JP2004066130A - Waste liquid treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線板等の製造工程で排出される廃液の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来電子機器等に使用されるプリント配線板は、例えば図3及び図4に示す製造工程を経て製造されている。
【0003】
まず図4に示す材料の準備工程で、図4の(イ)に示すプリント配線板aが準備される。
【0004】
プリント配線aは、基材bの片面または両面(図4の(イ)は両面のものを示す)に銅箔層cが予め形成されており、このプリント配線板aは次のスルーホール穴明工程で、電子部品等を実装する個所に図4の(ロ)に示すようにスルーホールdが穿設される。
【0005】
その後触媒付与工程でスルーホールdの内周面に、図4の(ハ)に示すように触媒eが付着された後、回路形成工程で、銅箔層cがエッチング処理されて、銅箔層cに回路fが形成される。
【0006】
回路形成工程により回路fが形成されたプリント配線板aは、化学銅メッキ工程で銅メッキ処理が施されるが、このとき析出反応により銅イオンを金属銅として析出すると同時に、メッキ液中に硫酸ソーダとキ酸ソーダが次式により析出され、廃液中蓄積される。
【0007】
CuSO4+4NaOH+2HCHO→Cu+Na2SO4+2NaCOOH+H2+2H2O
また化学銅めっき処理により、図4の(ホ)に示すようにスルーホールdの内面及び回路fに銅めっきgが施されたプリント配線板aは、次のソルダーレジスト工程で、図4の(へ)に示すように基材bの表裏面にソルダレジストhが形成されて、完成されたプリント配線板aとして製造工程より搬出される。
【0008】
一方化学銅めっき工程で発生した廃液は、再度使用可能な状態に再生するため、電気透析装置を用いて再生処理しており、また化学銅めっき処理及び電気透析処理により生じた廃液中より銅イオンや、EDTA成分を回収する装置としては、例えば特開平6−170117号公報に記載された「銅回収装置」や、特開平6−246157号公報に記載された「EDTA回収装置」が公知である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記公報の銅回収装置や、EDTA回収装置では、銅イオンや、EDTA成分に付いては回収することができるが、廃液中に蓄積された硫酸ソーダやギ酸ソーダは、反応生成物であるため、回収することができない。
【0010】
特にギ酸ソーダを未回収のまま一般排水として河川等へ排出する場合は、生物化学的処理によりCOD(化学的酸素要求量)を水質基準以下にしてから排出する必要があるが、生物化学的処理は大掛かりな処理設備や、設備を運転するのに多くの専従員を必要とするため、廃液の処理に多大な費用がかかるなどの問題がある。
【0011】
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたもので、プリント配線板等の製造工程で発生した廃液より硫酸ソーダやギ酸ソーダなどの成分を、容易かつ効率よく取り出すことができる廃液処理方法を提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の廃液の処理方法は、製造工程から排出される廃液の処理方法であって、温度を上昇させても水への溶解度が一定である成分1と、成分1よりも水への溶解度が高く、温度上昇に従って水への溶解度が上昇する成分2を主成分とする廃液を濃縮槽内で高温に加熱して、廃液中の水分を蒸発させることにより濃縮処理を行うに当り、まず濃縮槽の内面に付着した結晶を洗浄した後、濃縮槽へ廃液を供給して濃縮槽内で加熱することにより、最初に飽和溶解度に到達する成分1中の飽和溶解度以上の結晶を、脱液用空気及び蒸気により脱液しながら濾過手段により結晶として取り出し、次に廃液に含まれる成分2が加熱温度で飽和溶解度に達する前に冷却して、冷却温度で飽和溶解度に到達し結晶化した成分2を、脱液用空気及び蒸気により脱液しながら濾過手段により結晶として取り出すようにしたものである。
