

• Badania terenowe, pobieranie próbek ścieków i analiza laboratoryjna
• Dostosowane rozwiązanie oczyszczalnicze oraz propozycja handlowa oparte na warunkach produkcji
• Inżynieria, produkcja i montaż urządzeń w miejscu po zawarciu umowy
• Rozruch systemu oraz kompleksowe próby eksploatacyjne aż do osiągnięcia stabilnej zgodności z wymaganiami
• Wsparcie w procesie akceptacji środowiskowej oraz szkolenie operatorów
• Długoterminowa konserwacja zapobiegawcza, optymalizacja systemu oraz techniczne wsparcie 24/7