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環保技術輔導計畫 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明 一、印刷電路板製造業定義 依據行政院環境保護署公告,印刷電路板製造業之定義係指從事 以印刷、照相、蝕刻、電鍍等方法製造電路板,作為支撐電子零件及 零件間電路之事業。 二、產業現況 台灣電路板工業發展迄今,已有三十年的歷史,目前為全世界第 三大電路板生產國,產值僅次於美、日兩國,依照經濟部生產統計月 報顯示,我國電路板的產值,於民國 76 年產值首度突破百億元台幣。 近年來,更隨著電子、資訊等工業的蓬勃發展,民國 87 年之年產值已 達到 950 億元台幣以上。詳細之歷年統計資料如圖 1 所示。 根據經濟部調查資料顯示,目前國內專業全製程電路板工廠共有 150 家,其中約有 85%的工廠集中在北部地區,如圖 2 所示,其中以 蘆竹、中壢、大園等大桃園地區之工廠家數最多,佔工廠總數的 46以上,其次為新莊、樹林、三重等台北地區,工廠數約佔總家數的 41 %強,此外,以電路板廠為核心的相關週邊支援廠商及各類供應商等 數百家,亦齊聚在桃園、中壢、台北一帶,以就近服務。 台灣電路板產業高密度地集中在方圓 60 70 公里的區域範圍 內,此一特殊的現象,與全世界其他主要生產國家比較,應具有更強 的市場競爭優勢。 5 -1

行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

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Page 1: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明

一印刷電路板製造業定義

依據行政院環境保護署公告印刷電路板製造業之定義係指從事

以印刷照相蝕刻電鍍等方法製造電路板作為支撐電子零件及

零件間電路之事業

二產業現況

台灣電路板工業發展迄今已有三十年的歷史目前為全世界第

三大電路板生產國產值僅次於美日兩國依照經濟部生產統計月

報顯示我國電路板的產值於民國 76 年產值首度突破百億元台幣

近年來更隨著電子資訊等工業的蓬勃發展民國 87 年之年產值已

達到 950 億元台幣以上詳細之歷年統計資料如圖 1 所示

根據經濟部調查資料顯示目前國內專業全製程電路板工廠共有

150 家其中約有 85的工廠集中在北部地區如圖 2 所示其中以

蘆竹中壢大園等大桃園地區之工廠家數最多佔工廠總數的 46

以上其次為新莊樹林三重等台北地區工廠數約佔總家數的 41

強此外以電路板廠為核心的相關週邊支援廠商及各類供應商等

數百家亦齊聚在桃園中壢台北一帶以就近服務

台灣電路板產業高密度地集中在方圓 60~70 公里的區域範圍

內此一特殊的現象與全世界其他主要生產國家比較應具有更強

的市場競爭優勢

5 -1

環保技術輔導計畫

技 術

材 料

電 鍍

鑽 孔

線路形成

機 械

電 機

加成法基板 民生機器

自動販賣機

鍵盤

佈線板 高級機器操作機

多品種少量機器

雙面板 通信機

辦公室自動化機器

攜帶式傳真機

多層板 高級通信機

行動電話

中型及個人電腦

高層數多層板 大型電腦

電子交換機

防衛機器

其 他 鐘錶

列表機

軟質板 汽車

照相機

列表機

圖 1 電路板產業結構

5 -2

環保技術輔導計畫

臺灣地區總計

電路板業者 150 家

鑽孔代工業者 100 家

其它代工業者 176 家

銅箔基板業者 15 家

其它供應商 55 家

PCB 專業區

直徑 70 公里

電路板業者 128 家

鑽孔代工業者 95 家

其它代工業者 171 家

銅箔基板業者 9 家

其它供應商 150 家

其它地區

電路板業者 22 家

鑽孔代工業者 5 家

其它代工業者 5 家

銅箔基板業者 4 家

其它供應商 5 家

圖 2 台灣電路板產業分佈狀況

依據經濟部產業現況調查資料顯示目前國內 150 家電路板工廠

屬中小企業(實收資本額在新台幣 6000 萬元以下者)之比率約為 68

屬大型企業之比率則約佔 32由此比率來看國內電路板工廠

屬於大企業之比例相當高與其他一般電子零組件產業比較造成電

路板產業大企業所佔比例高於其他一般電子零組件產業之主要原因為

電路板的生產製程複雜工廠設立初期即需投注相當多的資金成本在

設置相關製程設備上

此外目前國內 150 家電路板專業製造工廠中員工人數規模在 100

人以下者約佔 60左右估計整個產業從業員工總人數約在 2 萬人

上下在產值方面依民國 86 年之調查資料顯示平均月產值超過 2 億

5 -3

環保技術輔導計畫

元新台幣之超大型廠共有 9 家平均月產值在 5 千萬元新台幣以上者

則有 30 家之多調查結果亦顯示國內前 30 大電路板工廠(佔工廠

總數的 20)其產值即佔全國電路板總產值的 88由此數值可發

現國內電路板產業已趨向大型化方向發展

台灣的電路板市場近年來出現高度的成長歸納起來大致有二大

原因首先是整體產業的帶動在全球資訊產業的蓬勃發展之下不

但使得電腦系統及週邊零組件的需求大幅增加隨之而來的價格競爭

壓力亦使得國際上各資訊大廠不得不精簡生產成本在大量與低價

的強烈要求之下以代工能力強機動性高聞名的台灣廠商便成為最

好的選擇這種發展趨勢不但加重了台灣在整體資訊工業所佔的份

量更是直接帶動了電路板產業的高度成長

其次是相關條件的配合台灣地區之電路板八成以上的廠商都

集中在桃園中壢一帶形成了一塊專業區這種情況雖然加重各自

競爭壓力但生產區域集中的特性不但強化了整體產業的力量也使

得上游原物料相關設備及代工資源的供應不虞匱乏在相關支援條

件都能充分配合的情況之下台灣的電路板業的確具備了發展潛力

但是在高度成長的背後上述二大驅動力從某種角度來說也將

成為台灣電路板業最大的發展阻礙同業間為求生存未來勢必展開

一場激烈的價格追逐戰

國內電路板產業在長期的努力下已成功地跨入國際舞台面對

中國大陸及其他生產國家競爭國內業者應及早朝向技術層次較高的

產品市場方向發展產業間並應通力合作致力於技術交流與國際市

場的開發以維持競爭優勢於不墜

5 -4

環保技術輔導計畫

三製程污染來源與污染特性

31 製程介紹

1製造方法

電路板的製作是應用印刷照相蝕刻及電鍍等技術來製造細密

的配線作為支撐電子零件及零件間電路相互接續的組裝基地隨著

電子資訊產品朝輕薄短小化的方向發展裝配方法亦逐漸朝著高密度

及自動化裝配的方向前進而電子零件的小型化薄型化輕量化不

得不因應而生電路板也由單純的線路板演變成多樣化多機能化與高

速處理化的基板因此高密度化及多層化的配線形成技術成為電路

板製造業發展的主流

電路板的種類很多用途也相當廣泛其製造方法可概分為減成

(subtractive)法及加成(additive)法前者以銅箔基板為基材經印刷或壓

膜曝光顯像的方式在基材上形成一線路圖案的銅箔保護層後將

板面上線路部份以外的銅箔溶蝕除去再剝除覆蓋在線路上的感光性

乾膜阻劑或油墨以形成電子線路的方法而後者則採未壓覆銅箔的

基板以化學銅沈積的方法在基板上欲形成線路的部份進行銅沈積

以形成導體線路另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

(partial additive)法

2製造流程

國內電路板製造方法目前皆採用減成法由於各廠大小型態

生產方向及硬體規模並不盡相同在製造流程上亦有所差異但就其

5 -5

環保技術輔導計畫

產品型態及層次可分為硬體或軟式單面板雙面板及多層板而軟式

電路板製造方式大致同於硬板

(1)單面板

單面板的基材主要為酚醛樹脂基板少部份為環氧樹脂基板

經單面貼合銅箔於加熱加壓下形成單面銅箔基板進行裁切成一

定尺寸規格後即進行一系列線路形成的作業其典型製造流程如

圖 3 所示首先在銅面上施以輕刷粗化以加強蝕刻阻劑與銅面的

附著力然後再進行正片蝕刻阻劑轉移在所欲形成的線路上覆蓋

一層耐蝕刻的乾膜或油墨阻劑一般均採油墨網板印刷方式經蝕

刻溶蝕除去線路以外的銅面再將阻劑去除板面上即出現所要的

線路圖形接著進行鑽孔所形成的通孔用以提供未來電子零件導

線插入及焊接之用再行刷磨去鑽孔時在孔口形成的毛頭以增加

後續防焊綠漆與板面的附著力最後全板再加印防焊綠漆但要留

出板面的通孔及線路以便鍍鎳及鍍金或噴附上一層錫作為電

子零件裝配焊錫之用

(2)雙面板

雙面板的基板及以環氧樹脂為主兩面貼合銅箔以成雙面銅箔

基板其典型製造流程如圖 4 所示在裁切好的基板上進行鑽孔及

孔口毛頭去除後進行化學銅導通孔即在非導體的通孔壁及兩面

銅層上沈積銅使上下兩面銅層經由化學銅導體化後的通孔得以連

通在化學銅之後需先做上一次很薄的全板鍍銅以加厚孔壁上的

銅層再行表面刷磨清潔及粗化銅面後進行負片抗鍍阻劑轉移

再進行線路鍍銅及鍍錫鉛後去除阻劑經蝕刻將兩面所要形成的

線路及通孔裸露出來錫鉛鍍金板則先行鍍鎳鍍金再將板面已鍍

上灰暗的錫鉛合金層用高溫的媒體(如甘油石臘)溶融成為光澤

5 -6

環保技術輔導計畫

表面的合金實體以增加美觀防銹及焊接的功能噴錫鍍金板則

需剝除錫鉛鍍層以形成裸銅板然後進行防焊錄漆塗佈最後在待

插焊之通孔及其焊墊上進行噴錫使裸銅能得到保護及具備良好的

焊錫性

(3)多層板

多層板的製造包含內層及外層線路的製作雙面銅箔薄基板為

多層板主要的內層材料另配合膠片及銅箔與完成導體線路製作的

內層板進行疊板壓合以形成多層板其典型製造流程如圖 5 所示

內層板導體線路的形成與單面板相同待完成內層線路後進行黑

棕氧化使內層板線路表面上形成一粗糙的結構以增加在進行疊

板壓合時與膠片之間的結合能力在疊板過程中四層板用 1 片內

層板六層板用兩片八層板則用三片中間以膠片作為黏合及絕

緣材料外層再覆蓋銅箔進行壓合後成為多層板為使內外層線

路得以連通需行鑽孔而鑽孔後在孔壁上形成的膠渣先行去除

後再進行鍍通孔作業其後之多層線路作業流程與雙面板相同

5 -7

環保技術輔導計畫

單面銅箔基板

裁   板

表 面 處 理

蝕刻阻劑轉移

蝕   刻

去蝕刻阻劑

鑽   孔

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

文 字 印 刷

成   型

成 品

鍍金板

非鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

圖 3 典型單面板製造流程

5 -8

環保技術輔導計畫

成 品

文 字 印 刷

成   型

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

雙 面 銅 箔 基 板

裁       板

鑽       孔

表 面 處 理

鍍   通   孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

抗鍍阻劑轉移

線 路 鍍 銅

鍍   錫 鉛

去抗鍍阻劑

蝕       刻

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

重   熔

防 焊 處 理

剝 錫 鉛

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

圖 4 典型雙面板製造流程

5 -9

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 2: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

