电子行业污染分析及处置方式Word下载.docx

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包括纸绝缘板、覆铜板、电容器用铝箔材料、聚丙烯膜、压电材料等；

b）电真空材料：

包括钨制品、钼制品、镍基合金、复合金属电子材料、电子网板、液晶材料等；

c）半导体材料：

包括半导体单晶、半导体片材、石英制品、塑封材料、引线框架等；

d）信息化学品材料：

包括荧光粉、消气剂、光刻胶等。

这些电子材料在加工的进程中会产生大量的污染物。

下面讲一下电子专用材料的要紧生产工艺及组成：

一、经常使用绝缘材料

1）油类及蜡状物质

电子工业中所用的绝缘油和蜡状介质是液态、半液态或固态的有机化合物，它们主若是用作电子元件的浸渍、灌注和涂覆材料。

液态绝缘材料有三类：

矿物油、合成油和植物油。

2）树脂和塑料

树脂是某些复杂的高分子的有机化合物的通称。

低温时树脂多数是无定形的玻璃状物质，或多或少地有某些脆性。

包括天然树脂和合成树脂两大类。

天然树脂包括植物性松香、动物性虫胶和矿物性的琥珀等；

合成的树脂分为热塑性和热固性树脂。

二、高纯度材料的制备

以硅单晶为例：

图高纯度多晶硅制备流程3、有机电子材料

有机电子材料的特点是：

可将有机分子中的各类原子或原子团置换为其它原子，取得的分子结构具有多样性；

从纤维形成能或薄膜形成能方面来看，成型加工性良好；

耐久性、耐热性不够，靠得住性也低等。

4、信息化学品材料

通常指为电子、信息产业配套的化工原料。

要紧包括集成电路（IC）和分立器件、光电子器件、印刷电路板、液晶、电阻、电容、显像管、电视机、运算机、收录机、激光唱盘、移动、机等的电子元器件、零部件和整机生产与组装用的各类化工原料。

常见的有：

光刻胶、特种电子气体、超净高纯化学试剂、封装材料和电子浆料等。

其特点是品种繁多，质量要求严，对环境、包装、运输贮存的干净要求苛刻，产品更新换代快，开发投入资金大。

电子浆料要紧包括电阻浆料、导体浆料、介质浆料三大类。

由于电子信息产业的高速进展，电子化学品在以后的几年内会向多功能和多用途方向进展。

更多高性能、高靠得住性的金属浆料将研制出来；

导体浆料向低本钱、一般金属和多元性方向进展。

图紫外正型光刻胶的生产流程几种要紧原材料生产工艺流程：

图在LED蓝光芯片上涂覆荧光粉制作白光LED的工艺流程

图一般金属膜电阻浆料生产工艺

钛酸钡要紧用于制造高介电陶瓷、迭层瓷电容器和正温度系数热敏等电子元器件。

制造方式有固相法、碳酸盐沉淀法、氢氧化钡水热法、草酸沉淀法等。

图固相法生产钛酸钡工艺流程

图碳酸盐沉淀法生产钛酸钡工艺流程

三、电子行业的产污分析

一、电子专用材料工艺：

表电子专用材料生产的典型工艺

二、污染物产生及排放：

1）切削加工：

在平面磨床上干磨及砂轮机上抛光金属零件时产生钡铝粉、铬镍粉；

高速切削时产生油烟；

2）电、气焊及等离子切割时产生金属蒸汽；

3）对激光打孔、激光切割、外型加工时产生的粉尘;

4）印制板生产设备如数控钻床、开槽机、倒角机等加工时产生的胶木粉尘；

蚀刻机、去膜机、显影机产生的酸碱蒸汽；

黑化设备产生的碱性废气;

5）涂胶和贴膜设备产生的含感光胶废气;

6）清洗时产生的酸碱废水；

7）采纳有机溶剂清洗时产生四氯化碳等有机物废水；

8）电镀废水：

氰化物、氯化物、铬酸、重金属（铜、镍、锌、银等）、酸碱及其它化学物质；

9）覆铜板用树脂制造进程中将产生甲醇、丙酮废气;