【0013】
前記方法により、製造工程から排出された廃液中の主成分である成分1と成分2を、廃液中より容易かつ効率よく取出すことができると共に、廃液より取り出した成分1と成分2は別個に再利用することができるため、経済的である上、濃縮処理を行う前に濃縮槽内を洗浄するようにしたことから、内面に付着した結晶により廃液の加熱が妨げられることがないため、水分の蒸発が効率よく行えるようになる。
【0014】
また濃縮液を脱液しながら濾過手段により結晶を濾過する際、蒸気により濾過手段及びその周辺の配管が加熱されて脱液による温度低下を防止するため、結晶により濾過手段や配管等が目詰まりを起こす心配もない。
【0015】
前記目的を達成するため本発明の廃液の処理方法は、プリント配線板等の製造工程から排出される廃液の処理方法であって、温度を上昇させても水への溶解度が一定である硫酸ソーダと、硫酸ソーダよりも水への溶解度が高く、温度上昇とともに水への溶解度が上昇するギ酸ソーダを主成分とする廃液を濃縮槽内で高温に加熱して濃縮処理を行うに当り、まず濃縮槽の内面に付着した結晶を洗浄した後、濃縮槽へ廃液を供給して廃液中の水分を蒸発させることにより、まず最初に飽和溶解度に到達する硫酸ソーダ中の飽和溶解度以上の結晶を、脱液用空気及び蒸気により脱液しながら濾過手段により硫酸ソーダ結晶として取り出し、次に廃液に含まれるギ酸ソーダが加熱温度での飽和溶解度に達する前に冷却して、冷却温度で飽和溶解度に到達し結晶化したギ酸ソーダを、脱液用空気及び蒸気により脱液しながら濾過手段によりギ酸ソーダ結晶として取り出すようにしたものである。
【0016】
前記方法により、プリント配線板の製造工程から排出される廃液中の主成分である硫酸ソーダ及びギ酸ソーダを、廃液中より容易かつ効率よく取り出すことができると共に、廃液より取り出した硫酸ソーダ及びギ酸ソーダは別個に再利用できるため、経済的である上、濃縮処理を行う前に濃縮槽内を洗浄するようにしたことから、内面に付着した結晶により廃液の加熱が妨げられることがないため、水分の蒸発が効率よく行えるようになる。
【0017】
また濃縮液を脱液しながら濾過手段により結晶を濾過する際、蒸気により濾過手段及びその周辺の配管が加熱されて脱液による温度低下を防止するため、結晶により濾過手段や配管等が目詰まりを起こす心配がない上、廃液よりギ酸ソーダを取り出すのに大掛かりな生物化学的処理装置や、これを運転するための多くの専従員を必要としないので、ローコストで廃液の処理が可能になる。
【0018】
前記目的を達成するため本発明の廃液の処理方法は、プリント配線板等の製造工程から排出される廃液の処理方法であって、温度を上昇させても水への溶解度が一定である硫酸ソーダと、温度の上昇と共に水への溶解度が上昇するギ酸ソーダを主成分とする化学銅めっき廃液中に含まれる銅イオン及びEDTAを回収した後の廃液、及び化学銅めっき液の電気透析処理により生じた廃液を混合して濃縮槽内で高温に加熱することにより濃縮処理を行うに当り、まず濃縮槽の内面に付着した結晶を洗浄した後、濃縮槽へ廃液を供給して廃液中の水分を蒸発させることにより、まず最初に飽和溶解度に到達する硫酸ソーダ中の飽和溶解度以上の結晶を、脱液用空気及び蒸気により脱液しながら濾過手段により硫酸ソーダ結晶として取り出し、次に廃液に含まれるギ酸ソーダが加熱温度で飽和溶解度に達する前に冷却して、冷却温度で飽和溶解度に到達し結晶化したギ酸ソーダを、脱液用空気及び蒸気により脱液しながら濾過手段によりギ酸ソーダ結晶として取り出すようにしたものである。