技 術

材 料

電 鍍

鑽 孔

線路形成

機 械

電 機

加成法基板 民生機器

自動販賣機

鍵盤

佈線板 高級機器操作機

多品種少量機器

雙面板 通信機

辦公室自動化機器

攜帶式傳真機

多層板 高級通信機

行動電話

中型及個人電腦

高層數多層板 大型電腦

電子交換機

防衛機器

其 他 鐘錶

列表機

軟質板 汽車

照相機

列表機

圖 1 電路板產業結構

5 -2

環保技術輔導計畫

臺灣地區總計

電路板業者 150 家

鑽孔代工業者 100 家

其它代工業者 176 家

銅箔基板業者 15 家

其它供應商 55 家

PCB 專業區

直徑 70 公里

電路板業者 128 家

鑽孔代工業者 95 家

其它代工業者 171 家

銅箔基板業者 9 家

其它供應商 150 家

其它地區

電路板業者 22 家

鑽孔代工業者 5 家

其它代工業者 5 家

銅箔基板業者 4 家

其它供應商 5 家

圖 2 台灣電路板產業分佈狀況

依據經濟部產業現況調查資料顯示目前國內 150 家電路板工廠

屬中小企業(實收資本額在新台幣 6000 萬元以下者)之比率約為 68

屬大型企業之比率則約佔 32由此比率來看國內電路板工廠

屬於大企業之比例相當高與其他一般電子零組件產業比較造成電

路板產業大企業所佔比例高於其他一般電子零組件產業之主要原因為

電路板的生產製程複雜工廠設立初期即需投注相當多的資金成本在

設置相關製程設備上

此外目前國內 150 家電路板專業製造工廠中員工人數規模在 100

人以下者約佔 60左右估計整個產業從業員工總人數約在 2 萬人

上下在產值方面依民國 86 年之調查資料顯示平均月產值超過 2 億

5 -3

環保技術輔導計畫

元新台幣之超大型廠共有 9 家平均月產值在 5 千萬元新台幣以上者

則有 30 家之多調查結果亦顯示國內前 30 大電路板工廠(佔工廠

總數的 20)其產值即佔全國電路板總產值的 88由此數值可發

現國內電路板產業已趨向大型化方向發展

台灣的電路板市場近年來出現高度的成長歸納起來大致有二大

原因首先是整體產業的帶動在全球資訊產業的蓬勃發展之下不

但使得電腦系統及週邊零組件的需求大幅增加隨之而來的價格競爭

壓力亦使得國際上各資訊大廠不得不精簡生產成本在大量與低價

的強烈要求之下以代工能力強機動性高聞名的台灣廠商便成為最

好的選擇這種發展趨勢不但加重了台灣在整體資訊工業所佔的份

量更是直接帶動了電路板產業的高度成長

其次是相關條件的配合台灣地區之電路板八成以上的廠商都

集中在桃園中壢一帶形成了一塊專業區這種情況雖然加重各自

競爭壓力但生產區域集中的特性不但強化了整體產業的力量也使

得上游原物料相關設備及代工資源的供應不虞匱乏在相關支援條

件都能充分配合的情況之下台灣的電路板業的確具備了發展潛力

但是在高度成長的背後上述二大驅動力從某種角度來說也將

成為台灣電路板業最大的發展阻礙同業間為求生存未來勢必展開

一場激烈的價格追逐戰

國內電路板產業在長期的努力下已成功地跨入國際舞台面對

中國大陸及其他生產國家競爭國內業者應及早朝向技術層次較高的

產品市場方向發展產業間並應通力合作致力於技術交流與國際市

場的開發以維持競爭優勢於不墜

5 -4

環保技術輔導計畫

三製程污染來源與污染特性

31 製程介紹

1製造方法

電路板的製作是應用印刷照相蝕刻及電鍍等技術來製造細密

的配線作為支撐電子零件及零件間電路相互接續的組裝基地隨著

電子資訊產品朝輕薄短小化的方向發展裝配方法亦逐漸朝著高密度

及自動化裝配的方向前進而電子零件的小型化薄型化輕量化不

得不因應而生電路板也由單純的線路板演變成多樣化多機能化與高

速處理化的基板因此高密度化及多層化的配線形成技術成為電路

板製造業發展的主流

電路板的種類很多用途也相當廣泛其製造方法可概分為減成

(subtractive)法及加成(additive)法前者以銅箔基板為基材經印刷或壓

膜曝光顯像的方式在基材上形成一線路圖案的銅箔保護層後將

板面上線路部份以外的銅箔溶蝕除去再剝除覆蓋在線路上的感光性

乾膜阻劑或油墨以形成電子線路的方法而後者則採未壓覆銅箔的

基板以化學銅沈積的方法在基板上欲形成線路的部份進行銅沈積

以形成導體線路另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

(partial additive)法

2製造流程

國內電路板製造方法目前皆採用減成法由於各廠大小型態

生產方向及硬體規模並不盡相同在製造流程上亦有所差異但就其

5 -5

環保技術輔導計畫

產品型態及層次可分為硬體或軟式單面板雙面板及多層板而軟式

電路板製造方式大致同於硬板

(1)單面板

單面板的基材主要為酚醛樹脂基板少部份為環氧樹脂基板

經單面貼合銅箔於加熱加壓下形成單面銅箔基板進行裁切成一

定尺寸規格後即進行一系列線路形成的作業其典型製造流程如

圖 3 所示首先在銅面上施以輕刷粗化以加強蝕刻阻劑與銅面的

附著力然後再進行正片蝕刻阻劑轉移在所欲形成的線路上覆蓋

一層耐蝕刻的乾膜或油墨阻劑一般均採油墨網板印刷方式經蝕

刻溶蝕除去線路以外的銅面再將阻劑去除板面上即出現所要的

線路圖形接著進行鑽孔所形成的通孔用以提供未來電子零件導

線插入及焊接之用再行刷磨去鑽孔時在孔口形成的毛頭以增加

後續防焊綠漆與板面的附著力最後全板再加印防焊綠漆但要留

出板面的通孔及線路以便鍍鎳及鍍金或噴附上一層錫作為電

子零件裝配焊錫之用

(2)雙面板

雙面板的基板及以環氧樹脂為主兩面貼合銅箔以成雙面銅箔

基板其典型製造流程如圖 4 所示在裁切好的基板上進行鑽孔及

孔口毛頭去除後進行化學銅導通孔即在非導體的通孔壁及兩面

銅層上沈積銅使上下兩面銅層經由化學銅導體化後的通孔得以連

通在化學銅之後需先做上一次很薄的全板鍍銅以加厚孔壁上的

銅層再行表面刷磨清潔及粗化銅面後進行負片抗鍍阻劑轉移

再進行線路鍍銅及鍍錫鉛後去除阻劑經蝕刻將兩面所要形成的

線路及通孔裸露出來錫鉛鍍金板則先行鍍鎳鍍金再將板面已鍍

上灰暗的錫鉛合金層用高溫的媒體(如甘油石臘)溶融成為光澤

5 -6

環保技術輔導計畫

表面的合金實體以增加美觀防銹及焊接的功能噴錫鍍金板則

需剝除錫鉛鍍層以形成裸銅板然後進行防焊錄漆塗佈最後在待

插焊之通孔及其焊墊上進行噴錫使裸銅能得到保護及具備良好的

焊錫性

(3)多層板

多層板的製造包含內層及外層線路的製作雙面銅箔薄基板為

多層板主要的內層材料另配合膠片及銅箔與完成導體線路製作的

內層板進行疊板壓合以形成多層板其典型製造流程如圖 5 所示

內層板導體線路的形成與單面板相同待完成內層線路後進行黑

棕氧化使內層板線路表面上形成一粗糙的結構以增加在進行疊

板壓合時與膠片之間的結合能力在疊板過程中四層板用 1 片內

層板六層板用兩片八層板則用三片中間以膠片作為黏合及絕

緣材料外層再覆蓋銅箔進行壓合後成為多層板為使內外層線

路得以連通需行鑽孔而鑽孔後在孔壁上形成的膠渣先行去除

後再進行鍍通孔作業其後之多層線路作業流程與雙面板相同

5 -7

環保技術輔導計畫

單面銅箔基板

裁   板

表 面 處 理

蝕刻阻劑轉移

蝕   刻

去蝕刻阻劑

鑽   孔

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

文 字 印 刷

成   型

成 品

鍍金板

非鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

圖 3 典型單面板製造流程

5 -8

環保技術輔導計畫

成 品

文 字 印 刷

成   型

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

雙 面 銅 箔 基 板

裁       板

鑽       孔

表 面 處 理

鍍   通   孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

抗鍍阻劑轉移

線 路 鍍 銅

鍍   錫 鉛

去抗鍍阻劑

蝕       刻

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

重   熔

防 焊 處 理

剝 錫 鉛

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

圖 4 典型雙面板製造流程

5 -9

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 3: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

臺灣地區總計

電路板業者 150 家

鑽孔代工業者 100 家

其它代工業者 176 家

銅箔基板業者 15 家

其它供應商 55 家

PCB 專業區

直徑 70 公里

電路板業者 128 家

鑽孔代工業者 95 家

其它代工業者 171 家

銅箔基板業者 9 家

其它供應商 150 家

其它地區

電路板業者 22 家

鑽孔代工業者 5 家

其它代工業者 5 家

銅箔基板業者 4 家

其它供應商 5 家

圖 2 台灣電路板產業分佈狀況

依據經濟部產業現況調查資料顯示目前國內 150 家電路板工廠

屬中小企業(實收資本額在新台幣 6000 萬元以下者)之比率約為 68

屬大型企業之比率則約佔 32由此比率來看國內電路板工廠

屬於大企業之比例相當高與其他一般電子零組件產業比較造成電

路板產業大企業所佔比例高於其他一般電子零組件產業之主要原因為

電路板的生產製程複雜工廠設立初期即需投注相當多的資金成本在

設置相關製程設備上

此外目前國內 150 家電路板專業製造工廠中員工人數規模在 100

人以下者約佔 60左右估計整個產業從業員工總人數約在 2 萬人

上下在產值方面依民國 86 年之調查資料顯示平均月產值超過 2 億

5 -3

環保技術輔導計畫

元新台幣之超大型廠共有 9 家平均月產值在 5 千萬元新台幣以上者

則有 30 家之多調查結果亦顯示國內前 30 大電路板工廠(佔工廠

總數的 20)其產值即佔全國電路板總產值的 88由此數值可發

現國內電路板產業已趨向大型化方向發展

台灣的電路板市場近年來出現高度的成長歸納起來大致有二大

原因首先是整體產業的帶動在全球資訊產業的蓬勃發展之下不

但使得電腦系統及週邊零組件的需求大幅增加隨之而來的價格競爭

壓力亦使得國際上各資訊大廠不得不精簡生產成本在大量與低價

的強烈要求之下以代工能力強機動性高聞名的台灣廠商便成為最

好的選擇這種發展趨勢不但加重了台灣在整體資訊工業所佔的份

量更是直接帶動了電路板產業的高度成長

其次是相關條件的配合台灣地區之電路板八成以上的廠商都

集中在桃園中壢一帶形成了一塊專業區這種情況雖然加重各自

競爭壓力但生產區域集中的特性不但強化了整體產業的力量也使

得上游原物料相關設備及代工資源的供應不虞匱乏在相關支援條

件都能充分配合的情況之下台灣的電路板業的確具備了發展潛力

但是在高度成長的背後上述二大驅動力從某種角度來說也將

成為台灣電路板業最大的發展阻礙同業間為求生存未來勢必展開

一場激烈的價格追逐戰

國內電路板產業在長期的努力下已成功地跨入國際舞台面對

中國大陸及其他生產國家競爭國內業者應及早朝向技術層次較高的

產品市場方向發展產業間並應通力合作致力於技術交流與國際市

場的開發以維持競爭優勢於不墜

5 -4

環保技術輔導計畫

三製程污染來源與污染特性

31 製程介紹

1製造方法

電路板的製作是應用印刷照相蝕刻及電鍍等技術來製造細密

的配線作為支撐電子零件及零件間電路相互接續的組裝基地隨著

電子資訊產品朝輕薄短小化的方向發展裝配方法亦逐漸朝著高密度

及自動化裝配的方向前進而電子零件的小型化薄型化輕量化不

得不因應而生電路板也由單純的線路板演變成多樣化多機能化與高

速處理化的基板因此高密度化及多層化的配線形成技術成為電路

板製造業發展的主流

電路板的種類很多用途也相當廣泛其製造方法可概分為減成

(subtractive)法及加成(additive)法前者以銅箔基板為基材經印刷或壓

膜曝光顯像的方式在基材上形成一線路圖案的銅箔保護層後將

板面上線路部份以外的銅箔溶蝕除去再剝除覆蓋在線路上的感光性

乾膜阻劑或油墨以形成電子線路的方法而後者則採未壓覆銅箔的

基板以化學銅沈積的方法在基板上欲形成線路的部份進行銅沈積

以形成導體線路另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

(partial additive)法

2製造流程

國內電路板製造方法目前皆採用減成法由於各廠大小型態

生產方向及硬體規模並不盡相同在製造流程上亦有所差異但就其

5 -5

環保技術輔導計畫

產品型態及層次可分為硬體或軟式單面板雙面板及多層板而軟式

電路板製造方式大致同於硬板

(1)單面板

單面板的基材主要為酚醛樹脂基板少部份為環氧樹脂基板

經單面貼合銅箔於加熱加壓下形成單面銅箔基板進行裁切成一

定尺寸規格後即進行一系列線路形成的作業其典型製造流程如

圖 3 所示首先在銅面上施以輕刷粗化以加強蝕刻阻劑與銅面的

附著力然後再進行正片蝕刻阻劑轉移在所欲形成的線路上覆蓋

一層耐蝕刻的乾膜或油墨阻劑一般均採油墨網板印刷方式經蝕

刻溶蝕除去線路以外的銅面再將阻劑去除板面上即出現所要的

線路圖形接著進行鑽孔所形成的通孔用以提供未來電子零件導

線插入及焊接之用再行刷磨去鑽孔時在孔口形成的毛頭以增加

後續防焊綠漆與板面的附著力最後全板再加印防焊綠漆但要留

出板面的通孔及線路以便鍍鎳及鍍金或噴附上一層錫作為電

子零件裝配焊錫之用

(2)雙面板

雙面板的基板及以環氧樹脂為主兩面貼合銅箔以成雙面銅箔

基板其典型製造流程如圖 4 所示在裁切好的基板上進行鑽孔及

孔口毛頭去除後進行化學銅導通孔即在非導體的通孔壁及兩面

銅層上沈積銅使上下兩面銅層經由化學銅導體化後的通孔得以連

通在化學銅之後需先做上一次很薄的全板鍍銅以加厚孔壁上的

銅層再行表面刷磨清潔及粗化銅面後進行負片抗鍍阻劑轉移

再進行線路鍍銅及鍍錫鉛後去除阻劑經蝕刻將兩面所要形成的

線路及通孔裸露出來錫鉛鍍金板則先行鍍鎳鍍金再將板面已鍍

上灰暗的錫鉛合金層用高溫的媒體(如甘油石臘)溶融成為光澤

5 -6

環保技術輔導計畫

表面的合金實體以增加美觀防銹及焊接的功能噴錫鍍金板則

需剝除錫鉛鍍層以形成裸銅板然後進行防焊錄漆塗佈最後在待

插焊之通孔及其焊墊上進行噴錫使裸銅能得到保護及具備良好的

焊錫性

(3)多層板

多層板的製造包含內層及外層線路的製作雙面銅箔薄基板為

多層板主要的內層材料另配合膠片及銅箔與完成導體線路製作的

內層板進行疊板壓合以形成多層板其典型製造流程如圖 5 所示

內層板導體線路的形成與單面板相同待完成內層線路後進行黑

棕氧化使內層板線路表面上形成一粗糙的結構以增加在進行疊

板壓合時與膠片之間的結合能力在疊板過程中四層板用 1 片內

層板六層板用兩片八層板則用三片中間以膠片作為黏合及絕

緣材料外層再覆蓋銅箔進行壓合後成為多層板為使內外層線

路得以連通需行鑽孔而鑽孔後在孔壁上形成的膠渣先行去除

後再進行鍍通孔作業其後之多層線路作業流程與雙面板相同

5 -7

環保技術輔導計畫

單面銅箔基板

裁   板

表 面 處 理

蝕刻阻劑轉移

蝕   刻

去蝕刻阻劑

鑽   孔

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

文 字 印 刷

成   型

成 品

鍍金板

非鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

圖 3 典型單面板製造流程

5 -8

環保技術輔導計畫

成 品

文 字 印 刷

成   型

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

雙 面 銅 箔 基 板

裁       板

鑽       孔

表 面 處 理

鍍   通   孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

抗鍍阻劑轉移

線 路 鍍 銅

鍍   錫 鉛

去抗鍍阻劑

蝕       刻

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

重   熔

防 焊 處 理

剝 錫 鉛

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

圖 4 典型雙面板製造流程

5 -9

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 4: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