10）荧光粉着色干燥设备产生的异丙醇废气;

11）荧光粉烧成设备产生的二氧化硫废气;

12）荧光粉配料、过筛、混合等干法生产进程中产生的硫化锌粉尘;

13）覆铜板制造进程中产生的含酚废水;

14）覆铜板浸胶设备产生的含甲醇、丙酮及甲醛的废气;

15）氮化炉产生的氨废气;

16）半导体单晶制备中抛光设备产生的氯气;

17）半导体单晶制备中侵蚀设备产生的氨气;

18）生产进程中产生的废气要紧为挥发性有机物废气，原材料中树脂内所含的挥发性有机物、有机稀释剂、有机清洗剂等除少量残留在产品中外，都排放到空气、废水和固体废物中。

19）树脂、溶剂及其它挥发性有机物在配料、运输、寄存时挥发有机物；

20）涂覆或含浸等加工和从传输进程中挥发有机物；

21）在烘箱加热时挥发有机物；

22）后处置进程中挥发有机物；

23）电子化学品、电子浆料在抽取和回收处置时挥发；

24）在利用溶剂清洗有关设备时挥发有机物；

25）废水处置、固体废物处置及其它处置时挥发有机物。

26）配料、研磨等处置进程中产生粉尘；

废气污染物同具体工艺、配方组成有关。

关于必然工艺，配方往往可以更改，因此其产生的具体污染物也并非固定。

3、其它废气：

（1）锅炉废气

电子专用材料如电工陶瓷生产需大量的热量，可采纳一般蒸汽锅炉供热，但普遍利用有机载体加热炉。

有机载体加热炉燃烧产生的废气同一般蒸汽锅炉，但同时还存在少量的载体渗漏挥发。

（2）冷却塔蒸发的挥发性有机物

当冷却塔采纳精馏回收水作为冷却水，那么其中的硫酸、氟化物会排放到大气中。

几个重要污染指标的界定：

1．总氰化物

总氰化物要紧包括铁氰化物和亚铁氰化物，存在于加工废水中。

由于存在还原剂的作用，大多数铁氰化物被还原为亚铁氰化物（即[Fe（CN）6]4-）。

铁氰化物和亚铁氰化物为强络合物，十分稳固，不能被高锰酸钾、双氧水等氧化剂所氧化。

但在氧和阳光的作用下，低毒性的亚铁氰化物缓慢地转化为游离氰化物，毒性增强，其化学进程可表示为：

调查发觉，目前，氰化物的去除要紧采纳硫酸亚铁沉淀法和离子互换树脂法，去除率都可达到95%。

2.化学需氧量（CODCr）

现行处置技术对COD的处置情形：

电子专用材料行业废水处置的方式主若是化学氧化法（O3氧化）和生物处置技术的进展与应用，对处置高浓度有机废水是超级行之有效的方式。

厌氧生化处置方式对高浓度废液中COD去除率达90%以上。

好氧生化处置方式低浓度废液中COD去除率达80%以上。

化学氧化法确实是采纳强氧化剂（如O3、NaClO、KMnO4等）降低废水的COD值。

化学氧化法对显影剂去除率能达到90%以上，对COD的去除率达80%以上。

通过现场取样进行实验室规模实验得知：

处置废水出水COD与处置费用之间的呈线性增加关系，出水COD越低处置费用越高，处置费用占整个环保费用的比例也增加。

3、氨氮

氨氮是水体富营养化的一个重要因素，氨氮在标准中是操纵水体中含氮有机污染和爱惜水生生态系统的项目。

电子行业中的氨氮主若是树脂及其他材料中的添加剂或稳固剂。

氨氮处置方式有四种：

生物降解、离子互换、化学沉淀、吹气脱氮关于氨氮的处置没有设置专门的处置设施，主若是采纳臭氧法和生化法进行降解。

四、电子行业废水处置

电子行业如电镀、线路板等的废水的成份超级复杂，除含氰（CN-）废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。

