마이크로웨이브 기술 - PCB 회로기판 폐수 처리 방법

PCB 회로기판 붕사 폐수는 인쇄회로기판 폐수라고도 하며, 중금속 이온을 함유하고 있어 생화학성이 낮다.PCB 전기도금 회로기판 폐수를 미전해 공정으로 사전 처리하는 기술을 소개했다.오늘은 다른 처리 기술을 소개하겠습니다.

1.폴리염화페닐폐수의 특성

1. PCB 인쇄회로기판 생산 과정은 기판 구매부터 최종 제품까지 내층 처리, 도금, 외층 처리, 표면 가공 성형, 최종 처리 등 수십 개의 생산 과정을 거쳐야 하며 각종 폐수가 발생하는데 각종 폐수의 성분 차이가 크다.

인쇄회로기판(PCB)은 생산 공정이 복잡해 생산 단계에 따라 폐수가 달라지고 각종 폐수의 성분도 크게 다르다.

3. PCB 생산 폐수는 배선 수준에 따라 단판, 쌍판, 다판으로 나눌 수 있다.

4. 그 폐수의 오염물질의 유형과 형태에 따라 중금속 폐수(Cu2+, Pb2+, Ni2+ 등 포함, EDTA, NH4+ 등 락합제 제외), 불소 폐수,,복잡한 금속을 함유한 폐수 (중금속 이온, 락합제, 중금속 에틸아민 테트라에틸산 락합물과 중금속 암모니아 락합물 포함) 와 산성 알칼리 폐수 (용해 유기 무기 산성 알칼리, CN- 등 포함).

5. 또한 인쇄회로기판 생산 과정에서 대량의 폐액이 발생하는데 주로 막 폐액, 화학 구리 폐액 등 홈욕에 사용된다.

2. 인쇄회로기판 폐수처리기술

PCB 폐수는 노드 수가 많고 성분이 복잡하기 때문에 현재 폐수 처리에는 물리화학법과 생물법 두 종류가 있는데, 주로 혼합침전법, 이온교환법, 기부법, 흡착법, 철탄소미전해법, 촉매산화법, 생물분해법과 연합처리법 등을 포함한다.

2.1 이화학적 방법

1) 혼합법.폴리염화페닐은 생산과정에서 일부 고농도의 유기페수와 중금속페수가 산생된다.이런 수질이 복잡한 페수에 대해 혼합반응은 페수중의 콜로이드립자를 효과적으로 제거할수 있으며 또 물상에 용해된 유기물과 불용성침전을 형성할수 있다.흔히 볼 수 있는 혼합제에는 무기혼합제와 유기혼합제가 있는데, 그 중 무기혼합제에는 FeCl3, Al2 (SO4) 3 및 그 중합물이 있다.유기 혼합제에는 양이온 폴리머 혼합제, 양성 유기 폴리머 혼합제, 음이온 폴리머 혼합제, 비이온 혼합제가 포함된다.

2) 부기.기부란 폐수를 공기 중으로 배출해 미세한 기포 형태로 물에서 침전시켜 유화유, 미세부유입자 등 오염물질이 폐수에 기포에 달라붙어 기포가 표면으로 올라감에 따라 거품입자(유)-공기, 물, 삼상혼합,기포나 찌꺼기를 수집하여 불순물을 분리하고 폐수를 정화한다.곽영복 등은 PCB 폐수의 탈막현상 폐수를 혼합침전과 기부를 통해 예처리하고 수집지 출구에 응고제를 첨가해 물에 녹지 않는 응고제를 만든다.그리고 대량의 기체를 용해한 물은 도관과 분출구를 통해 가스부상지의 가스저장탱크를 통해 가스부상지에 방출되여 진흙과 물, 공기의 혼합물을 형성하여 수면에 떠다닌다.가스 부상 처리 후 폐수 중의 유기 오염물의 농도가 크게 낮아졌다.

3) 흡착법.흡착법은 다공성 고체 흡착제를 이용하여 오염물을 처리하는 것으로, 오염물은 한 가지 또는 몇 가지 성분의 분자 중력 또는 화학 키의 작용하에 고체 표면에 흡착되어 분리의 목적을 달성한다.흔히 쓰이는 흡착제는 활성탄, 부식산, 해포석, 다당수지 등이다.

흡착법의 장점은 속도가 빠르고 안정성이 좋으며 설비의 부지면적이 작다는 것인데 그 주요단점은 투자가 높고 흡착제의 재생이 어렵고 예처리요구가 높다는것이다.