元新台幣之超大型廠共有 9 家平均月產值在 5 千萬元新台幣以上者

則有 30 家之多調查結果亦顯示國內前 30 大電路板工廠(佔工廠

總數的 20)其產值即佔全國電路板總產值的 88由此數值可發

現國內電路板產業已趨向大型化方向發展

台灣的電路板市場近年來出現高度的成長歸納起來大致有二大

原因首先是整體產業的帶動在全球資訊產業的蓬勃發展之下不

但使得電腦系統及週邊零組件的需求大幅增加隨之而來的價格競爭

壓力亦使得國際上各資訊大廠不得不精簡生產成本在大量與低價

的強烈要求之下以代工能力強機動性高聞名的台灣廠商便成為最

好的選擇這種發展趨勢不但加重了台灣在整體資訊工業所佔的份

量更是直接帶動了電路板產業的高度成長

其次是相關條件的配合台灣地區之電路板八成以上的廠商都

集中在桃園中壢一帶形成了一塊專業區這種情況雖然加重各自

競爭壓力但生產區域集中的特性不但強化了整體產業的力量也使

得上游原物料相關設備及代工資源的供應不虞匱乏在相關支援條

件都能充分配合的情況之下台灣的電路板業的確具備了發展潛力

但是在高度成長的背後上述二大驅動力從某種角度來說也將

成為台灣電路板業最大的發展阻礙同業間為求生存未來勢必展開

一場激烈的價格追逐戰

國內電路板產業在長期的努力下已成功地跨入國際舞台面對

中國大陸及其他生產國家競爭國內業者應及早朝向技術層次較高的

產品市場方向發展產業間並應通力合作致力於技術交流與國際市

場的開發以維持競爭優勢於不墜

5 -4

環保技術輔導計畫

三製程污染來源與污染特性

31 製程介紹

1製造方法

電路板的製作是應用印刷照相蝕刻及電鍍等技術來製造細密

的配線作為支撐電子零件及零件間電路相互接續的組裝基地隨著

電子資訊產品朝輕薄短小化的方向發展裝配方法亦逐漸朝著高密度

及自動化裝配的方向前進而電子零件的小型化薄型化輕量化不

得不因應而生電路板也由單純的線路板演變成多樣化多機能化與高

速處理化的基板因此高密度化及多層化的配線形成技術成為電路

板製造業發展的主流

電路板的種類很多用途也相當廣泛其製造方法可概分為減成

(subtractive)法及加成(additive)法前者以銅箔基板為基材經印刷或壓

膜曝光顯像的方式在基材上形成一線路圖案的銅箔保護層後將

板面上線路部份以外的銅箔溶蝕除去再剝除覆蓋在線路上的感光性

乾膜阻劑或油墨以形成電子線路的方法而後者則採未壓覆銅箔的

基板以化學銅沈積的方法在基板上欲形成線路的部份進行銅沈積

以形成導體線路另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

(partial additive)法

2製造流程

國內電路板製造方法目前皆採用減成法由於各廠大小型態

生產方向及硬體規模並不盡相同在製造流程上亦有所差異但就其

5 -5

環保技術輔導計畫

產品型態及層次可分為硬體或軟式單面板雙面板及多層板而軟式

電路板製造方式大致同於硬板

(1)單面板

單面板的基材主要為酚醛樹脂基板少部份為環氧樹脂基板

經單面貼合銅箔於加熱加壓下形成單面銅箔基板進行裁切成一

定尺寸規格後即進行一系列線路形成的作業其典型製造流程如

圖 3 所示首先在銅面上施以輕刷粗化以加強蝕刻阻劑與銅面的

附著力然後再進行正片蝕刻阻劑轉移在所欲形成的線路上覆蓋

一層耐蝕刻的乾膜或油墨阻劑一般均採油墨網板印刷方式經蝕

刻溶蝕除去線路以外的銅面再將阻劑去除板面上即出現所要的

線路圖形接著進行鑽孔所形成的通孔用以提供未來電子零件導

線插入及焊接之用再行刷磨去鑽孔時在孔口形成的毛頭以增加

後續防焊綠漆與板面的附著力最後全板再加印防焊綠漆但要留

出板面的通孔及線路以便鍍鎳及鍍金或噴附上一層錫作為電

子零件裝配焊錫之用

(2)雙面板

雙面板的基板及以環氧樹脂為主兩面貼合銅箔以成雙面銅箔

基板其典型製造流程如圖 4 所示在裁切好的基板上進行鑽孔及

孔口毛頭去除後進行化學銅導通孔即在非導體的通孔壁及兩面

銅層上沈積銅使上下兩面銅層經由化學銅導體化後的通孔得以連

通在化學銅之後需先做上一次很薄的全板鍍銅以加厚孔壁上的

銅層再行表面刷磨清潔及粗化銅面後進行負片抗鍍阻劑轉移

再進行線路鍍銅及鍍錫鉛後去除阻劑經蝕刻將兩面所要形成的

線路及通孔裸露出來錫鉛鍍金板則先行鍍鎳鍍金再將板面已鍍

上灰暗的錫鉛合金層用高溫的媒體(如甘油石臘)溶融成為光澤

5 -6

環保技術輔導計畫

表面的合金實體以增加美觀防銹及焊接的功能噴錫鍍金板則

需剝除錫鉛鍍層以形成裸銅板然後進行防焊錄漆塗佈最後在待

插焊之通孔及其焊墊上進行噴錫使裸銅能得到保護及具備良好的

焊錫性

(3)多層板

多層板的製造包含內層及外層線路的製作雙面銅箔薄基板為

多層板主要的內層材料另配合膠片及銅箔與完成導體線路製作的

內層板進行疊板壓合以形成多層板其典型製造流程如圖 5 所示

內層板導體線路的形成與單面板相同待完成內層線路後進行黑

棕氧化使內層板線路表面上形成一粗糙的結構以增加在進行疊

板壓合時與膠片之間的結合能力在疊板過程中四層板用 1 片內

層板六層板用兩片八層板則用三片中間以膠片作為黏合及絕

緣材料外層再覆蓋銅箔進行壓合後成為多層板為使內外層線

路得以連通需行鑽孔而鑽孔後在孔壁上形成的膠渣先行去除

後再進行鍍通孔作業其後之多層線路作業流程與雙面板相同

5 -7

環保技術輔導計畫

單面銅箔基板

裁   板

表 面 處 理

蝕刻阻劑轉移

蝕   刻

去蝕刻阻劑

鑽   孔

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

文 字 印 刷

成   型

成 品

鍍金板

非鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

圖 3 典型單面板製造流程

5 -8

環保技術輔導計畫

成 品

文 字 印 刷

成   型

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

雙 面 銅 箔 基 板

裁       板

鑽       孔

表 面 處 理

鍍   通   孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

抗鍍阻劑轉移

線 路 鍍 銅

鍍   錫 鉛

去抗鍍阻劑

蝕       刻

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

重   熔

防 焊 處 理

剝 錫 鉛

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

圖 4 典型雙面板製造流程

5 -9

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 5: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

三製程污染來源與污染特性

31 製程介紹

1製造方法

電路板的製作是應用印刷照相蝕刻及電鍍等技術來製造細密

的配線作為支撐電子零件及零件間電路相互接續的組裝基地隨著

電子資訊產品朝輕薄短小化的方向發展裝配方法亦逐漸朝著高密度

及自動化裝配的方向前進而電子零件的小型化薄型化輕量化不

得不因應而生電路板也由單純的線路板演變成多樣化多機能化與高

速處理化的基板因此高密度化及多層化的配線形成技術成為電路

板製造業發展的主流

電路板的種類很多用途也相當廣泛其製造方法可概分為減成

(subtractive)法及加成(additive)法前者以銅箔基板為基材經印刷或壓

膜曝光顯像的方式在基材上形成一線路圖案的銅箔保護層後將

板面上線路部份以外的銅箔溶蝕除去再剝除覆蓋在線路上的感光性

乾膜阻劑或油墨以形成電子線路的方法而後者則採未壓覆銅箔的

基板以化學銅沈積的方法在基板上欲形成線路的部份進行銅沈積

以形成導體線路另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

(partial additive)法

2製造流程

國內電路板製造方法目前皆採用減成法由於各廠大小型態

生產方向及硬體規模並不盡相同在製造流程上亦有所差異但就其

5 -5

環保技術輔導計畫

產品型態及層次可分為硬體或軟式單面板雙面板及多層板而軟式

電路板製造方式大致同於硬板

(1)單面板

單面板的基材主要為酚醛樹脂基板少部份為環氧樹脂基板

經單面貼合銅箔於加熱加壓下形成單面銅箔基板進行裁切成一

定尺寸規格後即進行一系列線路形成的作業其典型製造流程如

圖 3 所示首先在銅面上施以輕刷粗化以加強蝕刻阻劑與銅面的

附著力然後再進行正片蝕刻阻劑轉移在所欲形成的線路上覆蓋

一層耐蝕刻的乾膜或油墨阻劑一般均採油墨網板印刷方式經蝕

刻溶蝕除去線路以外的銅面再將阻劑去除板面上即出現所要的

線路圖形接著進行鑽孔所形成的通孔用以提供未來電子零件導

線插入及焊接之用再行刷磨去鑽孔時在孔口形成的毛頭以增加

後續防焊綠漆與板面的附著力最後全板再加印防焊綠漆但要留

出板面的通孔及線路以便鍍鎳及鍍金或噴附上一層錫作為電

子零件裝配焊錫之用

(2)雙面板

雙面板的基板及以環氧樹脂為主兩面貼合銅箔以成雙面銅箔

基板其典型製造流程如圖 4 所示在裁切好的基板上進行鑽孔及

孔口毛頭去除後進行化學銅導通孔即在非導體的通孔壁及兩面

銅層上沈積銅使上下兩面銅層經由化學銅導體化後的通孔得以連

通在化學銅之後需先做上一次很薄的全板鍍銅以加厚孔壁上的

銅層再行表面刷磨清潔及粗化銅面後進行負片抗鍍阻劑轉移

再進行線路鍍銅及鍍錫鉛後去除阻劑經蝕刻將兩面所要形成的

線路及通孔裸露出來錫鉛鍍金板則先行鍍鎳鍍金再將板面已鍍

上灰暗的錫鉛合金層用高溫的媒體(如甘油石臘)溶融成為光澤

5 -6

環保技術輔導計畫

表面的合金實體以增加美觀防銹及焊接的功能噴錫鍍金板則

需剝除錫鉛鍍層以形成裸銅板然後進行防焊錄漆塗佈最後在待

插焊之通孔及其焊墊上進行噴錫使裸銅能得到保護及具備良好的

焊錫性

(3)多層板

多層板的製造包含內層及外層線路的製作雙面銅箔薄基板為

多層板主要的內層材料另配合膠片及銅箔與完成導體線路製作的

內層板進行疊板壓合以形成多層板其典型製造流程如圖 5 所示

內層板導體線路的形成與單面板相同待完成內層線路後進行黑

棕氧化使內層板線路表面上形成一粗糙的結構以增加在進行疊

板壓合時與膠片之間的結合能力在疊板過程中四層板用 1 片內

層板六層板用兩片八層板則用三片中間以膠片作為黏合及絕

緣材料外層再覆蓋銅箔進行壓合後成為多層板為使內外層線

路得以連通需行鑽孔而鑽孔後在孔壁上形成的膠渣先行去除

後再進行鍍通孔作業其後之多層線路作業流程與雙面板相同

5 -7

環保技術輔導計畫

單面銅箔基板

裁   板

表 面 處 理

蝕刻阻劑轉移

蝕   刻

去蝕刻阻劑

鑽   孔

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

文 字 印 刷

成   型

成 品

鍍金板

非鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

圖 3 典型單面板製造流程

5 -8

環保技術輔導計畫

成 品

文 字 印 刷

成   型

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

雙 面 銅 箔 基 板

裁       板

鑽       孔

表 面 處 理

鍍   通   孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

抗鍍阻劑轉移

線 路 鍍 銅

鍍   錫 鉛

去抗鍍阻劑

蝕       刻

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

重   熔

防 焊 處 理

剝 錫 鉛

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

圖 4 典型雙面板製造流程

5 -9

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

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環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

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環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

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(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 6: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

產品型態及層次可分為硬體或軟式單面板雙面板及多層板而軟式

電路板製造方式大致同於硬板

(1)單面板

單面板的基材主要為酚醛樹脂基板少部份為環氧樹脂基板

經單面貼合銅箔於加熱加壓下形成單面銅箔基板進行裁切成一

定尺寸規格後即進行一系列線路形成的作業其典型製造流程如

圖 3 所示首先在銅面上施以輕刷粗化以加強蝕刻阻劑與銅面的

附著力然後再進行正片蝕刻阻劑轉移在所欲形成的線路上覆蓋

一層耐蝕刻的乾膜或油墨阻劑一般均採油墨網板印刷方式經蝕

刻溶蝕除去線路以外的銅面再將阻劑去除板面上即出現所要的

線路圖形接著進行鑽孔所形成的通孔用以提供未來電子零件導

線插入及焊接之用再行刷磨去鑽孔時在孔口形成的毛頭以增加

後續防焊綠漆與板面的附著力最後全板再加印防焊綠漆但要留

出板面的通孔及線路以便鍍鎳及鍍金或噴附上一層錫作為電

子零件裝配焊錫之用

(2)雙面板

雙面板的基板及以環氧樹脂為主兩面貼合銅箔以成雙面銅箔

基板其典型製造流程如圖 4 所示在裁切好的基板上進行鑽孔及

孔口毛頭去除後進行化學銅導通孔即在非導體的通孔壁及兩面

銅層上沈積銅使上下兩面銅層經由化學銅導體化後的通孔得以連

通在化學銅之後需先做上一次很薄的全板鍍銅以加厚孔壁上的

銅層再行表面刷磨清潔及粗化銅面後進行負片抗鍍阻劑轉移

再進行線路鍍銅及鍍錫鉛後去除阻劑經蝕刻將兩面所要形成的

線路及通孔裸露出來錫鉛鍍金板則先行鍍鎳鍍金再將板面已鍍

上灰暗的錫鉛合金層用高溫的媒體(如甘油石臘)溶融成為光澤

5 -6

環保技術輔導計畫

表面的合金實體以增加美觀防銹及焊接的功能噴錫鍍金板則

需剝除錫鉛鍍層以形成裸銅板然後進行防焊錄漆塗佈最後在待

插焊之通孔及其焊墊上進行噴錫使裸銅能得到保護及具備良好的

焊錫性

(3)多層板

多層板的製造包含內層及外層線路的製作雙面銅箔薄基板為

多層板主要的內層材料另配合膠片及銅箔與完成導體線路製作的

內層板進行疊板壓合以形成多層板其典型製造流程如圖 5 所示

內層板導體線路的形成與單面板相同待完成內層線路後進行黑

棕氧化使內層板線路表面上形成一粗糙的結構以增加在進行疊

板壓合時與膠片之間的結合能力在疊板過程中四層板用 1 片內

層板六層板用兩片八層板則用三片中間以膠片作為黏合及絕

緣材料外層再覆蓋銅箔進行壓合後成為多層板為使內外層線

路得以連通需行鑽孔而鑽孔後在孔壁上形成的膠渣先行去除

後再進行鍍通孔作業其後之多層線路作業流程與雙面板相同

5 -7

環保技術輔導計畫

單面銅箔基板

裁   板

表 面 處 理

蝕刻阻劑轉移

蝕   刻

去蝕刻阻劑

鑽   孔

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

文 字 印 刷

成   型

成 品

鍍金板

非鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

圖 3 典型單面板製造流程

5 -8

環保技術輔導計畫

成 品

文 字 印 刷

成   型

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

雙 面 銅 箔 基 板

裁       板

鑽       孔

表 面 處 理

鍍   通   孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

抗鍍阻劑轉移

線 路 鍍 銅

鍍   錫 鉛

去抗鍍阻劑

蝕       刻

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

重   熔

防 焊 處 理

剝 錫 鉛

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

圖 4 典型雙面板製造流程

5 -9

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 7: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

表面的合金實體以增加美觀防銹及焊接的功能噴錫鍍金板則

需剝除錫鉛鍍層以形成裸銅板然後進行防焊錄漆塗佈最後在待

插焊之通孔及其焊墊上進行噴錫使裸銅能得到保護及具備良好的

焊錫性

(3)多層板

多層板的製造包含內層及外層線路的製作雙面銅箔薄基板為

多層板主要的內層材料另配合膠片及銅箔與完成導體線路製作的

內層板進行疊板壓合以形成多層板其典型製造流程如圖 5 所示

內層板導體線路的形成與單面板相同待完成內層線路後進行黑

棕氧化使內層板線路表面上形成一粗糙的結構以增加在進行疊

板壓合時與膠片之間的結合能力在疊板過程中四層板用 1 片內

層板六層板用兩片八層板則用三片中間以膠片作為黏合及絕

緣材料外層再覆蓋銅箔進行壓合後成為多層板為使內外層線

路得以連通需行鑽孔而鑽孔後在孔壁上形成的膠渣先行去除

後再進行鍍通孔作業其後之多層線路作業流程與雙面板相同

5 -7

環保技術輔導計畫

單面銅箔基板

裁   板

表 面 處 理

蝕刻阻劑轉移

蝕   刻

去蝕刻阻劑

鑽   孔

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

文 字 印 刷

成   型

成 品

鍍金板

非鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

圖 3 典型單面板製造流程

5 -8

環保技術輔導計畫

成 品

文 字 印 刷

成   型

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

雙 面 銅 箔 基 板

裁       板

鑽       孔

表 面 處 理

鍍   通   孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

抗鍍阻劑轉移

線 路 鍍 銅

鍍   錫 鉛

去抗鍍阻劑

蝕       刻

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

重   熔

防 焊 處 理

剝 錫 鉛

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

圖 4 典型雙面板製造流程

5 -9

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 8: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

單面銅箔基板

裁   板

表 面 處 理

蝕刻阻劑轉移

蝕   刻

去蝕刻阻劑

鑽   孔

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

文 字 印 刷

成   型

成 品

鍍金板

非鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

圖 3 典型單面板製造流程

5 -8

環保技術輔導計畫

成 品

文 字 印 刷

成   型

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

雙 面 銅 箔 基 板

裁       板

鑽       孔

表 面 處 理

鍍   通   孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

抗鍍阻劑轉移

線 路 鍍 銅

鍍   錫 鉛

去抗鍍阻劑

蝕       刻

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

重   熔

防 焊 處 理

剝 錫 鉛

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

圖 4 典型雙面板製造流程

5 -9

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 9: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

成 品

文 字 印 刷

成   型

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

雙 面 銅 箔 基 板

裁       板

鑽       孔

表 面 處 理

鍍   通   孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

抗鍍阻劑轉移

線 路 鍍 銅

鍍   錫 鉛

去抗鍍阻劑

蝕       刻

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

重   熔

防 焊 處 理

剝 錫 鉛

表 面 處 理

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴   錫

圖 4 典型雙面板製造流程

5 -9

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 10: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

噴錫鍍金板

刷磨

加防焊綠漆

錫鉛鍍金板

(雙 面 銅 箔 基 板 )