【0019】
前記方法により、プリント配線板の製造工程から排出される廃液中の主成分である硫酸ソーダ及びギ酸ソーダを廃液中より容易かつ効率よく取り出すことができると共に、廃液より取り出した硫酸ソーダ及びギ酸ソーダは別個に再利用できるため、経済的である上、濃縮処理を行う前に濃縮槽内を洗浄するようにしたことから、内面に付着した結晶により廃液の加熱が妨げられることがないため、水分の蒸発が効率よく行えるようになる。
【0020】
また濃縮液を脱液しながら濾過手段により結晶を濾過する際、蒸気により濾過手段及びその周辺の配管が加熱されて脱液による温度低下を防止するため、結晶により濾過手段や配管等が目詰まりを起こす心配がない上、化学銅めっき処理により排出される廃液と、電気透析処理により排出される廃液を同一の処理装置で同時に処理できるため、これら廃液を別々の処理装置で処理する場合に比べて、設備の大幅な削減が図れる。
【0021】
前記目的を達成するため本発明の廃液の処理方法は、濃縮槽内を洗浄するに当り、まず濃縮槽内へ給水して水で洗浄し、その後蒸気を供給して、蒸気で加熱しながら蒸気洗浄することにより、濃縮槽の内面に付着固化した結晶を洗浄するようにしたものである。
【0022】
前記方法により、濃縮槽の内面に強固に付着した結晶でも、容易かつ確実に除去することができる。
【0023】
前記目的を達成するため本発明の廃液の処理方法は、途中にバイパスバルブの設けられたバイパス管を濾過手段と並列に設けたものである。
【0024】
前記方法により、濃縮処理終了後バイパスバルブを開放して、管路内の濃縮液中の成分(ギ酸ソーダ)が飽和溶解温度に達する前の濃縮液を、バイパス管を介して一気に最終濃縮液受け槽に排出することにより、濾過手段やその周辺の配管等が結晶により目詰まりを起こすのを未然に防止することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明の廃液処理方法を、プリント配線板を製造する製造工程で排出される廃液に実施した実施の形態について、図面を参照して詳述する。
【0026】
図1は廃液処理装置の構成図を示すもので、化学銅めっき処理工程で発生した化学銅めっき廃液を貯留する化学銅めっき廃液タンク1と、透析廃液タンク12を備えており、化学銅めっき廃液タンク1はポンプ2を介して銅回収槽3へ、また透析廃液タンク12はポンプ13を介して濾液中和槽10に接続されている。
【0027】
銅回収槽3には、槽内の廃液を銅回収濾過機5を介して循環させ、またEDTA晶析槽6へ送るポンプ4が接続されており、EDTA晶析槽6には、槽内の廃液を攪拌する攪拌機6aが設けられていると共に、槽内の廃液を循環させ、またEDTA濾過機8へ送るポンプ7が接続されている。
【0028】
なお銅回収濾過機5内には、銅イオンを析出させる触媒を付着させたフィルタ(図示せず)が設けられている。
【0029】
EDTA濾過機8には、EDTA晶析槽6で固液分離されたEDTA結晶Cを廃液中より濾過して、EDTA受け槽9へ排出するロール状の濾材8aが設けられており、EDTA濾過機8によりEDTA結晶Cが除去された中和廃液Dは、濾液中和槽10へ送られて、透析廃液Bと混合される。
【0030】
なお中和廃液Dは、必ずしも透析廃液Bと混合する必要はなく、各々別のタンクに単独させて貯留しても勿論よい。