依照重金属废水中所含重金属元素进行分类，一样能够分为含铬（Cr）废水、含镍（Ni）废水、含镉（Cd）废水、含铜（Cu）废水、含锌（Zn）废水、含金（Au）废水、含银（Ag）废水等。

下面介绍几种电子工业废水处置。

1、反彩管废水回收系统

该系统由二部份组成，即原水预处置部份，处置水量195m3/h;

反渗透部份，处置水量2x65m3/h。

其流程示用意见图1。

预处置部份

原水预处置的目的是使进入RO装置前的水质达到RO进水标准，延长RO膜的利用寿命，保证RO装置长期、稳固的运行。

预处置系统由原水地、增压泵、反洗滤器、絮凝、机械滤器、还原剂投加、活性炭滤器、反洗泵组成。

所有预处置工序包括杀菌，絮凝过滤，吸附，pH调剂，阻垢等，都是为了避免胶体物质及总悬浮固体微粒污染物堵塞有机物、微生物、氧化性物质等对膜的氧化破坏，从而使RO系统在良好状下工作。

反渗透部份

RO部份是由32根RO组件，按10:

6的形式列，共2套，别离用一个高压泵供水，RO产水每65mm3/h。

产水经管道输送到彩管生产制水线，作生产线的原水使废水得以回用。

运行结果本项目于2004年5月投入运行。

经检测，各项标均超过设计要求:

脱盐率97.3%;

水回收率:

70%;

产水量:

2x65m3/h。

各项指标的分析和检测结果示于以下表一。

RO膜面污染及膜面清洗处置

尽管本系统的预处置系统配备比较完善，但经较长时刻运行，RO膜面仍不免显现污染物的沉积，使系统产水量不断下降。

这是任何RO装置应用中普遍显现的现象。

对此，咱们采纳一种比较有效、简单易行的膜清洗方式:

在工艺流程配备RO膜清洗循环系统（见图1）;

清洗时，按l%磷酸钠，1%三聚磷酸钠，1%EDTA一四钠和0.2%NaOH，配制清洗液;

对系统进行循环清洗。

最后用RO产水循环冲洗。

清洗结果说明RO系统产水可接近于初始产量。

彩色显象管生产排出的废水经RO系统处置后，脱盐率达97.3%，产水量2x65m3/h符合彩管生产线纯水供给的设计要求，制水耗电0.85kwh/m3产水，说明RO在该领域的应用在技术上和经济上是可行的。

完善的预处置系统，是RO系统成功运行的保证。

本系统采纳的杀菌，絮凝，吸附，过滤，pH调剂，阻垢及还原等预处置环节，在系统一年多的平安、靠得住运行中，维持了各项指标的稳固。

通过较长时刻的运行，系统产水量有必然程度的下降，它能够通过RO膜清洗方式解决。

本系统采纳的配制专用清洗液及简易、有效方式可使产水量恢复到接近初始产水量水平。

二、印制线路板生产废水的处置

1）清洗废水

清洗废水来源于磨板、水洗、电镀、洗缸等程序，占总水量的80%以上，清洗废水整体呈酸性，其污染物浓度相对较低，一样pH为2-5，COD在100mg/L以下，铜离子质量浓度在100mg/L以下。

清洗废水流入调剂池调剂水质水量后，由提升泵泵入中和池，加入碱液调剂pH，再流入混凝池及助凝池。

加入混凝剂和助凝剂后，废水中的重金属离子和部份胶体类有机物形成絮状体，流入沉淀池进行泥水分离。

然后，污泥排入物化污泥池，沉淀池的出水流入中和池调剂pH后，经砂滤池和活性碳池后流入回用水池。

2）高浓有机废水

高浓有机废水来自于各除胶、除油、显影、脱膜、绿油工序等，其COD浓度很高，一样达3000-8000mg/L，是一种污染较严峻的废水，此类废水单独搜集后，经隔油沉渣池除去浮油等杂志后，进入调剂池调剂水质水量，再由废水泵打入酸析池，由pH在线仪操纵投加酸液，在酸性条件下，废水中的有机物析出浮于水面，按时清除。