裁     板

表 面 處 理

蝕 刻 阻 劑 轉 移

蝕     刻

去 蝕 刻 阻 劑

黑 棕 氧 化

疊 板 壓 合

鑽     孔

表 面 處 理

除 膠 渣

鍍 通 孔

全 板 鍍 銅

表 面 處 理

線 路 鍍 銅

鍍 錫 鉛

去 抗 鍍 阻 劑

蝕     刻

抗 鍍 阻 劑 轉 移

內層板膠片銅箔

剝 錫 鉛

防 焊 處 理

表 面 處 理

鍍 鎳 鍍 金

噴     錫

表 面 處 理

表 面 處 理

重       熔

防 焊 處 理

鍍 鎳 鍍 金

文 字 印 刷

成     型

成 品

圖 5 典型多層板製造流程

5 -10

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 11: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

32 電路板製造業污染物種類及其來源

1廢水廢液污染特性

電路板製程廢水廢液污染特性隨產品層次的提昇而趨於複雜

且與其製程使用物料有直接的關係由表 1 各類型電路板製程單元使

用物料及定期排棄槽液污染特性以及表 2 典型電路板製造業原廢水污

染濃度可瞭解單面板工廠排放廢水有pHCOD銅離子(Cu2+)等污

染物雙面板及多層板工廠則有pHCOD銅離子 (Cu2+)鉛離子

(Pb2+)鎳離子(Ni2+)六價鉻(Cr6+)及氟化物(F-)等污染物

2廢氣污染特性

由於電路板之製程複雜致使污染特性掌握不易但基本上仍可將

製程空氣污染物概分成以下三類

(1)第一類乾式製程中裁板鑽孔過程所排放大量之大粒徑(>10μ

m)粉塵微粒以及濕式製程中融熔噴錫過程所排放少量之小粒徑(<

10μm)金屬燻煙

(2)第二類濕式製程中因使用酸鹼性藥劑而排放之酸鹼廢氣其中以

硫酸硝酸鹽酸及氨氣等酸鹼煙霧為主

(3)第三類網版印刷使用油墨溶劑防焊綠漆溶劑及網版清洗溶劑等

所排放之有機溶劑廢氣其成份以酯醇醚類乙苯甲苯二

甲苯及丁酮等為主

電路板業製程空氣污染排放特性彙整如表 3 所示

5 -11

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 12: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 刷 磨 酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 50~1000 - 內層顯像 顯 像 ˇ - ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ - ˇ 氯化銅(CuCl2) - 50000~100000 - 內層蝕刻 蝕 刻

ˇ - ˇ 氯化鐵(FeCl3) - 40000~90000 - 內層去墨

或 剝 膜去墨或 剝 膜

ˇ - ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

脫 脂 - ˇ 鹼性脫脂劑 1000~5000 10~50 -

- - ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕 - 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

黑棕 氧 化

氧 化 - - ˇ 亞氯酸鈉磷酸三鈉氫氧

化鈉 - 10~50 -

5 -12

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 13: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板雙面板多層板槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL)

膨 鬆 - ˇ 鹼性有機溶劑 130000~200000

- -

氧 化 - ˇ 高錳酸鉀(KMnO4) - 30~50 -

除膠渣

還 原 - 酸性溶液 300~1000 1000~2000 - 整孔 清 潔

- ˇ ˇ 鹼性清潔劑(chelater) 20000~35000 10~50 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 - - ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 -

微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 - 預活化 - ˇ ˇ 氯化亞錫(SnCl2)鹽酸(HCl) 200~500 20~100 -

活 化 - ˇ ˇ 氯化鈀(PdCl2)氯化亞錫

(SnCl2) 500~1000 1~10 -

PTH 鍍通孔

加速化 - ˇ ˇ 硫酸(H2SO4)氟酸類 100~550 - -

5 -13

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 14: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~2500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

全板鍍銅

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~6000 -

外層顯像 顯 像 - ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

脫 脂 - ˇ ˇ 酸性清潔劑 3000~5000 500~3500 -

- ˇ ˇ 硫酸雙氧水(H2SO4H2O2) - 2000~20000 -

- ˇ ˇ 過硫酸鈉(SPS) - 2000~20000 - 微 蝕

- ˇ ˇ 過硫酸銨(APS) - 2000~20000 -

預浸酸液 - ˇ ˇ 10硫酸(H2SO4) 10~50 500~1000 -

線路鍍銅

及鍍錫鉛

預浸酸 - ˇ ˇ 5~10氟硼酸(HBF4) - - -

5 -14

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

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環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

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環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

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(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 15: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

表 1 各類型電路板製程單元使用物料及定期排棄槽液污染特性分析表(續)

污 染 濃 度 製程單元 步 驟 單面板 雙面板 多層板 槽 液 成 份

COD (mgL) Cu2+ (mgL) Pb2+ (mgL) 外層剝膜 剝 膜 - ˇ ˇ 4氫氧化鈉(NaOH) 20000~30000 - -

外層蝕刻 蝕 刻 - ˇ ˇ 氨水(NH4OH)氯化銨(NH4Cl) - 100000~150000 -

剝 錫 鉛 剝錫鉛 - ˇ ˇ 氟化銨硝酸雙氧水 20000~25000 1000~1500 10000~15000

綠漆顯像 顯 像 ˇ ˇ ˇ 1~2碳酸鈉(Na2CO3) 10000~15000 - -

ˇ ˇ ˇ 鹼性清潔劑 1000~5000 - - 鍍 鎳 金 前處理

ˇ ˇ ˇ 活性酸液 10~50 - -

酸 洗 ˇ ˇ ˇ 5硫酸(H2SO4) 10~50 15000~20000 - 噴 錫 助焊劑

塗 佈 ˇ ˇ ˇ 鹵化有機物 極 高 50000~100000 -

剝 掛 架 - ˇ ˇ 硝酸(HNO3) 3000~5000 15000~25000 2000~4000

剝廢板綠漆 ˇ ˇ ˇ 強鹼性溶液 100000~150000 - -

5 -15

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 16: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

表 2 典型電路板製造業原廢水污染濃度表

成 分 範圍值(mgL)

總懸浮固體Total Suspended Solids 0998~4087

總氰化物Total Cyanide 0002~5333

可氯化氰化物Cyanide (Amenable to Chlorination) 0005~4645

銅Copper 1582~5357

鎳Nickel 0027~8440

鉛Lead 0044~9701

總鉻Total Chromium 0005~3852

六價鉻Hexavalent Chromium 0004~3543

氟化物Fluorides 0648~6800

磷Phosphorus 0075~3380

銀Silver 0036~0202

鈀Palladium 0008~0097

金Gold 0007~0190

EDTA 158~358

檸檬酸鹽Citrate 09~1342

酒石酸鹽Tartrate 13~1108

劑 NTA 476~810

5 -16

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 17: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

表 3 電路板業製程空氣污染排放特性及可行防制技術

製程空氣污染特性 污染源 污染物

粉塵廢氣 裁板鑽孔廢氣 熔噴錫廢氣

粉塵微粒 金屬燻煙

酸鹼廢氣 蝕刻廢氣 線路鍍銅鍍錫鉛廢氣 剝掛架剝錫鉛廢氣

氯化氫氨氣 硫酸液滴 硝酸煙霧

揮發性有機廢氣

油墨攪拌程序 防焊處理 文字印刷 烘乾程序 作業環境

VOCs(揮發性有機

物)如酯類醇類

乙基苯二甲苯丁

四廠內管理與製程減廢

減廢目的在於有效率地使用製程物料減少污染物的排出達到

降低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標以往業者在解決污染

問題時較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準僅是一種

只求免於遭到環保單位取締的處理方式若能積極從廠內管理及製程

減廢中做到污染源減量及有價物質回收工作則不僅能節省原物料及

污染物的處理成本更因污染強度的降低將使管末處理趨於單純

工廠在執行減廢工作時可依循如圖 6 之程序以達事半功倍之效

5 -17

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 18: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

建立減廢目標及組織

bull 減廢目的確立

bull 組織的建立

污染源清查及收集系統規劃

bull 污染源清查工作 bull 收集系統規劃

減廢方案研擬 bull 蒐集減廢技術 bull 研擬適當之減廢方案

可行性分析 bull 技術評估 bull 經濟效益評估 bull 環境品質的影響 bull 現場適用性評估

計畫執行及效益評估

bull 計畫執行 bull 效益評估 達成減廢的目的

重新評估原先

的減廢方案 重複程序

選定另一新的減廢目標

減廢的 迫切需求

圖 6 減廢工作之執行程序

1廠內管理

藉由廠內管理來達到污染防治目標往往是最簡易也是花費最少

的因經由管理防止物料不當使用槽液洩漏或不當排放等情事相

對地杜絕了污染物的產生是污染防治工作上最佳的治本之道有關

廠內管理的重點茲分述如下

(1)物料庫存管理

(A)僅購置某一期間生產作業工作量所需之原物料數量

(B)購買適當數量及具適當大小容器(最好可回收再使用)之物料

(C)發展一套物料採購審核程序評估欲購物物料的純度使用期

限是否含有毒性成份是否可提供物料安全資料表以及供

應商或代理商對容器過時品或廢棄物是否有處理或回收再用

的服務等

5 -18

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 19: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(D)先入庫之原料須先使用以避免原物料庫存過久而敗壞或廢

棄物

(E)使用電腦記錄並控制進出貨及庫存量以達最適之狀況

(2)洩漏及不當排放預防

電路板工廠因槽液洩漏及不當排放造成廢水處理困擾甚

至嚴重污染環境的原因有以下幾項

(A)製程設備日常保養管理不週造成故障破損而洩漏出槽液

(B)蝕刻廢液貯存槽槽體破損或溢滿而漏出廢液

(C)製程槽液更新時機過於集中排出量大且雜的廢液

(D)鍍銅槽老化液未進行純化再用即直接排放廢棄或於純化鍍

液時未能將槽低鍍液抽盡使殘留的鍍液伴隨清洗槽體之清

洗水排出

針對上述缺失之預防對策如下

(A)對製程設備槽體及其附屬設備之管閥等應嚴格實行管理及檢

查尤其是過濾機的軟管接頭固定不良常引起槽液洩漏發

生應特別注意而妥善的安全對策是在製程槽周圍設置防

溢堤及地下貯槽貯槽內設有液位警報系統當發生洩漏時

即發出警報

(B)酸性及鹼性蝕刻廢液的貯存應分別選擇耐酸及耐鹼性材質的

貯存桶並於桶內設置液位控制器當液面過高時即發出警

報防止製程蝕刻廢液再排入而造成溢滿的情況通常液位控

制器應選用耐腐蝕材質並應經常檢視以防故障發生

(C)應妥善規劃排定各製程單元更換(清)槽時間以緩衝廢水處

5 -19

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 20: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

理的負荷較妥善的作法是依各更槽廢液的污染特性分別設

置收集管線及貯存槽體

(D)鍍銅槽液老化應儘可能進行純化工作如活性碳過濾弱電

解等不可逕行廢棄造成廢水處理困擾

(3)廢水廢液分類收集

基本上各工廠應依本身製程的污染特性並考量所欲採用

的處理方式始訂定分類收集方式即在正確掌握污染特性的前

題下依照各類不同性質的污染源採用不同的處理方式以達

到最有效的處理效果針對電路板製程幾股特殊廢水廢液於分

類收集過程中應注意之事項詳細說明如下

(A)化學銅廢液及廢水

電路板製程中之鍍通孔採用化學鍍銅由於化學銅含有螯

合劑成份產生的廢液及廢水中的重金屬銅離子與螯合劑作

用形成螯合化銅無法直接以重金屬氫氧化物沈澱法加以去

除此外若與其他類廢水混合將螯合其他類廢水中所含之

金屬離子致使處理上更加複雜應將其單獨收集處理

(B)顯像剝膜廢液

電路板製程中之蝕刻阻劑轉移抗鍍阻劑轉移及印防焊綠

漆採用含羧基的壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂或環氧樹

脂等以及含有少量的填充料色料溶劑等之油墨或乾膜

經去墨或顯像及剝膜此類有機聚合物即被溶解在去墨液或顯

像液及剝膜液中在使用一段時間後當溶解一定量的油墨或乾

膜達到飽和或顧及產品品質即必須排棄更換新液此外尚有

剝除不良品之板面上的防焊綠漆所產生的綠漆退洗廢液這些

5 -20

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 21: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

廢液通稱為顯像剝膜廢液其所含有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染含量相當可觀約在 10000~50000mgL 左右

若逕行排入處理場易造成負荷過高且單以化學混凝沈澱法

處理去除效果有限應集中收集進行適當的處理

(C)氨系廢液及廢水

在採用鹼性氨系蝕刻液的蝕刻製程中當板子經蝕刻溶蝕

不需要部份的銅面後離開蝕刻段時板面上仍附著有蝕刻

液經由水洗水排出此類廢水由於銅離子以氨銅錯合物

(Cu(NH3)42+)型態存在較不易處理若瞬間排入處理場將影

響處理成效且因此類廢水所含NH4+在pH=9~10 之鹼性條件

下會反應生成NH3形成微小氣泡於沈澱槽中會附在膠羽

上造成污泥上浮情形因此該類廢液及廢水應單獨分類收集進

行處理

(D)氟硼酸廢液

雙面板及多層板製程之鍍錫鉛採用氟硼酸錫鉛鍍液者

板子需先行浸置於 5~10氟硼酸溶液中將板上線路銅面活

化再行錫鉛電鍍當操作一段時間後此預浸的氟硼酸溶液

即需排棄更新因其含有結合安定的氟硼酸錯離子(BF4-)無法

以傳統化學混凝沈澱法處理應單獨收集處理

(E)其他廢液

除上述特殊性廢液廢水外電路板製程尚有許多高濃度

的廢棄槽液如氯化銅或氯化鐵之酸性蝕刻廢液鹼性氨系蝕

刻廢液及剝錫鉛廢液皆含高濃度重金屬離子一般含量在 50

~150gL 之間此類廢液應各別收集貯存再由原物料供應商

5 -21

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 22: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

負責清運回收此外對於脫脂廢液微蝕廢液膨脹劑廢液

活化廢液鍍銅廢液等因廢液含高濃度重金屬離子及有機

物若直接排入處理場易造成負荷過高影響放流水水質

因此應依廢液本身的特性如屬於有機性或無機性酸性或鹼

性以及對處理功能的影響程度進行分類收集再進行前處

理或直接定量排入廢水處理場中

(4)記錄保存

對於工廠而言記錄保存的工作是相當重要的但也最常被

業者所忽略唯有詳細完整及正確的檔案資料隨時可供人員參

考才能徹底改善工廠的作業管理措施但平時保存記錄的資料

必須定期增刪以隨時維持最新的資料狀態也可作為工廠年度

檢討或未來工廠發展方向的重要參考依據

(5)員工訓練

減廢的成敗關鍵主要決定包括生產維修污染防治物料

管理等相關人員是否用心地執行因此必須加強員工訓練藉以

建立正確的減廢觀念與技巧主要訓練內容如下

(A)從環境經濟法規責任等方面說明減廢的重要性

(B)強調並說明減廢對員工工作環境和工廠附近社區環境改善的效

益及好處

(C)說明工廠管理階層對執行減廢的政策及獎勵措施

說明正確的操作處理步驟適當的設備使用及維修檢視程序

(6)工安環保並重

5 -22

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 23: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

工安及環保其實對於工廠污染防制的立場而言並沒有太大差

別其目的皆為維護環境及人員健康但是工廠若能確實做好

各項工安及環保的工作如確實設立防護及警示設施製程污染

改善有效廠區管理及設置有效的管末處理設備不但可確保人

員健康及生產作業的正常運作也可避免因意外產生對工廠所招

致的損失

(7)回收再利用

將製程所產生的廢棄物回收再利用是工廠邁向清潔生產的重

要指標主要目的要使原物料產生最大的利用率而回收再利用

的技術即是針對有利用價值的廢棄物進行回收的工作廢棄物回

收再利用後不僅可減少處理成本且回收再利用後所產生的附

加價值可以增加收入因此是一項效益頗高的管理方式

2製程減廢

減廢技術不外乎來源減少(source reduction)及回收再利用前者

分為原物料改變及製程技術改進後者分為廠內廠外回收有用物質

或再利用廢物為原物料由於電路板製程特性相當適合執行減廢工

作因此以下將就國內外有關之減廢技術加以詳細說明並綜整如表

4 所示

5 -23

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 24: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案 電路板製作 來源減少