【0031】
濾液中和槽10は、ポンプ14及び中和廃液バルブ40を介して濃縮槽15に接続されており、濃縮槽15内の廃液は、手動または自動で開閉される濃縮液排出手動弁16を介して結晶濾過機17に滴下されるようになっている。
【0032】
濃縮槽15には、途中に給水バルブ23が設けられた給水管24と、途中に蒸気バルブ25が設けられた蒸気供給管26が接続されていて、これら給水管24及び蒸気供給管26より供給される水と蒸気により濃縮槽15の内面に付着固化した結晶を洗浄できるようになっている。
【0033】
また濃縮液排出手動弁16が設けられた管路27の濃縮液排出手動弁16より下側には、途中に脱液用空気バルブ28の設けられた空気供給管29と、途中に脱液用蒸気バルブ30が設けられた蒸気供給管31が接続されていて、これら空気供給管29及び蒸気供給管31より供給される空気と蒸気により結晶濾過機17の脱液が行えるようになっている。
【0034】
結晶濾過機17には、廃液中より硫酸ソーダ(成分1)の結晶Fとギ酸ソーダ(成分2)の結晶Gを濾過するロール状の濾材17aが設けられていて、この濾材17aにより濾過された結晶F,Gは、結晶受け槽18に回収され、結晶濾過機17により成分1,2が除去された廃液は、最終濃縮液受け槽19に回収されると共に、結晶濾過機17には、途中にバイパスバルブ32が設けられたバイパス管33が並列に設けられていて、バイパスバルブ32を開放することにより、濃縮槽15内の廃液を結晶濾過機17を通さずに、直接最終濃縮液受け槽19へ一気に排出できるようにもなっている。
【0035】
最終濃縮液受け槽19には、ポンプ20が接続されていて、槽内の廃液が濃縮槽15及び循環路22を介して循環され、かつ廃液中の水分は蒸発されて排気口21を介して大気へ放出されることによりさらに濃縮されると共に、濃縮された廃液は最終濃縮液Hとして最終濃縮液受け槽19に貯留されるように構成されている。
【0036】
なお図1中35は化学銅めっき処理装置を構成する化学銅めっき槽、36は透析液受け槽、37は電気透析装置、38は透析廃液受け槽で、化学銅めっき槽35で廃液となった化学銅めっき廃液が、化学銅めっき廃液タンク1へ送られ、透析廃液受け槽38の透析廃液が透析廃液タンク12へ送られるようになっている。
【0037】
次に前記構成された廃液処理装置を使用してプリント配線板の製造工程で排出される廃液の処理方法を説明する。
【0038】
プリント配線板の製造工程でされる化学銅めっき液は、使用後に硫酸ソーダ、ギ酸ソーダが蓄積した化学銅めっき廃液Aとなるので、化学銅めっき廃液タンク1に貯留し、また硫酸ソーダ、ギ酸ソーダが蓄積した化学銅めっき廃液を再度使用可能な状態へ再生する電気透析装置37で生じた透析廃液Bは、透析廃液タンク12に貯留する。
【0039】
次に化学銅めっき廃液Aを化学銅めっき廃液タンク1からポンプ2により銅回収槽3に供給すると、銅回収槽3では化学銅めっき廃液Aを、めっき析出反応に必要な50℃から70℃までの範囲で加熱した後、還元剤(ホルマリン)とph調整材(苛性ソーダ)を化学銅めっき析出反応に必要な量(銅1molに対し、ホルマリン2mol、苛性ソーダ4mol)を添加すると共に、ポンプ4により銅回収槽3の化学銅めっき廃液Aを、銅回収濾過機5を介して再度銅回収槽3へ循環させることにより、化学銅めっき廃液中の銅イオンを、銅回収濾過機5に金属銅として析出させ、銅回収濾過機5により廃液A中の銅イオンを回収する。
【0040】
次に、銅イオンを回収した後の化学銅めっき廃液Aを、EDTA晶析槽6に送ると共に、EDTA晶析槽6では、EDTA結晶Cを晶析するため、攪拌機6aにより攪拌及び30℃以下まで冷却しながらpH調整剤(硫酸)を添加して、pH2以下に下げる。
