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PCB行业未来 节水成为重中之重

一、前言

节能减排是当前PCB行业重点抓的工作。在这个行业,节能就是节电、节水;减排就是减少新鲜水用量,并控制污水排放量在政府批复的容量范围内。超容量排放,超标准排放就会被警告、媒体张榜公布、罚款、停产整顿。要做到节能、降耗、减污、增效,就要在每个工厂里搞清洁生产。清洁生产不是搞卫生,不是做大扫除,而是要改革生产流程工艺,改善管理,综合利用,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少生产过程中污染物的产生和排放,从而减轻或消除对人类生存环境的危害。

二、传统思维

每生产1m2印制板,要用多少水?不少人曾做过多年国内外印制用水的跟踪调查,体会到这与品种(刚板、挠板;单、双面、多层、HDI等)、产量(批量板、样板厂)有关,与客户要求有关,与使用设备、工艺管理有关,因素挺多的。用水量的基准值比较承认的是前二年日本学者在上海CPCA国际论坛上说的数字:双面板每平米耗水1.5吨,四层板增加50%,六层板在四层基础上面加50%,以此类推。新鲜用水量同污水排放量是基本上一致的。CPCA制订的清洁生产标准,新鲜用水,双面板每平米用水量,1级标准0.8吨,2级1.2吨。

在永利集团304网址的传统思维上,一说到节约用水,就觉得搞的意义已经不大,作了一二十年印制板了,各个工序都要用水的,习以为常了。用水少了,会影响到产品质量,被客户退货、索赔,得不偿失。用水少了,该用的地方不用,反而影响生产效率。在各个工序,用水少了,水脏过头,板面洗不干净,会产生氧化,等等。一说到废水回用,就会觉得要加多套反渗透系统,很贵很贵,反渗透膜用几个月就被堵了,难搞。

三、转变观念

深入一点作调研,了解节能减排工作,就会发现,旧有的传统思维已不适应时代和形势发展,必须换脑筋,转变思维观念。

(1)在原地不可能扩容了:

国家方面:“十一五”计划期间,国家要求二个下降:单位GDP能耗降20%(每年降4%),主要污染物总量排放减少10%(每年减少2%),这就是节能减排。国家节能减排指标已作层层分解到各省,省分配到市。去年11月,中央政府又出台节能减排实施方案与办法,最引人注目之处是:节能减排也实行“一票否决”。就是说,地方政府和企业的领导如节能减排未通过考核,将面临问责和下台。节能减排同计划生育、安全生产、减轻农民负担、社会治安等社会问题一样重要,同属“一票否决”。在原地建的旧厂想扩大新鲜水用量,比登天还难。要知道,节能减排完不成指标,政府一把手下台、丢官、问责。这说明国家动用了最严厉的行政手段,对节能减排工作给予了最直接和最有力的刚性支持。

行业层面:近年来,各个PCB厂每年都在扩大产量,每年增幅都在20~30%,而用水量、废水排放量同样也会随着产量的增大而增加。
但是,各个印制板厂每日废水排放量是经环保部门批复的,不允许超容量排放。例如深圳市规定,每月废水排放容量必须控制在批复的110%以内。在当前形势下,每日污水排放量只放减,不许加。现在的政府官员对扩容申请,谁也不敢批,这是一条红线。各个企业要想扩大产量,扩大规模,唯一的办法是节约用水,循环用水,废水处理回用,改进工艺、设备,改善管理,实施清洁生产,做到增产不增污。

(2)工业用水重复利用率替代废水处理回用率:

“工业重复用水”包括生产中循环用水量和串联用水量之和。其中循环用水量是指生产过程已用过的水,没有处理或经过处理再用于原生产系统代替新鲜水量。串联用水指生产中的水不经过处理或经过处理后,被另外的工序或生产线利用的水量。如空调冷却水,热压机冷却水循环利用,蚀刻后与电镀后清洁水逆流漂洗串入使用,都可算为工业用水重复利用率。但生产上用过的水,经处理后用作浇花、洗车、冲厕所,不能算作工业用水重复利用率。

“废水回用率”是指生产用水经废水处理后再回到生产线上使用的水的量与生产新鲜水总用量的比率。“废水回用率”仅是工业用水重复利用率的一部分。

“清洁生产”的重点是整治生产过程,末端处理前的工艺、管理、设备、流程、节水节电,减少污染物排放,从而达到节能减排的目的。实际上,永利集团304网址做过一二十年印制板的干部员工,对印制板生产过程用水的问题没有几个人作过深入考虑研究,例如:生产过程的各个工序应当用什么样的水质?是否每个工序用水的要求都是一样的?每台设备、生产线的水龙头开多大为好?开大点,开小点,对产品质量有多大影响?设备上的逆流漂洗水流量多大为合适?整座PCB厂,哪个工序用水量最大?占总用水量比例多大?电镀线的漂洗水,经简单过滤处理,能否用到蚀刻线上?等等。永利集团304网址体会,清洁生产就是要搞清楚这些从来没有人重视过的问题,搞清楚了,节水就有办法了。永利集团304网址就不会单纯想把废水集中起来处理回用这样一个问题了。生产过程节水比起搞废水回用更为重要。