產品改變 原物料改變

採用加成(additive process)取代減成法 (subtractive process) 使用較薄銅箔基板

刷 磨 回收再利用 安裝刷磨廢水銅粉回收機

蝕刻抗鍍阻劑轉移及印防焊綠漆

來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用鹼液取代溶劑進行剝膜 採用油墨印刷取代乾膜壓合 延長槽液使用壽命 清洗水溢流而藥液配製槽再利用 安裝分餾設備回收剝膜後之廢溶劑

內外層蝕刻 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用較薄銅箔基板 延長槽液使用壽命 廠外回收再利用

黑棕氧化 來源減少 原物料改變 製程技術改進 回收再利用

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率 採用反應性清洗方式 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅

除膠渣鍍通孔

來源減少 原物料改變

製程技術改進

採用高錳酸鉀取代鉻酸除膠渣 採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用弱性螯合劑 採用碳層塗佈或直接金屬化系統 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 延長槽液使用壽命

5 -24

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 25: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

表 4 電路板製程單元之減廢技術(續)

製程單元 減廢技術 減 廢 方 案

除膠渣鍍通孔

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 採用硼氫化鈉還原化學銅為元素銅 安裝高錳酸鉀再生機再生高錳酸鉀槽液

安裝膨鬆劑過濾系統延長膨鬆劑槽液壽命

來源減少 原物料改變

採用低污染性清潔劑 採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

採用烷基磺酸錫鉛鍍液或硫酸亞錫鍍液取代氟硼酸錫鉛鍍液

製程技術改進 減少槽液帶出 提高清浸洗效率 使用鍍液純化系統延長槽液使用壽命

鍍銅鍍錫鉛

回收再利用 安裝冷卻結晶系統回收硫酸銅 安裝蒸發設備回收水 安裝離子交換樹脂塔配合電解設備回收水及銅

剝錫鉛 回收再利用 剝錫鉛液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用低污染性清潔劑 減少槽液帶出 提高清浸洗效率

鍍鎳鍍金

回收再利用 鍍金液廠外回收再利用

來源減少 原物料改變 製程技術改進

採用硫酸雙氧水微蝕液取代過硫酸銨

減少槽液帶出 提高清浸洗效率

噴錫

回收再利用 廢助焊劑及錫鉛渣廠外回收再利用

廢水處理 來源減少 建立分類收集系統 採用產生較少污泥量的藥劑 適當控制藥劑添加量

5 -25

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 26: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(1)原物料改變

製程原物料的選擇除講求其性能外對其產生的污染強度

及處理的難易程度也應詳細考量評估以避免造成處理上的困

擾因此在不影響產品品質的前題下採用低污染或易處理的

物料間接可達到減廢的目的製程中相關原物料改變的減廢措

施說明如下

(A)採用低污染性脫脂劑

一般鹼性或酸性脫脂劑多半含有界面活性劑而前者有些

含螯合劑當此等槽液進行更新時大量的界面活性劑排入廢

水中將造成 COD 值的提高且易產生泡沫問題若含螯合劑

則會造成廢水中重金屬離子不易去除因此在選擇脫脂劑時

應瞭解其主要成份及使用時應注意事項同時分析其使用前後

污染物濃度的變化以作為選擇較低污染性的脫脂劑之依據

(B)採用非氨系的微蝕液

目前業界皆普遍採行硫酸雙氧水當作非氨系的微蝕

液但然仍有部分業者採用過硫酸銨(APS) 當作非氨系的微蝕

液因其所衍生之廢水及廢液中含有銅一氨錯鹽Cu(NH3)42+

且會再錯合廢水中的重金屬造成處理不易的困擾宜逐漸汰

換為硫酸雙氧水

(C)採用非鉻酸系的除膠渣液

採用鉻酸除膠渣會產生污染強度較大之含鉻廢水和廢

液宜改採污染性較低高錳酸鉀

(D)採用非氟硼酸系的錫鉛鍍液

5 -26

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 27: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

採用氟硼酸錫鉛鍍液於鍍錫鉛前需先行預浸 5~10氟

硼酸溶液此預浸溶液需要定期更新由於鍍液中含氟硼酸離

子(BF4-)較不易處理宜改採用非氟硼酸系鍍液如烷基磺酸

系(MSA)

(E)採用鍍純錫方式取代傳統之鍍錫鉛

傳統之鍍錫鉛製程會產生鉛的污染危害環境安全至鉅

可改採用氯化錫鍍浴以鍍純錫方式取代含鉛之傳統錫鉛電

鍍以免除鉛之污染

(F)採用鹼液取代溶劑進行剝膜或印刷網框清洗

溶劑一般具有可燃性揮發性和毒性除造成作業環境品

質不佳外若任其排入廢水中將造成高 COD 問題宜改採

氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液進行外層剝膜或網框清洗

(G)採用硫酸雙氧水取代硝酸剝掛架

採用硝酸剝掛架會產生大量黃色煙霧不僅造成空氣污染

亦對作業人員健康產生影響且其廢液(含高濃度銅離子)亦

無回收效益造成處理上的困擾宜採硫酸雙氧水並配合

使用冷卻結晶回收機以回收硫酸銅

(H)採用表面粗糙化抗氧化預處理之內層銅箔基板

近來市場已有原物料供應商提供經表面粗糙化及抗氧化

處理之內層銅箔基板使用此種新型式之銅箔基板可免除於

廠內進行內層板前處理諸如酸洗刷磨水洗烘乾等製程

單元均可停止操作對用水量與污染量及能源消耗量之減低有

極大助益此外並可縮短製程提升生產速率節省設備佔地

空間可說有一舉數得之功效

5 -27

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 28: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(I)採用低污染性之油墨或乾膜

目前市面上販售的各種廠牌型式之油墨乾膜其主要成份

為含羧基之壓克力樹脂聚胺基甲酸乙酯樹脂及環氧樹脂等

大多為高分子有機聚合物質其在相同的顯像去墨或剝膜等

製造過程中所展現的污染特性或造成的污染量及處理的難易

度均有顯著不同為防止泡沫產生所需添加之消泡劑量亦有差

別由此可見在相同的電路板產量下使用不同廠牌的乾膜

所造成的 COD 污染即可能極大的差異依據經驗顯示 COD 的

污染量幾乎有 1~3 倍左右的差距

此外顯像廢液及去墨膜廢液在處理過程中亦展現出不

同的處理特性有的廠牌在酸化處理時 COD 去除效率較高或

具有比較良好的生物可分解性有的廠牌則酸化處理時 COD

去除率偏低且生物不易進行分解這些現象都在在顯示各種廠

牌型式之油墨及乾膜所造成之污染在程度上有相當的差異

因此電路板工廠在製程中必須審慎的選擇採用低污染性且易

於處理的油墨或乾膜惟有如此才能於管末廢水處理中有效

克服顯像去墨膜廢液所造成的 COD 污染問題

(2)製程技術改進

由於電路板製程甚長使用多種化學原料產生的廢水廢

液污染強度大且其污染特性隨產品層次的提昇趨於複雜為減

輕嚴格的環保法規所帶來的衝擊並降低廢水處理成本許多低

污染性的製程技術不斷地被開發出來以減少污染的產生

(A)延長槽液使用壽命

-顯像剝膜製程線上安裝離心過濾機或輸送帶濾布連續將剝

5 -28

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 29: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

下的膜渣濾除濾出的液體再以泵抽回槽中繼續使用

-高錳酸鉀除膠渣製程線上安裝隔膜電解再生機將六價錳酸根

離子再氧化成有用的七價高錳酸根離子以減少高錳酸鉀消耗

量及槽液廢棄頻率

-鍍銅槽槽液的純化處理隨著鍍液使用時間的增長鍍液中會

不斷累積添加劑的分解副產物及經由板子帶入的其他有機性

污染物(如前處理液及抗鍍阻劑等)造成鍍液老化影響電

鍍品質因此除需注重鍍液管理及分析工作外應定期對鍍

液做純化處理即鍍液累積過多有機污染物時可添加 30

雙氧水 1~2mlL加熱到 50~60並攪拌 1 小時以氧化

有機物再加入 3~5gL 的活性碳攪拌 3~4 小時後過濾

去除有機污染物過濾後鍍液依需要補充添加劑等再行使用

避免逕行之廢棄

-剝掛架若採用硝酸槽液一般採多槽串聯配置將待剝離的掛架

依序浸漬於各槽進行金屬剝離在剝離過程中槽內銅鉛等

濃度不斷提高當最後一槽的剝離效果不佳時可將第一槽飽

和之槽液排放處理再把後面各槽逐一向前遞補最後一槽重

新加入硝酸液然後開始下一個週期的剝離各槽遞補可用耐

酸泵抽送如此可大幅提升碳酸之利用率減少廢液產生量

然採用硝酸當成剝掛架液易致空氣污染宜逐步汰換為硫酸

雙氧水

-氯化銅蝕刻製程線上安裝再生系統由於蝕刻液中二價銅溶蝕

金屬銅後會產生不溶性的一價銅致使槽液老化可經由對槽

液中各成份濃度分析並補充鹽酸及雙氧水使一價銅氧化成

有用的二價銅不僅可維持蝕刻品質並可減少廢液排放頻率

5 -29

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 30: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(B)減少帶出液量

-水平的顯像剝膜蝕刻及剝錫鉛製程機組之出口處應裝有

刮回槽液的擠水輪以減少板面上槽液帶出量另於藥液槽後

水洗槽前增設一只空的回收槽使板面剩餘的帶出液滴落至回

收槽中加以回收再進行水洗以儘可能地回收帶出液由於

帶出液量減少相對後續不需採用多量的水洗水來予以稀釋清

洗亦可減少用水量

-黑棕氧化除膠渣鍍通孔鍍銅及鍍錫鉛等垂直製程設備

為自動者宜增加板子在藥液槽上的停留時間或緩慢拉曳掛

架屬手動設備者在槽上方宜有暫停勾棒之類的裝置如

能再對掛架施以上下振動更可有效減少帶出液量另於藥液

槽之後設置空的回收槽在不影響操作時間範圍內使附著於

板面上的槽液滴落至回收槽內再進行水洗而回收槽內的回

收液與原槽液成份幾乎相同可經由過濾機導入藥液槽中

-安裝滴液板於藥液槽及其後回收槽或水洗槽之間使滴下之藥

液返流入原槽中以防止藥液滴落造成污染

-由於無法完全杜絕槽液帶出的問題當工作物件在不同藥液槽

間移動時會將帶出液滴到其他槽內不僅影響產品品質且

使藥液槽受到污染致提前更換槽液為防止此種情形可於

輸送機下端設置滴液承接盤當輸送機移動時承接盤即可在

掛架上端承接滴液

-使用空氣刮刀吹刮鍍入之帶出液使鍍件所帶出的槽液藉外

力加速滴落入槽中

-改進吊掛方式儘可能避免水平掛工作物件若能傾斜的話

5 -30

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 31: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

因液體滴落較快帶出液量會較少

(C)提昇水洗效果減少用水量

-調整水洗槽之進水口及出水口位置使水流行經路徑最長避

免造成短流且由槽底供水增加攪拌作用以有效洗淨工作

物件

-單以給水方式的水洗法有時並不能充分洗淨物件此時可併

用噴水洗淨或空氣攪拌以提高水洗效果採用前者時為防

止水霧飛濺噴嘴方向宜採水平向下 30後者則宜防止空

氣中所含油份塵埃混入對工作物件品質造成影響一般以

3~5 槽最具經濟效益

-採用多段逆流水方式即由最終水洗槽進水水洗水依次流入

前槽最後由第一水洗槽排出此方式在水洗水污染程度不影

響物件品質的條件下水洗槽數愈多水洗水使用量愈節省

另為考慮不影響物件品質最終水洗槽宜安裝電導度計事先

設定水洗水電導度值以控制進水量

-採用反應性水洗將用過的清洗水未經任何處理直接利用各

槽間水位坡降溢流到另一水洗槽再用達到清洗水重覆利用的

目的

(D)採用水平式黑氧化製程降低污染產生量

內層板之黑氧化製程近來亦有原物料及設備供應商發展

出專利水平新製程其採用酸脫脂+微蝕方式直接將內層板表

面粗糙化可完全取代舊有之黑氧化製程此一新製程技術極

具污染減量潛力其效益列舉如下

-採水平式製程上下料放板收板簡易自動化

5 -31

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 32: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

-製程大幅簡化且無需高溫氧化及熱水洗改善作業環境降

低廢水及廢氣污染

-用水量及電力消耗量減少 60

-生產速率提高 4 倍

-廢水產生量僅傳統製程的 13

-可垂直疊板減少佔地空間

-完成板停滯保存時間可長達 10 天較傳統之黑氧化板 8 小時

高出甚多利於生產品質管理

(3)採用黑孔法(Black Hole)或其他直接金屬化(direct metallization)

製程取代化學銅製程傳流之化學銅鍍通孔製程衍生出甲醛(危

害性致癌物質)污染問題及含螯合劑廢液及廢水之處理困擾

採用新型式之碳層塗佈或直接金屬化製程可免除化學鍍銅步

驟直接以電鍍方式於導體化之通孔表面鍍上一層金屬銅此

等新製程技術可取代舊有化學銅製程並有效降低污染產生

(4)採用水平電鍍製程取代垂直電鍍製程

新型式之水平電鍍製程可有效減少槽液帶出帶入量且製

程設備為密閉型式可有效防止槽液之蒸散於作業環境之改

善及廢水廢氣污染減量方面均極具效益

3回收再利用

回收再利用雖是減廢技術的次要考慮對象但依電路板業污

染排放特性雖可經由污染源減量來消減可觀的污染量但仍會

產生為數不少的污染物就減廢技術的觀點回收再利用的效益

5 -32

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 33: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

往往不輸於來源減量

由於電路板製程特性相當適當執行減廢工作應用於製程的

回收再利用設備很多主要有下列型式

(1)循環電解回收銅

由於鹼性蝕刻廢液之銅含量高達 100~150gL且產生量相當

大一般由原液供應商負責回收不但可以解決重金屬污染問題

並可回收其中所含的銅達到資源回收再利用的目的另亦可於

蝕刻製程單元線上設置循環電解設備即將蝕刻槽液以連續循環

方式通過一擺置多阻陰陽極近距密排的電解槽將廢液中的高

濃度銅鍍在不銹鋼的陰極板上以降低蝕刻液中的銅電解一段

時間後將陰極取出可輕易的撕下高純度的銅且系統本身有冷

卻循環過濾抽風液面控制及比重控制等設備在槽液返

回蝕刻槽時另有補充氨水及加溫的裝置以保持槽液繼續具有蝕

銅的能力如此可減少槽液消耗量及廢液產生量

此外亦可在鍍銅槽後的回收槽上設置電解設備使回收槽

的槽液經電解回收銅後的濃度保持在某一濃度範圍內以降低帶

出液的含銅量並減少清洗水用量一般應控制回收槽內Cu2+濃度

在某一範圍內以確保水洗槽排放水中Cu2+濃度在 3mgL以下

(2)冷卻結晶法回收銅為硫酸銅

黑棕氧化及鍍通孔製程前之微蝕單元大都採用硫酸雙氧

水為微蝕液當微蝕槽液中含銅量達到一定限值就必須排棄一般

含銅量約 20gL 左右而此廢液可利用硫酸銅結晶原理將其冷

卻以分離回收硫酸銅結晶廢液中之硫酸銅成分經冷卻結晶分

離後增補硫酸及雙氧水藥劑成份後即可再返送回微蝕槽再使用

5 -33

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 34: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

