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

1. Źródła ścieków, typowe zanieczyszczenia oraz cechy wody

Ścieki z produkcji sztywnych płytek obwodów drukowanych (PCB) powstają głównie podczas szlifowania podłoża, wiercenia i usuwania pyłu, odtłuszczania kwasami/lugami, chemicznego miedziowania, elektrolitycznego miedziowania i niklowania, trawienia, usuwania fotorezystu, drukowania masy lutowniczej oraz różnych procesów płukania. Są uznawane za jeden z najbardziej złożonych strumieni ścieków przemysłowych w branży produkcji sprzętu elektronicznego ze względu na różnorodny skład chemiczny i wielość kategorii ścieków.

Ścieki dzieli się ogólnie na cztery główne strumienie:

• Ścieki z procesów galwanicznych zawierające metale ciężkie
• Ścieki trawiennicze o odczynie kwasowym lub zasadowym
• Ścieki organiczne zawierające farby
• Ścieki mieszane z procesów płukania

Typowymi zanieczyszczeniami są m.in. jony miedzi, niklu, cyny oraz innych metali ciężkich, środki kompleksujące, pozostałości kwasów i zasad, chemikalia do trawienia, żywice fotorezystorów, rozpuszczalniki organiczne, wysokie stężenie COD oraz zawieszone cząstki stałe.

W porównaniu z odpadami po produkcji giętkich płytek obwodów drukowanych (FPC) produkcja sztywnych płytek obwodów drukowanych charakteryzuje się zwykle bardziej stabilnymi składami chemicznymi, ale generuje znacznie większe objętości ścieków oraz wyższe stężenia soli. Część ciężkich metali występuje w trwałych formach kompleksowych, które nie mogą być całkowicie usunięte za pomocą konwencjonalnej koagulacji i sedymentacji. Częste wahania jakości i przepływu ścieków, w połączeniu z dużym potencjałem powstawania osadów, stawiają surowe wymagania dotyczące niezawodności oczyszczania oraz jakości uzyskanej wody regenerowanej.

2. Typowe wyzwania stojące przed klientami

Odpady wodne z produkcji płytek obwodów drukowanych (PCB) stwarzają istotne wyzwania związane z ich oczyszczaniem, szczególnie podczas operacji trawienia i elektroplaterii, w których metale ciężkie w postaci związków kompleksowych są trudne do usunięcia. Konwencjonalne procesy oczyszczania często nie zapewniają stabilnego osiągania limitów emisji metali ciężkich, co zwiększa ryzyko niezgodności z przepisami ochrony środowiska.

Odpady wodne z usuwania fotorezystu zawierają wysokie stężenia trudno rozkładalnych związków organicznych o niskiej biodegradowalności, co powoduje silne obciążenia udarowe systemów biologicznego oczyszczania i prowadzi do niestabilnego usuwania COD oraz wahania barwy.

Częste zmiany w cyklu produkcyjnym oraz modyfikacje procesów powodują znaczne wahania składu odpadów wodnych i ich przepływu. Standardowe systemy oczyszczania zwykle mają ograniczoną odporność na udarowe obciążenia hydrauliczne i zanieczyszczeniowe, co skutkuje zakamienieniem rurociągów, zanieczyszczeniem membran, nadmiernym zużyciem odczynników chemicznych oraz zwiększoną produkcją osadu.

Ponadto konwencjonalne, ustandaryzowane wyposażenie często nie charakteryzuje się wystarczającą odpornością na korozję, tolerancją soli oraz skutecznością w zapobieganiu osadzaniu się zanieczyszczeń, aby wytrzymać surowe warunki eksploatacji w produkcji płytek obwodów drukowanych przez dłuższy czas.

Ponieważ wiele zakładów produkcyjnych płytek obwodów drukowanych nadal rozszerza swoje moce produkcyjne, działając przy tym w ograniczonej przestrzeni fabrycznej, tradycyjne miejskie oczyszczalnie ścieków zajmują zbyt dużo powierzchni i oferują niewielką elastyczność pod kątem przyszłych modernizacji. Coraz częściej wymagane są rozwiązania dostosowane indywidualnie oraz systemy oczyszczania o konstrukcji modułowej, wspierające masową, ciągłą produkcję płytek obwodów drukowanych.

3. Proces oczyszczania i kluczowe wyposażenie

Aby poradzić sobie z cechami ścieków o wysokiej zawartości soli, złożonej obecności metali ciężkich oraz zmiennej ilości obciążenia organicznego, nasze rozwiązanie wykorzystuje następujący sprawdzony proces oczyszczania:

Oddzielne zbieranie → Rozkład związków złożonych i kondycjonowanie → Koagulacja i sedymentacja → Zaawansowana utylizacja utleniająca → Oczyszczanie biologiczne → Odzysk membranowy

Różne strumienie ścieków są zbierane i wyrównywane oddzielnie, aby wyeliminować krzyżowe zanieczyszczenie oraz zmniejszyć uderzeniowe obciążenie hydrauliczne.