【0041】
そしてその廃液AをEDTA濾過機8へ送って、固液分離したEDT結晶Cを濾材8aにより濾過し、EDTA受け槽9に回収すると共に、濾材8aを通過した廃液A液は、濾液中和槽10に中和廃液Dとして貯留し、また透析処理によって生じた透析廃液Bも同様に、中和廃液Dとして濾液中和槽10に貯留する。
【0042】
なお濾液中和槽10に貯留された中和廃液Dの濃度は、例えばプリント基板面積50m2 に対して25μmの銅析出後の廃液で、前記銅イオンとEDTA回収後の中和廃液D「1」に対して透析廃液「3」の比率で混合した廃液中には、硫酸ソーダが約45g/L、ギ酸ソーダが約35g/Lを含んでおり、図2に示すように硫酸ソーダの溶解度は35℃以上ではほぼ一定なのに対して、ギ酸ソーダは温度上昇とともに上昇する性質がある。
【0043】
本発明では、この性質を利用して廃液中より硫酸ソーダとギ酸ソーダを取り出すもので、蒸発濃縮処理に当っては、まず給水管24の給水バルブ23を開放して濃縮槽15内を水で洗浄し、次に給水バルブ23を開放したまま蒸気バルブ25を開放して、水と蒸気を連続的に濃縮槽15へ供給することにより、濃縮槽15内を100℃で30分間蒸気洗浄して、前回の処理で濃縮槽15の内面に付着固化した結晶を洗浄する。
【0044】
これによって濃縮槽15の内面に付着固化した結晶により廃液の加熱が妨げられることがなくなるため、廃液中の水分の蒸発が効率よく行えると同時に、水分蒸発量が低下するのを防止するもので、濃縮槽15内の加熱は蒸気によらず、電気ヒータなどを使用してもよい。
【0045】
濃縮槽15内を一定時間蒸気洗浄したら、給水バルブ23を閉じた後中和廃液バルブ40を開放して、濾液中和槽10に貯留してある中和廃液Dを、ポンプ14により濃縮槽15に連続的に供給すると共に、最終濃縮液受け槽19内の最終濃縮液Hもポンプ20により濃縮槽15へ連続的に供給して、濃縮槽15内を蒸気により120℃まで加熱し、中和廃液D中の水分を蒸発させる。
【0046】
またこのとき最終濃縮液Hのギ酸ソーダ濃度が急激に上昇するために発生する結晶により、結晶濾過機17やその周辺の配管が目詰まりを起こすのを防止するため、中和廃液Dの供給量より濃縮槽15内で蒸発する水分量を引いた値から、中和廃液Dの供給量が1割程度増加するよう中和廃液Dと最終濃縮液Hの供給量を調整し、中和廃液Dの増量により余剰となった濃縮液は、オーバフロー管22より最終濃縮液受け槽19へオーバフローさせる。
【0047】
図2に示すようにギ酸ソーダよりも、硫酸ソーダが水への溶解度が低いことから、濃縮槽15を120℃に加熱することにより、最初に濃縮液E中に含まれる硫酸ソーダが飽和溶解度290g/Lに到達して結晶化が開始される。
【0048】
その後さらに濃縮槽15を加熱し濃縮液E中の水分を蒸発させると、濃縮液Eの中に含まれるギ酸ソーダが濃縮槽15の加熱温度120℃における飽和溶解度に到達するが、濃縮槽15の過熱部分を除く周辺の配管や、結晶濾過機17やその周辺の配管が外気温の影響を受けて、配管内を流れる濃縮液に過剰にギ酸ソーダが析出するため、結晶濾過機17や配管に目詰まりが発生して処理の続行が困難になる。
【0049】
これを防止するため、次の処理工程である終了作業工程の保持温度100℃でギ酸ソーダの飽和溶解度1910g/Lに到達する直前、例えばギ酸ソーダ濃度1900g/Lまで濃縮液Eの水分を蒸発させて、硫酸ソーダだけが結晶化している状態を形成する(なお中和廃液Dと最終濃縮液Hのギ酸ソーダ濃度、濃縮槽15と最終濃縮液受け槽19の合計容量及び、濃縮槽15へ供給する廃液量と水分蒸発量によりギ酸ソーダの濃度を算出し管理する)。