(3)水,不再是一元钱/吨的东西了。

据了解,珠三角有一间大型印制板厂,专作四层板的,环保批复废水允许排放量是1500吨/天,基于产量逐年增大,日产量达到5000m2,而用水量达到 6000~6500吨/天,就是说,月产约15万m2四层板,月用水量约18万吨,每平米产量耗水约1.2~1.3吨,而污水允许排放量仅为4.5万吨。由于每天超容量排放污水,被政府罚款二三十万元,媒体曝光,停二条生产线,并限期整顿,政府强制要求该企业作清洁生产审核。该企业痛定思痛,全厂上下动员掀起巨大的节水运动,原来每个水龙头开最大的,现在只开一半;自动电镀线的飞巴限定必须停留10秒钟以后才能再走,每个用水点都装上水表,流量计,下死命令每月降20%用水量,投巨资搞废水回用工程。经过100天精益生产活动,用水量大幅降低,同样的日产量,已控制在每天1500吨废水排放量的水平,最低的时候用水量仅为1270吨/天,四层板新鲜用水量为0.46吨/m2。经过整顿,该厂最近通过了广东省清洁生产审核。这个企业老板深有感触说:中国很多城市缺水,水是资源,枯竭的资源,不能再把水看成是一元钱/吨的东西了。

这个例子说明,领导重视,转变观念,措施行动跟上,印制板厂节水的潜力是大的。

(4)就是给你这点水用,一迫,措施出台,用水量就降下来了。

永利集团304网址有个旧同事,在广东一间双面多层板厂当副总,给永利集团304网址讲他们厂节水的故事。这间厂产量产值发展很快,目前多层板约占40%,月产量2.8~3.2万m2,但是环保批复废水排放量仍然还是300吨/天,就是说每个月不得超过1万吨的新鲜水用量。环保部门白天黑夜常来查,扩容不允许,只给这点水用,没办法,迫上梁山,只得内部挖潜,降水节水。这个工厂采取了很多很多节水措施;如所有磨板机装上铜粉回收机,水在生产过程中回用;生产线上所有的自来水龙头加锁,指定专人控制水的流量;每条生产线都加上水表,流量计,严格用水;每天公布凡是用水的每条生产线用水量,月月作统计,节水达标员工、干部颁发现金奖,马上兑现;投巨资作废水处理回用工程,使废水循环回用达到50%以上;甚至雨天也集中起来,经简单处理用到生产线上;浇花用水,需要向环保办申请批准才能回用……。经过艰苦努力,全民动员,领导带头,措施具体,产量增大,但用水量没增加。污水排放量严格控制在300吨/天的范围,排放的废水稳定一致达标(COD控制在100mg/L以下,铜≤1.0mg/L以下),新鲜水用量严格控制在0.9~1.0万吨/月。经近月统计,每平米印制板耗用新鲜水的量是 0.3~0.4吨/m2。

永利集团304网址的老同事深有感触地说:印制板厂花再多的钱也要搞环保。在走投无路的时候,环保部门就给你这点水用,怎么办?一迫,领导重视,措施出台,认真落实,用水量就降下来了。

四、节水措施

在永利集团304网址近期调研、沟通、交流当中,发现永利集团304网址行业很多人,提出了很多好的行之有效的节水措施,这里作一下综述:

(1)板面电镀法替代图形电镀法生产印制板。

有人称之为黑片(银盐片作板法)。就是化学沉铜后板面电镀到孔内铜厚25微米,用黑片上图形,干膜把线路图形和孔盖上,以干膜作抗蚀刻,酸性蚀刻,得到所需的图形。这种工艺方法工艺途径短,不必使用图形电镀生产线,不必镀锡,从而节省资源,用水量可大为下降。

据了解,这种工艺在日本大多数工厂早已采用。永利集团304网址国最早使用的是上海山崎,现在,据了解,番禺胜得、深圳深南、昆山苏杭、深圳中富等,不少工厂已批量应用。此法不是之处在于:由于省去图形电镀,仅作板面电镀铜,铜用量要增多,图形电镀耗用铜约30公斤/100平米,而板面电镀耗用铜是约50公斤/100平米。

(2)逆流漂洗流量:

逆流漂洗是一种很好的节水方法。现在,多数工厂的生产设备都具备2级、3级、4级,2*3级的逆流漂洗段。估计,逆流漂洗在一家双面多层板厂里起码有三四十条生产线,逆流漂洗水量占全厂新鲜水用量20~40%。