五污染防治處理技術

51 廢水處理技術

電路板工廠製程中所排出的各類高濃度廢棄槽液及低濃度清洗廢

水由於性質迥異且污染濃度高低相差懸殊因此絕不能任意的加以

混合收集處理否則將會因廢水水質的劇烈變化或因成份複雜相互干

擾而難以處理是故為有效的處理各種不同特性的廢水廢液並確

保處理後放流水質能穩定的達到放流水標準妥善的分類收集並採行

正確的處理方式是最具決定性的一項關鍵常見廢水處理方法如下

(1)重金屬廢水處理

電路板工廠重金屬廢水主要包含廠內製程連續排出之一般清

洗廢水以及各類定量納入處理系統處理之高濃度重金屬廢液

表 5 為國內各類型電路板工廠綜合廢水之污染濃度分析統計結果

目前國內電路板工廠對重金屬廢水的處理通常是採用重金

屬化學混凝沈澱法於廢水中添加NaOHCa(OH)2等鹼劑調整

其pH值使廢水中重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後再以沈

降分離的方式去除之此法是現今最為實用與普遍的處理方法

如廢水中含有氰氨等錯合劑(complexing agent)EDTA 及酒

石酸等螯合劑(chelating agent)存在時會與廢水中金屬離子形成穩

定錯合物或螯合物金屬離子不易解離無法應用氫氧化物沈澱

法使其形成金屬氫氧化物影響處理效果為防止上述現象發

生必須特別將含有錯合劑螯合劑之不同種類的廢水分開收集

處理避免影響整體廢水之處理成效

使用化學混凝沈澱法處理電路板工廠之重金屬廢水大致可

5 -34

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 35: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

分為三個處理過程即加藥 pH 調整凝集反應固液分離處理

方式的選擇可依據水量的大小來做決定一般來說廢水水量如

果每日小於 50 噸可採用批式處理較為經濟簡便其流程如圖 7

所示如水量每日大於 50 噸以上則以連續式處理較佳其流程

如圖 8 所示以下分別就分批式及連續式處理方式之處理流程及

技術加以說明

表 5 電路板工廠綜合廢水污染濃度分析統計結果

項 目 單面板工廠 雙面板工廠 多層板工廠 pH 3~5 2~3 2~3 COD 350~400 250~375 250~400 Cu2+ 30~60 20~50 30~50 Pb2+ - 1~2 1~5 Ni2+ - 01~5 01~5 Fe2+ 50~100 - -

採用氯化鐵蝕刻液之工廠 單位mgL

圖 7 電路板工廠綜合廢水分批式處理流程圖

5 -35

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 36: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

圖 8 電路板工廠綜合廢水連續式處理流程圖

(2)氨系廢液及廢水處理

國內電路板工廠在板子的製作過程中會產生含有氨銅的廢

液及廢水這些氨系廢液及廢水之主要來源有二其一是由於雙

面板及多層板之外層線路製作是採用鹼性氨系蝕刻的方式其於

蝕刻後清洗過程因蝕刻帶出液所造成之清洗水的污染另一主要

來源是工廠在微蝕表面處理過程中採用過硫酸銨(APS)系列之微

蝕溶液其於更新槽液時所排出之含高濃度氨銅廢液這些含有

氨銅 [Cu(NH3)42+]的廢液及廢水中銅離子濃度高達 10~20gL之

鉅這些銅離子與氨 (NH3)產生錯合鍵結並以氨銅錯離子

[Cu(NH3)42+]的型態存在廢液及廢水中由於銅離子與氨形成錯合

鍵結後無法以傳統的重金屬氫氧化物沈澱法加以去除再者由

於這些氨系的廢液及廢水中含有超量游離的NH3成份其若與廠內

其他單純之含銅廢水混合將與游離的銅離子產生錯合作用而

影響廢水中銅離子化學混凝沈澱去除效果因此這些氨系的廢液

及廢水必須單獨加以收集並進行妥善的前處理始能避免對重

5 -36

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 37: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

金屬廢水處理系統產生干擾

電路板工廠欲妥善地處理廠內製程所產生之氨系廢液及廢

水基本上有兩種可行的處理模式第一種處理模式是採用硫化

物沈澱法於氨系廢液及廢水中加入Na2S或NaHS

(A)硫氧化物沉澱法

由於硫化物離子(S2- HS-)之活性高且大多數金屬硫化物

的溶解度比金屬氫氧化物小很多故硫化物沈澱法比一般氫氧

化物沈澱法更能有效的去除廢水中重金屬

電路板工廠製程中所產生的氨系廢液及廢水由於廢液及

廢水中的銅離子與氨是以錯合的型態存在因此可以加入硫化

鈉(Na2S)或硫氫化鈉(NaHS)藥劑使氨銅錯離子[Cu(NH3)42+]解

離銅離子與硫離子結合形成溶解度極低的硫化銅(CuS Ksp=6

times10-36)沈澱而加以去除其反應式如下

Cu(NH3)42++Na2SrarrCuSdarr+4NH3+2Na+

反應生成黑色的硫化銅微細顆粒因顆粒細具有水合膠

體顆粒性質沈澱分離效果相當差趨向於單顆粒沈降特性

因此一般於處理時必須添加混凝劑及助凝劑以形成較大的膠

羽增進沈澱分離效果及改善污泥脫水特性但使用本法進行

處理時必須特別注意應避免在酸性的狀態下(pH<7)操作另

外亦必須防止添加過量的硫化物藥劑以免產生具有毒性及惡

臭的硫化氫(H2S)氣體一般而言H2S的形成速率與水中的氫離

子及硫化物離子濃度有關其反應式如下

S2-+H+rarrHS-

HS-+H+rarrH2S

5 -37

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 38: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

由上述兩式可知[H+][S2-]及[HS-]濃度愈高H2S的產生量

愈多因此在處理過程中控制pH值在鹼性條件下並加入適量

的硫化物藥劑當可防止大量H2S氣體的產生

(B)折點加氯法

廢水中的NH3-N可在適當之pH值利用氯系的氧化劑(如

C12NaOC1)使之氧化成氯胺(NH2C1NHC12NC13)之後再

氧化分解成N2氣體而達脫除之目的

氯加入水中會產生水解生成 HOCl 及 HCl反應式如下

Cl2+H2O HOCl+H++Cl- (1)

廢水中的氨與 HOC1 接觸後會反應生成氯胺其反應式如

NH3+HOClrarr NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HOClrarr NHCl2+H2O (3)

NHCl2+HOClrarr NCl3+H2O (4)

當廢水中的氨與氯反應生成氯胺後再加入氯於廢水中

則氯會繼續氧化氯胺使之生成 N2 氣體而分離此時廢水中

的氨及氯化胺可完全獲得去除氯與氯胺之反應式如下

4NH2Cl+3HOClrarrN2uarr+N2O+7HCl+2H2O (5)

2NHC2+HOClrarrN2uarr+3HCl+H2O

含氨廢水加氯處理稱為折點加氯法(break point reaction of

ammonia)當投加氯於含氨廢水中時氯與氨先結合形成氯

胺這些氯胺通稱為結合有效氯(free available chlorine)會使

廢水中餘氯含量逐漸增加當氨與氯完全生成氯胺後隨著氯

的添加氯胺會再被氯氧化形成氮氣去除此時廢水中的餘氯

5 -38

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 39: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

含量不但未增加反而逐漸減少當氯胺完全氧化時廢水中餘

氯含量降至最低加氯量超過 BP 點後加入之氯量均生成自

由有效氯(free available chlorine)廢水中餘氨量又開始逐漸

增加曲線再度上升此一 BP 點通稱為折點(break point)

將前述反應方程式(2)及(6)合併成下式(7)可見折點加氯

法去除氨的結果

2NH3+3HOClrarr N2uarr+3HCl+3H2O (7)

將(7)式與(1)式加以組合可得到更完整反應式

2NH3+3C12rarr N2uarr+6HCl

由上述式可明顯看出若有足夠的氯與水中的氨反應則

氨可從廢水中以氮氣之形式去除理論上達到折點時 ClN

之莫耳數比為 31質量比為 761而在實際處理時氯的

添加量會比理論值稍高

(3)化學銅廢液及廢水之處理

化學銅廢液及廢水主要為鍍通孔製程中一般化學銅溶液之銅

含量約在 14~45gL 之間其銅濃度的高低與化學銅溶液的廠牌

及其製程特殊需求有極大的關係另外在化學鍍銅後的清洗過

程由於槽液不斷地被板子帶出造成清洗水的污染這些清洗

水由於污染濃度較低統稱為化學銅廢水是化學鍍銅製程的次

要污染來源

由於化學銅廢液及廢水中含有螯合劑成份廢液及廢水中的

重金屬銅離子因與螯合劑產生螯合作用無法直接以重金屬氫氧

化物沈澱法加以去除處理上較困難通常此類廢液及廢水必須

單獨加以收集採用比較特殊的物理化學處理方法進行處理始

5 -39

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 40: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

能獲得良好的處理效果

(A)硫酸亞鐵處理法

本法是利用亞鐵離子(Fe2+)與螯合劑EDTA的螯合能力比銅

離子(Cu2+)為強的基本原理在適宜的反應條件下於化學銅

廢液及廢水中加入硫酸亞鐵藥劑進行置換反應將Cu-EDTA

改變成Fe-EDTA使廢水中的銅離子游離再運用重金屬氫氧

化物沈澱法將Cu2+形成Cu(OH)2沈澱去除之

在酸性條件下EDTA與重金屬離子的螯合鍵結能力較弱

因此可利用此一特性先行加入硫酸於化學銅廢水中降低pH

值至 3 以下以減弱Cu2+與EDTA之鍵結能力再加入硫酸亞鐵

進行置換反應使廢水中的銅離子完全游離其後再以Ca(OH)2

及NaOH調整廢水pH值至 117使廢水中銅離子及鐵離子形成

Cu(OH)2及Fe(OH)3沈澱而去除之

(B)鈣鹽處理法

鈣鹽處理法是應用鈣離子與螯合劑 EDTA 的螯合鍵結能力

比銅離子強且穩定性高的原理所發展出來的一種處理化學銅

廢液及廢水的處理方法根據過去的處理經驗鈣鹽處理法不

僅對 EDTA 系列的化學銅廢水有效其對酒石酸鉀鈉或其他螯

合劑系列的化學銅廢水亦具有十分良好的處理效果

採用鈣鹽處理法處理化學銅廢液及廢水時鈣鹽添加量的

多寡及pH控制的範圍對處理效果具有決定性的影響在實際

的測試過程中發現要有效的去險化學銅廢液及廢水中的銅離

子使之形成Cu(OH)2沈澱鈣離子的添加量須達到使Ca2+與Cu2+

之濃度比在 25 以上並且pH值控制在 117 以上時才有良好的

5 -40

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 41: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

效果

(C)硼氫化鈉還原法

硼氫化鈉(NaBH4)溶液是一種強還原劑可將溶解性金屬

陽離子重金屬錯合物或螯合物及許多有機金屬化合物還原成

不溶性的元素態金屬其反應如下

NaBH4+80H- rarr NaBO2+6H2O+8e-

4M2++8e- rarr 4Mdeg

NaBH4+4M2++80H-rarr NaBO2+4Mdeg+6H2O

表 6 是使用硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗

結果由試驗結果發現不論是高濃度的化學銅廢液或低濃度

的化學銅清洗廢水在加入適量的NaBH4溶液後(加藥量如表

中所示)均可有效地將廢液及廢水中的銅離子還原成金屬銅沈

積而加以去除

表 6 硼氫化鈉還原法處理化學銅廢液及廢水之試驗結果

化學銅廢液及

廢水濃度(mgL)處理前 pH 值

硼氫化鈉(12)添加量(mgL)

處理後 pH 值

處理後殘餘銅濃度

(mgL)

1911 127 15 124 04

1400 126 12 123 025

600 125 10 121 03

300 121 05 119 044

(D)鋁沉積法

鋁沉積法是應用金屬鋁之活性較銅為高的化學特性所引

發出的一種處理構想在高濃度的化學銅原廢液或低濃度的清

洗廢水中加入金屬鋁介質將使廢液及廢水中的銅離子與金屬

5 -41

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 42: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

鋁產生電荷交換反應而使銅離子迅速還原成金屬銅沈積析出

而達到去除銅離子的目的其反應方程式如下

Aldeg+4OH-rarr H2AlO3-+H2O+3e- Edeg=+235V

Cu2++2e- rarr Cudeg Edeg=+034V

Aldeg+4OH-+Cu2+rarr H2AlO3-+H2O+Cudeg+e- E0cell=+269V

H2AlO3-+3H2O+2e- rarr [A1(OH)6]3-+H2uarr

因此在整個氧化還原反應過程中化學銅廢液及廢水中的

銅離子會還原成元素態金屬銅析出所加入的金屬鋁則會因氧

化作用的關係逐漸溶解消耗而以A13+(H2A1O3)A1(OH)3

[A1(OH)6]3-等離子狀態溶解於廢水或廢液中另外並有部份的

A13+會形成A1(OH)3白色的氫氧化物膠羽懸浮在廢水廢液

中反應期間並有大量的氫氣產生

(E)銅沉積法

銅沉積法是應用化學鍍銅的原理發展出來的一種極為經

濟簡便的處理方法化學鍍銅是鹼性條件下進行的氫化還原

反應其析出銅鍍層的總反應方式如下

[Cu(EDTA)]2-+HCHO+3OH-rarrCu+(EDTA)4-+HCOO-+2H2O

氧化-還原的標準電位 Edeg=+0703V由於電位很高故

反應可以在室溫下進行

銅沉積法即是應用了上述化學鍍銅的反應原理及自身還

原現象於化學銅廢液中投入大面積的金屬銅以加速其還原反

應使銅快速而完全地沈積於所投入之金屬銅表面

(4)顯像去墨膜廢液之處理

電路板工廠在顯像去墨或剝膜製程中排放出高濃度的有

5 -42

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 43: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

機廢液如顯像廢液去墨廢液及剝膜廢液等另外在不良品外

層防焊油墨乾膜(俗稱防焊綠漆)的剝除過程中所產生之綠

漆褪洗廢液等這些廢液量雖不多但有機污染濃度極高所造成

的 COD 污染量相當可觀約佔整廠廢水總 COD 污染量的 60~80

之間這些廢液儼然是電路板工廠廢水 COD污染的最主要來源

目前顯像廢液及去墨膜廢液的處理大致仍採用傳統的物化

處理法及生物處理法來去除其 COD 污染成份以下就各種物化處

理方法及生物處理方法進行處理技術的說明

(A)酸化及化學混凝沈澱處理法(前處理)

此處理原理係將廢液之 pH 值由鹼性調整至酸性此時廢

液中的有機酸鹽因酸的作用產生逆反應回復成樹脂狀的墨

膜渣析出並懸浮於變成酸性的顯像去墨膜廢液中若能

有效的分離去除這些懸浮的墨膜渣則可大幅的降低廢液的

COD 污染濃度根據過去的處理經驗顯示單獨採酸化處理的

方式進行顯像去墨膜廢液的處理COD 的去除效率約可達

到 60左右

(B)生物接觸曝氣法(中間處理)

接觸曝氣法(contact aeration)乃是將耐腐蝕性且比表面積

很大的接觸材料浸於曝氣槽內之水中並在槽內給予充分曝

氣使流入槽內的廢水均勻攪拌循環流動而與接觸材料相接

觸經過一段時間後接觸材表面開始生長附著生物性污泥(微

生物)而形成生物膜利用生物膜在好氧性的狀態下吸附氧

化廢水中的有機污染物質而達到淨化水質的一種處理方法

由於接觸曝氣法的種類有相當多在考慮操作的簡便性及

5 -43

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 44: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

處理的穩定性及安全性後以採用固定床式的接觸曝氣法來做

為顯像去墨膜廢液的生物處理方法最為合適固定床型式

的接觸曝氣法是目前最普遍的處理型式

(C)活性碳吸附處理法(後處理)