酸析后加碱调剂pH，然后投加混凝剂，反映后再用气动隔膜泵打入厢式压滤机进行渣水分离。

现在，废水中的油墨和悬浮物截留于厢式压滤机内，滤液排出，作进一步处置。

3）络合铜废水

络合铜废水来自蚀刻、沉铜、沉银等工序，约占印制线路板生产废水总水量的8%左右。

废水中含有高浓度的络合铜、柠檬酸等。

络合废水须先破除络合物（铜鳌合物）才能将铜沉淀去除。

络合物的稳固性与溶液的pH有关。

在pH为2.9-12时，络合铜离子比Cu（OH）2稳固，无法通过调剂pH产生Cu（OH）2：

沉淀的方式将铜离子去除。

但CuS比有机络合铜离子更为稳固，通过投加Na2S能够产生CuS沉淀，从而破坏络合铜离子的平稳，达到去除铜离子的目的。

最后加入高分子助凝剂进行泥水分离。

可是，要使络合物中的铜完全沉淀下来，必需投加过量的硫化钠。

如何操纵硫化钠是个超级关键的因素。

一方面硫离子对后面的生化处置中微生物的培育有必然的迫害作用，另一方面，硫离子也是出水的操纵指标之一。

因此过量的Na2S需加FeSO4来去除。

经破络反映沉淀后的络合废水与经预处置的高浓有机废水一路进入后续工序处置。

3、电镀废水及其处置工艺

电镀废水的成份超级复杂，不同工艺，其电镀液配方、产品及其他生产原料均有区别，使得排放的废水水质不尽相同，可是，就一样电镀而言，其排放的生产废水水质大致相同。

电镀废水中要紧污染物有铜、镍、锌等金属及其络合物、F-、SS、酸、碱、有机物等，个别电镀企业废水中还含有Cr6+、CN-等危害性极大的污染物。

电镀除正常的生产废水外，还有少量高浓度废液或母液需要处置，其污染物的成份与生产废水类似。

综合分析电镀废水、废液的水质及排放情形，电镀废水处置一样按同类归并、分类搜集、别离处置的思路进行，分类明细见表1。

依照表1中的分类，下面别离介绍各类废水的经常使用途理工艺。

1）络合废水

络合废水中要紧污染物为铜离子的络合物，如Cu2+与NH4OH、EDTA等形成稳固的络合铜，一样靠投加酸碱中和的方式不能去除。

对络合废水的处置第一要破坏络合物，采纳溶度积比络合物稳固常数更小的沉淀剂，使其与金属离子形成更稳固的沉淀物，从废水中分离出来，达到去除的目的。

经常使用破络的化学药剂有Fe盐、Na2S等，因为S2-属于排放标准中严格操纵的污染物，因此Na2S只能作为辅助的破络剂，严格操纵其投加量。

经常使用络合废水处置工艺见图1。

2）含氟废水

电镀企业Pb-Sn废水中含有大量的氟硼酸根（BF4-）、Pb2+和Sn2+，其中Pb2+和Sn2+，通过投加碱液，调剂pH值生成沉淀物去除，氟硼酸根形成氟化物沉淀去除。

经常使用含氟废水处置工艺见图二。

3）含氰废水

含氰废液一样都回收处置，只有清洗废水中含有少量氰（CN-），经常使用碱性氯化法破氰（络合氰）。

经常使用含氰废水处置工艺见图3。

4）含铬废水

含铬废水中，铬要紧以Cr6+的形式存在，在酸性的条件下，投加还原剂将Cr6+还原成Cr3+，然后调剂pH至碱性，生成氢氧化铬沉淀去除，经常使用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁等。

5）高浓度有机废水

化学清洗、显影、脱膜等工序排放的废水中COD含量很高，乃至达到10~20g/L，显影和脱膜废水呈碱性，pH≥13，一样呈现蓝色，该部份高浓度有机废水通常采纳酸析法处置。