但是,逆流漂洗时的水流量应当多大?这是各PCB厂要研讨的问题。据笔者所知,药水供应商推荐,逆流漂洗流量为400~800升/小时,如果取中间值,则是 10升/分。本人询问过几个不同PCB厂家的工程师,漂洗水流量与不同工序有一定关系,实际上,很多工序水流量8升/分,6升/分就够了。有一家PCB厂的工程师说,逆流漂洗有的工序可以控制到3~4升/分,对产品质量不会有影响。
电镀线是印制板厂用水量大的地方,多个清洗槽逆流漂洗按供应商的要求,是每小时循环二次,而实际上,一些深圳的线路板厂是采用2小时循环一次。一个清洗槽容积2000升,如果循环2次/小时,需新鲜水4000升,而改为 2小时循环一次,每小时用水仅1000升,节约3/4的水。可见,动了脑筋,做些试验,节约用水的潜力是大的。

(3)自动电镀线飞巴停留时间。

广东某印制板厂作了一个自动电镀线飞巴减排、节水方案试验。飞巴底部脱离镀铜槽液面开始计时,飞巴即将进入清洁水槽计时结束。作涤览304网址菏奔5秒、10、15、 20、25、30秒,发现:更改电镀程序,令每一飞巴从镀槽出来后均能停留30秒,将大量镀液直接回收镀槽,每条电镀线每年可以回收(也可同量减少排放)100~105公斤的铜,这个方案对产能、品质均没有不利影响。另外一个试验方案是:飞巴涤览304网址菏奔5秒加吹气,即在镀铜后印制板上升过程吹气,使板子上的镀液滴回镀铜槽直接回收,按照年产量为50万平方米计算,每年可直接回收(也同时减少排放)1450公斤铜,节水18000吨,并可减少污水处理费起码20万元,效果十分明显。质量部门确认,只要吹气的压缩空气没有油和其它杂质,对产品质量不会有影响。

垂直热风整平机的原理是用热风把从上升过程的印制板表面和孔的焊料吹走吹平,把这一原理引用到电镀的飞巴上,涤览304网址菏奔5秒加吹气,全国印制板厂若能推广这一工艺,能省下的铜和水资源就不得了了。

(4)其它的节水措施

l用水的每台设备加装水表,定期公布用水量,建立每条线(或车间)每月用水量指标。机停关水,机开作板。目标量化,限量使用,超量检讨,节水有奖。每月兑现。

l所有磨板机(去毛刺、刷板机)都安装铜粉过滤装置,经过除铜粉过滤后,水循环回用。

l每条生产线的用水点安装流量计,根据不同工序所需水量,确定新鲜水流量,通常是4~8升/分。各水管开关画上开水位标识,不得超过。

l堵截槽、缸、水管、开关的“跑、冒、滴、漏”现象。禁用水直接冲洗地面和设备,确保车间、地面无水积留,保持干净、干燥。

l各车间槽、缸换槽的清洗水,不要直排,应用容器装好,用于车间地面拖地清洁,作到水二次利用。

(5)废水处理循环回用

从收集到的信息表明,废水处理循环回用在印制板行业是可行的,但废水回用率达到50%的企业目前仍是少数,逐步稳妥推进是应该的。有一条经验体会,就是有机废水、综合废水经处理合格后直接排放,不宜作循环回用。

五、环保涉及水的三个核心问题

当前强势环保,铁腕治污,节能减排,对印制板企业来说,涉及水的方面特别强调的是三个问题:

(1)废水排放口,稳定一致达标排放。
关键词是“达标”。每时每刻,每天24小时,每年365天,任何时候政府环保监测部门取样分析,废水排放口都应是合格达标的,全部测试项目不得有任河览304网址幌畛辍6员拘幸担氐闶侨鲋副辏篜H、Cu、COD。尤其是铜,标准要求如果是0.5mg/l,企业内部监控;0.3mg/l时就要报警,及时采取措施。

(2)废水排放不得超量。
关键词是“控量”。企业每年作环保年审,环保批复允许废水排放量(吨/天),各个企业不得超量。深圳地区,废水排放量不得超过环保批复允许废水排放量的 10%。超量大于100%,污染防治绩效考核为零分。若超容量排放,环保定会干预、停线、罚款,强制要求作清洁生产审核。如果批准排污容量为1000吨/ 天,绝对不许排放1100吨/天。

(3)落后的生产工艺要整治。
关键词是“工艺落后”。手动电镀线,磨板机没有铜粉回收装置,蚀刻没有自动添加,镀槽、回收槽、清洗槽之间没有导流板,镀液没有连续过滤,药水没有定期化验分析;厂区厂容差,固体废弃物没有分类堆放,抽风没有喷淋塔,废水站筒漏,铁锈斑斑,……这些属于落后的生产工艺、设备、管理。环保部门会强令这类工厂作清洁生产审核,限期整顿。

违犯上述三个核心问题(超标,超容量,工艺落后)的扔览304网址幌睿加锌赡茉“节能减排”工作中被淘汰出局。

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