Dedykowany proces rozkładu kompleksów rozkłada stabilne kompleksy metali ciężkich, po czym następuje precyzyjna osadzanie chemiczne umożliwiające skuteczne usunięcie miedzi, niklu oraz innych charakterystycznych zanieczyszczeń.

Koagulacja i klarowanie usuwają zawieszone substancje stałe oraz zanieczyszczenia koloidalne, podczas gdy zaawansowany proces utleniania metodą Fentona degraduje trudno rozkładalne organiczne pozostałości po fotorezystorach.

Pozostały COD usuwany jest dodatkowo w procesie biologicznym, po czym stosowane są systemy ultrafiltracji (UF) oraz odwróconej osmozy (RO) odpornych na zanieczyszczenia, co pozwala uzyskać oczyszczoną wodę wysokiej jakości przeznaczoną do płukania i czyszczenia w procesach produkcyjnych.

Główne wyposażenie obejmuje:

• Oddzielne systemy wyrównawcze
• Jednostki reakcyjne do rozkładu kompleksów
• Wysokowydajne klarowniki
• Systemy zaawansowanego utleniania
• Membranowe systemy odporno na zaklejanie
• Inteligentne urządzenia do dozowania chemikaliów
• Systemy monitoringu jakości wody w czasie rzeczywistym

4. Zalety rozwiązania

To rozwiązanie zaprojektowano specjalnie dla wymagających warunków eksploatacyjnych masowej produkcji sztywnych płytek PCB i skutecznie rozwiązuje kluczowe wyzwania branżowe, takie jak zgodność z przepisami dotyczącymi metali ciężkich, trudno rozkładalne związki organiczne z fotorezystorów, wysoka zawartość soli, powstawanie osadów oraz zmienne parametry jakości ścieków.

Oczyszczona ściekowa woda spełnia systematycznie zarówno przemysłowe normy odprowadzania, jak i wymagania dotyczące ponownego wykorzystania wody o wysokiej czystości.

Niestandardowe urządzenia mogą być projektowane zgodnie z objętością ścieków, zasoleniem, układem zakładu i warunkami produkcji, w tym wzmocnionymi strukturami odpornymi na korozję, kanałami przepływu antykalkowatym i kompaktowymi modułowymi jednostkami oczyszczania

Wszelkie kluczowe urządzenia mechaniczne, systemy oczyszczania wody oraz komponenty elektrycznego systemu sterowania posiadają certyfikaty zgodności z międzynarodowymi normami CE i UL, zapewniając bezpieczeństwo eksploatacji, niezawodność działania oraz zgodność z globalnymi wymaganiami branży produkcji elektroniki.

System charakteryzuje się doskonałą odpornością na nagłe obciążenia, niskimi kosztami eksploatacji oraz stopniem ponownego wykorzystania wody przekraczającym 95%, co znacznie ogranicza zużycie wody słodkiej oraz koszty usuwania odpadów niebezpiecznych.

Modułowa konstrukcja umożliwia elastyczne zwiększanie mocy i w pełni zautomatyzowaną pracę, czyniąc system idealnym rozwiązaniem dla długoterminowego wzrostu produkcji oraz ciągłej produkcji.

5. Doświadczenie projektowe i dokumenty potwierdzające

Zrealizowaliśmy z powodzeniem wiele projektów oczyszczalni ścieków dla dużych przemysłowych parków PCB oraz zakładów produkcyjnych sztywnych płytek PCB.

Przykładowy projekt referencyjny obejmował kompleksowy system oczyszczania ścieków PCB i ponownego wykorzystania wody o zdolności przetwarzania 1500 m³/dzień, zaprojektowany do oczyszczania ścieków pochodzących z zintegrowanych procesów galwanizacji, trawienia oraz fotorezystorów.

System ten nieustannie rozwiązywał wyzwania związane z pozostałościami ciężkich metali, wahaniem wskaźnika COD, zakamienieniem membran oraz ich zanieczyszczeniem, zapewniając ciągłą, całoroczną pracę i pomyślne przejście inspekcji zgodności środowiskowej oraz wewnętrznych akceptacji fabrycznych.

Do kwalifikacji wspierających należą:

• Własne patenty na technologie oczyszczania ścieków z produkcji płytek obwodów drukowanych
• Pełne certyfikaty urządzeń: CE, UL oraz ISO
• Raporty niezależnych, zewnętrzných badań jakości wody
• Dokumentacja zakończenia i akceptacji projektu
• Zweryfikowane referencje od wiodących przedsiębiorstw produkujących płytki obwodów drukowanych

6. Zakres usług i realizacja projektu

Zapewniamy kompleksowe rozwiązania EPC (inżynieria, zakupy i budowa) do oczyszczania ścieków z produkcji płytek obwodów drukowanych, 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 w terenie, pobieranie próbek ścieków oraz analiza laboratoryjna
• Indywidualne rozwiązanie technologiczne oraz oferta handlowa opracowane na podstawie warunków produkcji płytek obwodów drukowanych (PCB)
• 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