在酸性条件下，废水中的感光膜、清洗剂会析出，形成浓胶状聚合物，经固液分离去除，再把pH调至弱碱性，加入混凝剂，经沉淀进一步降低废水的COD值。

经常使用高浓度有机废水处置工艺见图5。

6）经常使用混合废水处置工艺见图6。

设置离子互换工段主若是考虑到电镀药剂配方复杂且保密，络合剂和表面活性剂对氢氧化铜的沉淀有阻碍，增加离子互换柱，可进一步去除废水中的铜离子，尤其是络合铜离子，确保排放水质达标。

五、电子行业固体废弃物的操纵与治理

电子产品生产进程中产生的固体废弃物要紧有：

焊接废料产生的废渣和污水处置中产生的含有重金属的污泥等，而且大部份污染物属于危险废物。

关于一样固废，企业应当依照经济技术条件对产生的固废加以利用，对临时不利用或不能利用的，要建设贮存设施、场所，平安分类寄存，或采取无害化处置设施。

关于列入《国家危险废物名录》的或高于辨别标准的属于危险废物，列入国家危险废物治理范围，放置在场内的桶装或袋装危险废物需要企业直接运往厂外的搜集中心或回收站。

六、关于电子垃圾污染的分析

不仅电子产品生产的进程中产生大量的污染物，当它们的效劳周期终止后将作为一种固体废弃物进入环境，从而造成污染。

而后者正作为一种新的环境问题日趋显现出来，同时要引发足够的重视。

随着经济的迅速进展，我国电子垃圾的数量还将以每一年５％至１０％的速度迅速增加，所有这些电子废弃物，若是回收处置不妥，都将是以后环境的要紧污染物，将对经济社会的进展产生庞大的阻碍。

目前，我国的电子垃圾回收处置处于内忧外祸的局面，不仅自身每一年产生大量的电子垃圾，而且还遭遇国外电子垃圾的侵入。

据统计，全世界数量惊人的电子垃圾，８０％被运到亚洲，其中９０％抛弃在中国。

如此算来，最近几年来，我国每一年要容纳全世界７０％以上的电子垃圾。

电子垃圾的材料里，大多含有铅、汞、锡、镉等有害物质。

这些物质若是处置不妥，将对环境带来严峻污染。

处置与再利用任重道远。

电子垃圾尽管失去了利用价值，可是其本身的价值并无失去。

电子垃圾具有双重性，即资源再生性和潜在的环境污染性。

一方面，电子垃圾中含有金、铜、铝、银等贵金属和塑料，存在庞大的资源再利用性和开发性，拥有必然的回收利用价值；

另一方面，电子垃圾中含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等大量的有害物质，若是回收利用不妥或任意抛弃，就会形成一条水、空气、土壤污染和动植物污染，从而危害人的躯体健康和生命平安的污染链。

因此，关于电子废物亟需有效的处置手腕。

其实，“废弃电子产品”还有另外一个好听的名字―――“城市矿山”。

具体说确实是指城市中废弃的电子产品中所含有的金、铂等贵金属和钯、铟等稀有金属，据统计，目前我国废弃有色金属积蓄量超过两亿吨，其总量之大已经到了一个能够用“矿山”来形容的境界。

具有关报导，全世界消费的电子产品所含黄金总量超过320吨，市场价值估量超过160亿美元；

白银7500吨，市值估量50亿美元。

每吨线路板和每吨电话别离含大约200克和300克黄金，而金矿石的平均品位只有每吨5克。

这意味着，一样是一吨量，电子垃圾的“含金量”是金矿石的40至60倍。

若是将这些金属加以回收利用，不亚于乃至超过在自然中挖掘的新资源。

因此，目前关于废弃电子产品最理想的处置途径是对其中的所包括的资源进行回收利用，应该成立起电子垃圾回收的环保理念。

总之，电子行业是一个重污染行业，设计生产工艺多，而且各个生产工艺产生的废水种类不同比较大，需要进行废水分流，单独进行处置。

关于一些污染较轻的污水，可进行综合处置。

电子行业对环境产生的危害比较大，应该加大环保力度。