【0050】
そしてこの硫酸ソーダが結晶化している濃縮液Eを、濃縮液排出手動弁16を一定時間(1〜2秒)開閉することにより結晶濾過機17に滴下すると共に、その後脱液用蒸気バルブ30及び脱液用エアバルブ28を一定時間(10〜30秒)開いて、結晶濾過機17へ蒸気と空気を供給することにより脱液しながら、結晶濾過機17により濃縮液Eを濾過する。
【0051】
濃縮液Eを結晶濾過機17へ通過させることにより、濃縮液Eに溶解しきれない硫酸ソーダ結晶Fが濾材17aにより取り出されて結晶受け槽18に回収され、濾材17aを通過した濃縮液Eは、最終濃縮液Hとして最終濃縮液受け槽19へ排出される共に、前記濾過処理を繰り返すことにより、濃縮液Eに溶解しきれない硫酸ソーダ結晶Fの回収を繰り返し行う。
【0052】
またこのとき脱液による温度低下の影響で、結晶濾過機17や、その周辺の配管に結晶詰まりが発生しないように、結晶濾過機17内と配管内に蒸気を供給して、ギ酸ソーダ結晶が過剰に析出しない温度(約100℃以上)を維持しながら濾過作業を行う。
【0053】
一方蒸発濃縮処理が終了したら、濃縮槽15内の濃縮液Eを最終濃縮液受け槽19へ排出するが、蒸発濃縮処理終了直後の濃縮槽15内の濃縮液Eは、濃縮液Eと硫酸ソーダの結晶が混合している状態のため加熱温度120℃よりも低く、かつ温度低下によりギ酸ソーダが飽和溶解度に到達しないように100℃に維持し、かつ一定時間(60〜90分)結晶濾過機17を用いて濃縮液E中の硫酸ソーダ結晶を濾過しながら最終濃縮液受け槽19へ排出する。
【0054】
そして一定時間が経過したら、バイパス配管33のバイパスバルブ32を開放して、濃縮液Eがギ酸ソーダ飽和溶解度に到達する温度に冷却される前に、濃縮液Eを最終濃縮液受け槽19に一気に排出する。
【0055】
次に1550g/Lのギ酸ソーダを含む最終濃縮Hを冷却してギ酸ソーダの回収を行うが、図2の硫酸ソーダ飽和溶解度曲線に示すように、硫酸ソーダは35℃以下で結晶化を開始するので、35℃から60℃の範囲内の例えば50℃まで濃縮液Eの冷却を行うが、50℃でのギ酸ソーダの飽和溶解度は1210g/Lであるため、340g/Lのギ酸ソーダが最終濃縮液Hに溶解しきれず結晶化する。
【0056】
このギ酸ソーダが結晶化している最終濃縮液Hをポンプ20により濃縮槽15へ循環させた後、濃縮液排出手動弁16を一定時間(1〜2秒)開放して、濃縮槽15内の最終濃縮液Hを結晶濾過機17に滴下すると共に、その後脱液用蒸気バルブ30及び脱液用エアバルブ28を一定時間(10〜30秒)開放して、結晶濾過機17内へ蒸気と空気を供給して、脱液しながら濾過処理を行う。
【0057】
最終濃縮液Hが結晶濾過機17の濾材17aを通過する際、最終濃縮液Hに溶解しきれないギ酸ソーダ結晶Gが濾材17aにより濾過されて結晶受け槽18に回収され、濾材17aを通過した最終濃縮液Hは再び最終濃縮液受け槽19へ排出される共に、前記濾過処理を繰り返すことにより、最終濃縮液Hに溶解しきれないギ酸ソーダ結晶Gを全て回収するもので、50℃での結晶濾過は処理時の温度低下が少ない(10℃程度)ため、過剰結晶化による詰まりは発生しないが、35℃以下になると、温度低下の影響で結晶濾過機17や、配管及び濃縮槽15に硫酸ソーダが過剰結晶析出して目詰まりを起こし、濾過処理が不可能になる虞があるため、濾過処理中は温度を35℃から60℃の範囲に維持する。
【0058】
なお前記実施の形態では、化学銅めっき工程で排出される化学銅めっき液Aと、電気透析処理で排出される透析廃液Bを濾液中和槽10に回収して、これら廃液A,Bより硫酸ソーダとギ酸ソーダを取り出しているが、化学銅メッキ廃液Aと透析廃液Bを混合せず、別工程で廃液処理するようにしても勿論よい。