4) 철탄소 미전해.철탄소 미전해 공정의 전해 재료는 일반적으로 주철 부스러기, 활성탄 또는 코크스를 사용한다.재료가 폐수에 스며들면 내부와 외부의 전해반응이 일어난다.전극반응산물은 활성이 높아 폐수중의 여러가지 성분과 산화환원반응을 진행할수 있으며 생물분해가 어려운 많은 유독물질은 효과적으로 분해될수 있다.이와 동시에 금속은 페수중의 중금속이온과 철이온을 교환할수 있다.

철탄소 미전해는 이런 작용을 통해 물속의 오염물을 제거하는 것이다.보욱은 산화-파유-철탄소 미전해-중화침전-SBR 조합공정으로 다염소연벤젠을 처리하여 폐수를 생산한다.파유 후 물이 나와 철탄소 미전해기둥에 들어가 V(철) BV(탄소) = 1B1, 반응시간 45min.사전 처리 후 M(BOD5) Bm(COD)이 0.114에서 0.136으로 높아져 폐수의 중금속 함량이 크게 감소하고 폐수의 생화학성을 높여 후속 생화학 처리의 발판을 마련했다.

5) 촉매 산화법.촉매산화란 일정한 압력과 온도조건에서 Pt, Pd, Ni 등 금속재료를 촉매로 하고 공기, 산소, 오존을 산화제로 하며 /산소 0/탈수소 0을 포함한 산화반응을 말한다.촉매산화는 산화제의 분해를 촉진하고 폐수중 오염물과 산화제의 화학반응을 가속화해 수중 오염물을 제거하기 위한 것이다.

PCB 제조 과정에서의 탈막 폐수 처리가 어려워 전통적인 물리 화학 공정으로는 기준에 도달하기 어렵다.마이크로파 법제로 대나무 활성탄을 준비하여 개성을 바꾸었다.대나무 활성탄과 변성 대나무 활성탄을 흡착재로 PCB 탈모 폐수를 마이크로파 유도법으로 산화 처리한다.일반적인 가열과 마이크로파 가열이 폐수 처리에 미치는 영향을 연구했으며, 흡수 재료, 마이크로파 출력과 가열 시간이 폐수 처리 효과에 미치는 영향에 대해 중점적으로 논의했다.변성 대나무 활성탄 1g을 촉매로 500W 마이크로파장에 15min 열처리를 넣어 예처리 폐수 COD 제거율이 96%에 달했다.

2.2 생물법과 연합처리법

다염소연벤젠 폐수의 품질과 수량의 차이가 매우 크기 때문에, 전통적인 처리 방법은 안정적인 출수 품질을 유지할 수 없고, 대량의 진흙을 발생시키고 2차 오염을 초래하여 원가가 높다.생물법은 원가가 낮고 효율이 높으며 2차 오염이 없다는 장점이 있다.현재 폴리염화페닐페수를 처리하는 효과적인 방법은 생물분해로서 주로 오수처리장에서 돌아오는 진흙이나 천연미생물을 리용하여 폴리염화페닐페수를 처리한다.생물법은 고농도 폴리염화페닐페수에 대한 제거율이 높지 않고 분해가 불완전하므로 화학처리를 증가하여 상술한 부족점을 미봉할 필요가 있다. 즉 생화학련합처리공법으로 폴리염화페닐페수를 처리한다.따라서 회로기판 폐수를 생물법과 다른 방법으로 공동으로 처리하는 것이 점점 더 중시되고 있다.이미 혼합-접촉산화법, 반침투-전기탈이온(RO-EDI) 탈염시스템, 산화-파유-철탄소 미전해-중화침전-SBR 연합공정에 대한 보도가 있었다.

생물법은 저금속 이온을 함유한 유기 폐수, 예를 들어 도금, 식각, 템플릿, 탈모, 현상, 제묵 등 물로 형성된 일체화 폐수를 처리하는 데 적용된다. 생물법의 응용은 주로 수질에 기초하고 서로 다른 예처리 방법과 결합한다.난분해 유기물의 생분해성을 높이다.다양한 형태의 활성 슬러지 공법의 개발과 응용은 2차 처리 방법으로도 사용할 수 있고 고급 처리 방법으로도 사용할 수 있어 PCB 회로기판 업계의 물 재사용률 60% 목표를 달성할 수 있다.