由於電路板工廠之顯像去墨膜廢液經過酸化混凝沈澱

前處理及好氧性生物接觸曝氣中間處理後之出流水 COD 仍然

偏高其與廠內其他 COD 污染濃度較低的綜合處理水混合稀

釋後尚無法穩定地達到放流水標準 COD=120mgL 以下的限

值因此必須採取更進一步的處理措施將經過接觸曝氣法生

物處理後之出流水集中再進行三級處理以去除生物處理過程

中無法分解之污染物傳統上較常使用的廢水三級處理方法為

活性碳吸附法

活性碳係由木材煤碳椰子殼或石油殘渣等原料經脫

水碳化及活化等過程把原料中非碳成份去除形成多孔性

的碳化物質由於原料及製造方法的不同以及活化溫度的差

異所產生的活性碳吸附特性亦有所不同

活性碳吸附法為藉活性碳的吸附作用吸附去除水中所含

之溶解性或難分解性之有機物其處理目的包括去除水中的

BODCOD脫色除臭等一般常用在生物處理單元之後作

為三級處理以去除生物處理過程中無法分解之有機物等污染

成份

(a) 物理吸附

亦稱凡得瓦爾力吸附主要是藉固體吸附劑與被吸附物

間之分子引力使被吸附物附著在吸附劑之固體表面物理

5 -44

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 45: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

吸附為可逆現象被吸附物分子僅停留在吸附劑表面而不

介入固體的晶格內附在固體表面之吸附分子與在液體中的

分子成一動態平衡即正逆反應速率相等各濃度間保持一

定比使用本處理方式一般吸附速率較快是主要優點但

粉末活性碳吸附過後不易再生必須直接廢棄是比較不利的

缺點

(b) 活性碳塔槽吸附方式

活性碳槽吸附方式是目前最普遍使用的活性碳吸附方

式一般都是使用顆粒狀活性碳為吸附劑吸附裝置與傳統

上所使用的過濾機構幾乎相同

使用活性碳塔槽吸附去除水中之有機物開始時可獲得

相當良好的處理水質但操作經過一段時間之後處理水之

濃度會逐漸增加在一定的處理流量下處理水的有機物濃

度達到容許之限制值時此限制值通稱為穿透點在超過穿

透點之後如繼續通水則處理水的有機物濃度會急驟增加而

趨近於原水濃度

此種多段式活性碳塔槽的設計方式可有效地提高活性

碳的利用效率不過隨著塔槽數的增多將增加閥件管路

及計量控制設備的成本因此設計時必須審慎的加以考慮

52 廢氣處理技術

電路板製程複雜性大且使用相當多種之化學藥劑致使其產生

之空氣污染特性亦顯多樣化若未能妥善分類收集處理將對廠址周

遭之環境造成重大衝擊以下針對電路板製程產生之各類空氣污染防

5 -45

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 46: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

制技術分別加以說明之

(1)粉塵廢氣防制技術

電路板製程所產生之粉塵污染物之去除以袋濾集塵機 (bag

house)最為有效因此國內業者大多採用此種污染防制設備

依照濾袋清洗之方式分類袋濾集塵機可分為三種機械振

動式(mechanical shaking)空氣逆洗式(reverse-air flow)及脈動式

(pulse-jet cleaning)

(A)機械振動式

含有塵粒之氣體由濾袋之下方進入穿過濾袋內表面到濾袋

外表面粒子由塵餅(dust cake)所捕捉塵餅隨著過濾的進行而堆

積變厚在正常操作一段時間之後氣流阻力增加一部份之塵

餅必須除去以增加氣流之進入量機械振動過濾法可使濾布產生

快速水平運動其橫向運動是由附於袋頂之機械振動桿所生成

振動在袋中造成了駐波(standing wave)引起纖維之撓曲而撓曲

造成塵餅之碎裂部份碎裂片從濾布上掉落一些塵屑依然會留

在袋表面及纖維縫隙之間清除強度(cleaning intensity)受濾袋張力

所影響同時振幅頻率及振盪延時也會左右清除是否徹底殘

存的塵屑對氣流會造成微小之阻力降低靜壓此降低量比用全

新濾袋者來得高在清洗濾袋時要停止廢氣進入使收集之塵粒

能順利掉入集塵斗中而不致於再逸入氣流中洗袋順序可每袋

個別進行成排成段(section)或一小室(compartment)全部清洗

(B)空氣逆洗式

此種設備塵粒可被袋內或袋外之塵餅收集濾袋易於安裝

可懸掛在過濾室之天花板上洗袋時可藉袋外及袋內之空氣歧

5 -46

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 47: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

管(inner and outer row reverse-air manifolds)環繞過濾小室旋轉並

停在每一個袋子所在處引進逆洗空氣逆洗空氣歧管橫過一排

排的過濾袋可同時清除數排之過濾袋

逆洗方式主要乃藉反向氣流達到清洗濾袋之目的由於空氣

流向上的改變導致過濾袋表面狀況改變(放鬆)促使塵餅破碎

亦即穿過纖維之氣流有助於塵餅之清除反向氣流可藉已處理乾

淨的廢氣再循環或藉第二風扇引進屋外之空氣供應之如果是在

袋內收集塵餅則要將過濾小室臨時停止過濾操作而只單純操

作洗袋此時濾袋可能需要防撞環(anticollapse rings)以防止濾袋之

黏結及架橋(dust-bridging)之形成塵屑餅之清除可能藉著快速的

擴張濾袋造成表面張力緊跟著一短時間之反向氣流而達成

(C)脈動式

脈動式袋濾集塵機操作時塵粒部分被收集在塵餅上部分

被收集在纖維上此型之過濾只限在袋外進行袋內設有護籠

以支持濾袋濾袋由過濾室上之多孔板垂掛而下壓縮空氣經由

電磁開關空氣歧管道入濾袋中袋之上端並設有文氏管用以

增強逆洗空氣噴射之效果這一類也可說是多少具有空氣逆洗之

作用此型較常用濾布為不織布清洗濾袋所需之能量非常高

洗袋時是一排排進行所有同行濾袋同時清除壓縮氣流以 550

~800kpa 之壓力傳送清除程度受壓縮氣流壓力之影響

(2)酸鹼廢氣防制技術

由電路板製程可瞭解酸鹼廢氣所含之主要污染物包括鹽

酸硫酸及硝酸等酸性煙霧與氨氣之鹼性污染物質處理此類污

染物之最佳控制技術可採用濕式處理設備國內電路板業常用濕

5 -47

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 48: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

式處理設備內有填充材或其他裝置使氣體迂迴通過例如填

充式洗滌塔等

處理原理係塔內裝填具廣大表面積之惰性材料用以將塔頂

噴灑而下之吸收液分散成薄膜使其與來自塔底之廢氣發生連續

充分之接觸以進行冷卻濕化及吸收作用對於處理廢氣量大

污染物對吸收液之溶解度不大及吸收反應速率慢等情況之廢氣

使用本型式之吸收設備能獲較佳處理效率

(3)揮發性有機物(VOCs)防制技術

國內電路板業常用之有機溶劑廢氣的處理方法為吸附法特

別是用活性碳吸附

(A)活性碳吸附塔

吸附作用係藉由流體和固體(吸附劑)表面之接觸而去除有

機物或其他物質氣流中之氣狀液狀或固狀微粒被吸附劑吸附

者稱為吸附質(adsorbate)常用的吸附劑包括有活性碳矽膠粒

(silica gel)或活性鋁(alumina)吸附程度決定於接觸面及吸附氣體

物理性質吸附劑具有較大的表面積體積比及只對吸附成分

具有較大的親和力時則能具有較良好的吸附能力

活性碳為最常用的吸附劑對於揮發性有機物若具備較大

的分子量較低的蒸氣壓及環狀結構(cyclical compound)者將有

利於吸附作用在較低的操作溫度及較高的濃度狀態下亦可增

強吸附容量

活性碳吸附塔型可採用固定床流動床或浮動床等充滿

VOCs 的廢氣在經過碳床後將 VOCs 吸附在床面上當吸附容量

接近飽和時少量的 VOCs 可在排氣中出現這表示碳床已達到

5 -48

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 49: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

貫穿點此時應將排氣通往再生床而已飽和的碳床則通以熱而

低壓的惰性氣體以脫附碳床上的 VOCs一般旳脫附技術很難達

到完全的脫附而殘餘部分的 VOCs若以蒸氣做為再生劑時通常

將脫附的 VOCs 冷卻下來若 VOCs 屬非水溶性時可以直接傾

倒的方式將之再生若所再生之 VOCs 屬水溶性則須採用蒸餾

方式將之再生若欲回收較高純度的 VOCs 時可能需具備一

複雜的蒸餾系統尤其在 VOCs 中包括有多種溶劑之混合物時

以流動床吸附時可以採連續式操作廢氣從吸附床底部進

入而從頂端流出已飽和的吸附劑可連續從碳床底部移除再送

往再生處後送回吸附系統

(B)燃燒法

用於控制有機廢氣之燃燒法可區分為直火燃燒法及觸媒燃燒

法二種茲分別說明如下

1直火燃燒法

直火燃燒法係先將廢氣經熱交換器預熱然後通過燃燒

器之燃燒區當廢氣中之可燃性有機物被提高至其自燃溫度

時會藉由燃燒作用使有機物被氧化成無毒無害之物質

操作時需注意有機物質是否完全燃燒此外為防止有

機物之濃度達到爆炸下限而引起爆炸甚至逆向回燒至廢氣

管線中故必須加裝安全設備直火燃燒法雖對於有機物之

去除效率高惟其耗費能源大故為節省燃料開銷及節約能

源通常於燃燒器尾部加裝熱交換器將已處理過氣體與尚

未處理之廢氣作熱交換即可先行預熱廢氣以節省燃料消

耗此外其最主要缺點為少數污染物質氧化後之產物仍為

5 -49

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 50: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

污染物例如含氮之碳氫化合物燃燒後會產生HCl或Cl2等二

次污染物

2觸媒燃燒法

觸媒燃燒法之結構原理及方法與直火燃燒法類似其中

主要差異在於燃料與廢氣於反應時通過觸媒而觸媒具有特

殊之化學物質能在較低燃燒溫度時即使有機廢氣被氧化

而轉化成無害物質通常不同觸媒具有不同之燃燒溫度而

觸媒之主要成份一般為白金鈀銠釕或其他合金在一

般使用狀況下每隔 1~3 年需再生一次以維持功能其操

作需注意保持觸媒表面之清潔以免影響燃燒效率因此通

常將廢氣先行過濾以去除雜質(例如鉛汞及鹵化物等毒化

觸媒之物質)且因觸媒不耐高溫故需將燃燒溫度保持於

700以下

六案例介紹

61 廢水處理實例

1單面電路板工廠廢水處理

(1)前言

某電路板工廠位於工業區外為一專門生產單面電路板之大

型工廠以單面銅箔基板為底材經裁板印刷蝕刻等製程

製出電子配線基板以供應電子資訊通訊及家電等相關行業作

為電子元件支撐及線路導通之用其月產量在 100000m2以上年

總營業額達 10 餘億元

5 -50

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 51: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

5 -51

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法以銅箔基板為基礎材料運用網板印刷

及蝕刻方式將板上不需要的銅面溶蝕去除以得到留在基板

面上所需之導體線路

(B)製程及污染來源

裁 板 刷 磨

去 墨 微 蝕

線路印刷 蝕 刻

浸助焊劑 乾 燥 成品

入料

S W LW

LW LW

S

[註] W廢水 L廢液 S廢棄物

(C)污染源概述

主要污染來源包括一般清洗廢水及廢棄槽液前者屬連續

性排水廢水量較大污染濃度較低後者屬定期排放廢液

廢液量較小但污染濃度相當高

主要污染物有銅離子有機物及具腐蝕性之廢酸液等

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 52: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量(m3d) 廢水水質(mgL)

刷磨蝕刻

去墨廢水 刷磨蝕刻去墨等製

程之老化廢液及清洗水680

pH2~11

COD350

Cu2+67

微蝕廢水 微蝕製程之老化廢液及

清洗水 220

pH2~11

COD545

Cu2+25

蝕刻廢液 蝕刻製程之老化廢液 3~4 pH<1

Cu2+50000~100000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

製程設置槽液過濾系統及使用低污染性原料以降低污染

濃度及延長槽液更換頻率

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

設置銅粉回收 過濾機

於刷磨製程單元設置銅粉

回收過濾機以濾除銅粉回收清洗水再用

減少用水量回收銅粉

設置離心過濾系統 於去墨製程單元設置離心

過濾系統以濾除槽液中的膜渣循環槽液再用

1減少碳酸鈉及氫氧化鈉的使用量 2延長槽液使用期限

以鹼液取代 MEK 以鹼液取代 MEK 進行剝膜及網槽清洗

減少 COD 排放節省溶劑使用費

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

5 -52

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 53: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

該廠之廢水處理雖然仍採傳統的化學混凝沈澱法但因該

廠著重減廢工作的推動且其綜合廢水偏酸性使去墨廢水酸

化產生墨渣而有效降低 COD 的污染濃度故其處理後放流

水可符合 8287 年放流水的管制標準

(B)處理流程

貯 槽

放流

P去墨廢液

H2SO4NaOH

分離液迴流至廢水槽再處理

攔污柵綜合廢水 沈砂槽 原水槽 反應槽 IP

Ca(OH)2

polymer

反應槽 II

重金屬捕集劑

中間抽水槽 慢混槽P 沈澱槽 中和放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅P

(C)控制重點

(a)pH 調整槽將 pH 值調整於 7~85 之間以利後續混凝沈

澱處理

(b)反應槽Ⅰ以石灰為混凝劑添加Ca(OH)2 27mgL溶液並藉

槽內攪拌機均勻攪拌使廢水pH值調升為 98~105 之間

以產生重金屬氫氧化物之微細膠羽

(c)反應槽Ⅱ加入重金屬捕集劑溶液 11mgL以加強對廢水

中重金屬離子之移除能力

(d)慢混槽加入高分子助凝劑 1~3mgL使膠羽顆粒增大

利用沈澱

5 -53

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 54: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(e)中和放流槽將放流水 pH 值調整於 65~85 之間以合乎

環保法令的要求

(D)計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD(mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~11 350 - - 30 設計 水質 處理後 6~9 200 - - <3

設計水量 1000m3day

(E)設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 610 萬元 120000 元月 39000 元月

單位成本 06 萬元CMD 53 元m3 17 元m3

設置日期73 年 12 月

操作費用係以每年 300 工作天計

5 -54

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 55: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(F)設成本及操作費用

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備

1攔污柵 2原水泵 3中間抽水泵 4中間抽水泵 5鼓風機 6反應槽攪拌機 7慢混槽攪拌機 8放流泵 9污泥泵 10污泥脫水機 11加藥泵 12加藥貯槽攪拌機 13反應槽 pH 計 14放流槽 pH 值

二土木槽體設備 1pH 調整槽 2反應槽Ⅰ 3反應槽Ⅱ 4慢混槽 5沈澱槽 6中和放流槽 7污泥貯槽 8石灰藥液槽 9NaOH 藥液槽 10高分子助凝劑藥液槽 11重金屬捕集劑藥液槽

1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 8 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1

塑膠 自吸式 自吸式 自吸式 魯式 明輪式 可變速明輪式

自吸式 帶濾式 隔膜式 RC RC RC SS41 防銹處理

SS41 防銹處理

RC PVC SS41 防銹處理

PVC FRP PVC

柵距13mm 50m3HRtimes5HPtimes10mH 50m3HRtimes5HPtimes10mH 30m3HRtimes3HPtimes10mH 3m3mintimes5HRtimes045kgcm2

12HPtimes5rpm(每台) 1HPtimes8rpm 50m3hrtimes3HPtimes10mH 72m3hrtimes1HPtimes5mH 50kgDShr

120rpmtimes2HP(每台)

66mLtimes2mWtimes33mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 578mLtimes2mWtimes3mCWD 24mLtimes3mWtimes24CWD 24mLtimes3mWtimes595CWD 33mLtimes18mWtimes3CWD VE=45m3

VE=3m3

VE=3m3

VE=15m3

VE=05m3

5 -55

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 56: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD

(mgL)

BOD

(mgL)

SS

(mgL) Cu2+

(mgL)

處理前 4~7 25~350 - - 25~30 實際

水質 處理後 65~8 100 以下 - - 2 以下

實際水量 900m3day (24 小時操作)

(5)結語

該廠因僅生產單面電路板廠內廢水之污染特性較為單純加

上其蝕刻廢液委由廠外藥液供應商回收處理另外去墨廢液也能適

當酸化處理以有效去除墨渣等有機污染成份其處理後之放流水

水質可符合 8287 年放流水標準的要求

2多層電路板工廠廢水處理

(1)前言

某超大型電路板製程工廠位於工業區外製程採用減除法亦

即以銅箔基板為基本材料將基板上不需要的銅面溶蝕去除再行

板面電鍍處理等流程而製程出微細的電子配線基板該廠主要生

產雙面板及多層板員工人數 700 餘人平均月產量為雙面板

5500m3多層板 10000m2

(2)製程及污染特性

(A)製程概述

製程採用減除法唯內層板之蝕刻阻劑部份已改用電著光

阻膜亦即將銅箔基板浸入含有感光樹脂的槽液中施以電壓使

兩者帶有相反電荷產生吸引銅箔基板即附著一層感光樹脂膜

5 -56

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 57: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

進行曝光顯像後經蝕刻溶蝕未受阻劑保護的銅面再將阻劑

去除而製成

(B)製程及污染來源

裁板 刷磨 電著 曝光 顯像 蝕刻 剝膜 黑化

A A A A

曝光

W L W LS W LW LSSW SS

顯像 鍍銅 錫鉛 剝錫鉛 刷磨

W L W SW LWLSW L

AA

剝膜 蝕刻

W LS

A

曝光 鍍鎳鍍金 噴錫

WLSS

WLS

防焊印刷

A

[註 ] W廢水 L廢液 A廢氣 S 廢棄物

層壓 鑽孔 除膠渣 鍍通孔 鍍銅 刷磨 壓膜

A A

W L SWWLS

AA

W S

顯像

成品整面

S

W L

沖床成型

文字印刷

A A

A A

W L

(C)污染源概述

主要污染源包括連續性排放廢水及定期性廢棄槽液前者廢

水量較大污染濃度較低後者廢液量小但污染濃度相當高

主要污染物有來自於蝕刻鍍銅製程單元的銅離子鍍錫鉛剝

錫鉛製程單元的鉛離子以及顯像剝膜製程單元的有機物另外

鍍通孔製程單元之化學銅廢液及廢水則含有螯合化銅的污染物

5 -57

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 58: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(D)污染特性

主要污染種類 污染來源 廢水量 廢水水質(mgL)

化學銅廢液及

廢水 鍍通孔之化學銅製程單

元老化液及水洗排水 15m3天

pH9~11 COD250~400 Cu2+20~50

一般清洗廢水 其他各製程單元中清洗

工作物之連續性排放水 1900m3天

pH4~11 COD300~350 Cu2+1~10 Pb2+1~3

顯像剝膜廢液

及廢水

內外層顯像內外層

剝膜及防焊綠漆顯像製

程單元之老化液及水洗

排水

165m3天 pH10~11 COD4000~7000

蝕刻廢液 內層及外層蝕刻製程單

元之老化液 2m3天

pH1~13 Cu2+120000~150000

高濃度重金屬

廢液

黑化鍍通孔及鍍銅製程

單元之微蝕老化液及鍍

銅廢液 55m3天

pH<1 COD1000~6000 Cu2+1500~70000

高濃度有機廢

黑化除膠渣鍍通孔及

鍍銅製程單元之脫脂老

化液 20m3月

pH1~12 COD5000~30000 Cu2+100~2000

剝錫鉛廢液 剝錫鉛製程單元之老化

液 4m3週

pH<1 COD20000~25000 Cu2+10000~15000

其他廢液 其他製程單元之老化液 10m3月 pH1~13 COD100~2000 Cu2+50~2000

pH 除外

(3)廠內管理與減廢

(A)特色

改進製程技術及採用低污染的原物件可減少槽液帶出量

用水量及槽液廢棄頻率

5 -58

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 59: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(B)措施及成效

減廢措施 內 容 說 明 成 效

減少槽液帶出量 1以盛水盤承接帶出液

2延長掛架排滴時間

1減少槽液帶出量相鄰

槽液不會相互污染

2使帶出液滴回原槽內

減少槽液隨水洗水排出

減少用水量

採用間斷水洗方式即前 3 秒之

水洗排放水之污染濃度較高排

入處理場處理後續水洗之排

水污染濃度低直接循環再使

減少用水量

除膠渣槽液改用

高錳酸鉀

1除膠渣槽液以高錳酸鉀取代鉻

2設隔膜電解再生機可將槽液

內六價錳酸根離子氧化成有用的

七價高錳酸根離子

1不會產生六價鉻污染

2平均每月減少高錳酸鉀

消耗量 200~250 公斤及

減少槽液廢棄量 15m3

(4)污染防治與處理成效

(A)特色

廢水處理採用化學混凝沈澱法並針對顯像剝膜及螯合銅兩

股廢水及廢液進行前處理其處理後之放流水質於 COD 外其

餘污染項目均可符合 82 年87 年放流水標準

(B)處理流程

5 -59

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 60: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

放流

H2SO4

分離廢液至調勻槽

收集槽顯像剝膜廢水及廢液 貯存槽酸化槽 砂濾床

polymer

中和槽 放流槽

污泥貯槽 污泥脫水機 污泥餅

P

H2SO4

FeCl3

P

調勻槽綜合廢水及廢液 慢混槽 I反應槽 I pH調整槽IIP 沈澱槽 I

NaOH重金屬捕集劑

至中和槽

polymer

貯存槽

FeCl3

收集槽螯合銅廢水及廢液 慢混槽 II反應槽II pH調整槽IIP 沈澱槽II

NaOH重金屬捕集劑

P

H2SO4

(C)控制重點

(a)顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

酸化槽添加H2SO4將pH值調整至 3 左右以形成不溶性

墨渣

砂濾床濾除墨渣

貯存槽濾液定量排入處理場再處理

(b)螯合銅廢水及廢液前處理系統

反應槽pH值調整於 2~4 之間添加FeC13溶液 300mgL

藉曝氣攪拌促使鐵與螯合化銅進行置換反應使銅離子再

5 -60

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 61: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

度游離於廢水中

pH 調整槽pH 調整於 9~10 之間添加重金屬捕集劑

以形成不溶性金屬鹽類

慢混槽添加高分子助凝劑 1~3mgL

貯存槽沈澱槽上澄液定量排入中和槽稀釋放流

(c)綜合廢水及廢液處理系統

處理方式大致同於螯合銅廢水及廢液前處理最後於中

和槽調整 pH 值於 6~8 之間再行放流

(D)設計水質及水量

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL)

Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 2~9 350~400 - - 20~50 5~10 實際 水質 處理後 6~8 <200 - - <3 <1

設計水量 5450m3day

5 -61

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 62: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(E)主要設備

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸 一機械儀錶設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

廢水泵 酸化槽 pH 計 定量泵

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 廢水泵 pH 調整槽(2)攪拌機 慢混槽(2)攪拌機 定量泵

3綜合廢水及廢液前處理系統 原廢水泵 pH 調整槽(1)pH 計 慢混槽(1)攪拌機 污泥泵 中和槽 pH 計

4其他 調勻酸化反應pH 調整

中和槽等鼓風機 加藥貯槽 加藥機 加藥貯槽攪拌機 污泥脫水機

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 5 5 4

PE 帶壓式

03m3mintimes15kwtimes10mH

008m3mintimes075kwtimes10mH

120rpmtimes075kw

35m3mintimes55kwtimes5mH

120rpmtimes22kw 2m3hrtimes075kwtimes10mH

3m3mintimesHptimes045kgcm2

VE=4m3(每座)

120rpmtimes15Kw(每台) 150kgDShr

5 -62

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 63: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

設 備 名 稱 數量 材質構造 規格尺寸

二土木設備 1顯像剝膜廢水及廢液前處理系統

收集槽 酸化槽 砂濾床 貯存槽

2螯合銅廢水及廢液前處理系統 收集槽 反應槽(2) pH 調整槽(2) 慢混槽(2) 沈澱槽(2) 貯存槽

3綜合廢水及廢液前處理系統 調勻槽 反應槽 pH 調整槽(1) 慢混槽(1) 沈澱槽(1) 中和槽 放流槽 污泥貯槽

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC RC

2mLtimes2mWtimes54mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes2mWtimes16mCWD 2mLtimes2mWtimes54mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes1mWtimes15mCWD 11mLtimes1mWtimes13mCWD 2mLtimes1mWtimes53mCWD 4mLtimes2mWtimes53mCWD 2mLtimes2mWtimes55mCWD 3mLtimes2mWtimes54mCWD 11mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes4mWtimes54mCWD 7mLtimes5mWtimes53mCWD 10mLtimes10mWtimes52mCWD 4mLtimes3mWtimes52mCWD 3mLtimes2mWtimes52mCWD 65mLtimes3mWtimes52mCWD

(F)初設成本及操作費用

操 作 費 用 項 目 初設成本

藥 品 費 電 力費

費 用 1620 萬元 576800 元月 97200 元月

單位成本 03 萬元CMD 114 元m3 19 元m3

設置日期80 年 4 月(不含土木費用) 操作費用係以每年 300 工作天計

(G)處理成效

重金屬及其他 項 目 pH

COD (mgL)

BOD(mgL)

SS (mgL) Cu2+

(mgL)Ni2+

(mgL)

處理前 4~11 300~350 - - 20 實際 水質 處理後 6~8 100~150 - - 2

實際水量 2020m3day (24 小時操作)

5 -63

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 64: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(5)結語

該廠經由製程操作改善對減少槽液帶出及用水量已具有相

當的減廢效果但欲達 82 年及 87 年放流水標準 COD 100mgL 之

限值則尚需增設生物處理或活性碳吸附等後續處理單元

62 廢氣處理實例

1簡介

某大型電路板製造工廠位於工業區內係以銅箔基層板銅箔

膠片(玻璃纖維布)等為基材經壓合鑽孔裁邊刷磨蝕刻與

電鍍剝錫鉛噴錫及防焊綠漆文字與線路印刷等流程製程出細

密的電子線路基板該廠主要生產多層板(以六面板為主佔產量之

75)產品主要供應國內電腦主基板用部份則接受國外廠商下單進

行加工生產外銷(約占 20)平均月產量約 25 萬ft2

2製程及污染特性

(1)製程概述

製程採減除法即將銅箔基板經鑽孔後利用化學鍍銅方法使

上下銅層得以導通導通後之基板依後續之電鍍蝕刻等製程完

成面板線路最後再經由防焊綠漆的塗佈及文字線路之印刷完

成電路板之製作

(2)製程及污染特性

5 -64

環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

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環保技術輔導計畫

裁板雙面銅

箔基板表面處理 蝕刻阻劑轉移 A

A 黑棕氧化

內層板

疊板層壓 鑽孔 B

B

註 刷磨

加房焊綠漆

鍍通孔

蝕刻

表面處理 除膠渣

膠片銅箔

去蝕刻阻劑

全板鍍銅 表面處理 抗鍍阻劑轉移 線路鍍銅 C

C 鍍錫鉛 去抗阻劑 蝕刻 剝錫鉛 表面處理 D

錫鉛鍍金板

D 防焊處理 表面處理 噴錫 文字印刷 成品

表面處理 鍍鎳鍍金 E

鍍錫鍍金板

鍍錫鍍金 成型

E 重熔 防焊處理

(3)污染源概述

主要污染來源包括裁板鑽孔及防焊綠漆與文字線路印刷等

製程前者屬粒狀污染物而後者為塗料內含有機溶劑受熱逸散之

揮發性有機物

(4)污染特性

(A)粒狀污染物

項 目 廢氣量

(m3min) 溫度 ()

相對濕度

() 含氧量

() 粒狀物濃度 (mgNm3)

數 量 60 28 83 171 362

5 -65

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 66: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(a)處理系統設計條件

項 目 廢氣量(m3min) 溫度() 粒狀物濃度(mgNm3)

數 量 100 35 400

(b)控制重點

-採用重力沈降室作為預處理設備收集較大顆粒粉塵以降低

袋濾集塵機之負荷

-袋濾集塵機主要用以收集去除粒徑在 10μ以下之粒狀物

-採用 7kgcm2壓縮空氣以脈動式清洗濾袋而壓力損失則控

制在 150mmAq左右

(c)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸

一袋濾集塵機 本體 袋濾 壓縮空氣源

1 1 80 1

- SS41 Polyester -

脈動袋濾集塵機 2020mmL times 1630mmW times4000mmH 165mmφtimes2300mmL 7kgcm2

二風車 1 SS41 100cmmtimes330mmAqtimes10Hp at 25透浦式

(d)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 65 萬元 15600 元月 43000 元月

單位成本 065 萬元CMM 65 元1000m3 15 元1000 m3

設置日期84 年 7 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

5 -66

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 67: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

(e)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 28 171 362

處 理 後 30 164 7

廢氣處理量 66 Nm3min

(B)揮發性有機物

(a)特色

採用纖維過濾棉作為預處理設備濾除較大粒徑之漆

粒並以活性碳吸附塔吸附收集揮發性有機物

(b)處理流程

防焊綠漆

文字印刷

線路印刷

纖維過濾棉 活性碳吸附塔 風車 煙囟

(c)處理系統設計條件

項目 廢氣量 (m3min)

溫度 ()

相對濕度()

總碳氫化合物濃度 (THCPPM)

數量 240 30 20

(d)控制重點

-纖維過濾棉為預處理設備主要針對廢氣中較大之漆粒進行

預先濾除以避免後續活性碳吸附塔因阻塞而縮短使用壽

-活性碳吸附塔採顆粒不規則狀活性碳吸附床為兩床串聯方

式每一床深為 30cm床斷面流速設計為 04msec為確

5 -67

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

5 -68

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

5 -69

Page 68: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

保理想之吸附效率滯留時間維持 15sec而壓力損失則

控制在 100mmAq 左右

(e)主要設備

設備名稱 數 量 材質構造 規格尺寸 一活性碳吸附

塔 本體 活性碳

1 2 30kg

SS41 椰子殼不規則

2520mmL times 2020mmW times2100mmH size4~14mesh pore20~40A

二風車 1 SS41 250cmm times 250mmAq times 20Hp at 25透浦式

(f)初設成本及操作費用

操作費用 項 目 初設成本

電力費 維護費

費 用 75 萬元 32400 元月 6000 元月

單位成本 03 萬元CMM 54 元1000m3 54 元1000 m3

設置日期85 年 4 月 操作時間以年工作 300 天日工作 16 小時為準

(g)處理成效

項 目 溫度() 含氧率() 粒狀物濃度 (mgNm3)

處 理 前 30 20 500

處 理 後 31 18 92

廢氣處理量 266 Nm3min

(5)結語

該廠採用先進之密封式水平製程所以目前造成之空氣污染物

以裁板鑽孔之粉塵粒污染物及防焊漆與文字線路印刷等製程塗

料內含有機溶劑受熱逸散之揮發有機物為主因此以袋濾集塵機及

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環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

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Page 69: 行業製程減廢及污染防治技術-印刷電路板 製造業行業說明ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moeaidb/012654/a03g014.pdf · 以形成導體線路,另還有將上述兩種製造方法折衷改良的局部加成

環保技術輔導計畫

活性碳吸附塔於適當的操作下可達理想之處理效率並符合該污

染物排放標準

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