【0059】
またギ酸ソーダの回収をプリント配線板の製造工程終了後に行うようにしているが、最終濃縮液受け槽19内の濃縮液Eの濃度が所定濃度になったところで、濃縮液Eを例えば50℃に冷却して、ギ酸ソーダの回収を行うようにしても勿論よい。
【0060】
さらに前記実施の形態では、プリント配線板の製造工程で排出される廃液より硫酸ソーダとギ酸ソーダを取り出す場合について説明したが、温度を上昇させても水への溶解度がほぼ一定である成分1と、成分1より水への溶解度が高く、、温度の上昇とともに水への溶解度が上昇する成分2とを主成分とする廃液中より、成分1及び成分2を取り出す廃液処理全般に適用できるものである。
【0061】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したようになるから、製造工程から排出された廃液中の主成分である成分1と成分2を、廃液中より容易かつ効率よく取出すことができると共に、廃液より取り出した成分1と成分2は別個に再利用することができるため、経済的である上、蒸発濃縮処理を行う前に濃縮槽内を洗浄するようにしたことから、内面に付着した結晶により廃液の加熱が妨げられることがないため水分の蒸発が効率よく行えると共に、濃縮液を脱液しながら濾過手段により結晶を濾過する際、蒸気により濾過手段及びその周辺の配管が加熱されて脱液による温度低下を防止するため、結晶により結晶濾過機や、その周辺の配管等が目詰まりを起こす心配がない。
【0062】
またプリント配線板の製造工程で排出される廃液を処理する場合、廃液中の主成分である硫酸ソーダ及びギ酸ソーダを、廃液中より容易かつ効率よく取り出すことができる上、廃液より取り出した硫酸ソーダ及びギ酸ソーダは別個に再利用できるため経済的であると共に、廃液よりギ酸ソーダを取り出すのに大掛かりな生物化学的処理装置や、これを運転するための多くの専従員を必要としないので、ローコストで廃液の処理が可能である。
【0063】
さらに化学銅めっき処理により排出される廃液と、電気透析処理により排出される廃液を同一の処理装置で同時に処理するこができるため、これら廃液を別々の処理装置で処理する場合に比べて、設備費の大幅な削減が図れる上、濃縮槽内を洗浄するに当たり、まず濃縮槽内へ給水して水で洗浄し、その後蒸気を供給して、蒸気で加熱しながら蒸気洗浄することにより、濃縮槽の内面に付着固化した結晶を洗浄するようにしたことにより、濃縮槽の内面に強固に付着した結晶でも、容易かつ確実に除去することができると共に、途中にバイパスバルブの設けられたバイパス管を濾過手段と並列に設ければ、濃縮処理終了後、バイパスバルブを開放して、管路内の濃縮液中の成分(ギ酸ソーダ)が飽和溶解温度に達する前の濃縮液を、バイパス管を介して一気に最終濃縮液受け槽に排出することができるため、濾過手段やその周辺の配管等が結晶により目詰まりを起こすのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の廃液処理方法を実施する廃液処理装置の構成図である。
【図2】
本発明の廃液処理方法を実施する廃液中の硫酸ソーダとギ酸ソーダの水への溶解度を示す線図である。
【図3】
プリント配線板の製造工程を示す工程図である。
【図4】
プリント配線板の製造過程を示す説明図である。
【符号の説明】
1 化学銅めっき廃液タンク
3 銅回収槽
5 銅回収濾過機
6 EDTA晶析槽
8 EDTA濾過機
9 EDTA受け槽
10 濾液中和槽
12 透析廃液タンク
15 濃縮槽
16 濃縮液排出手動弁
17 結晶濾過機(濾過手段)
18 結晶受け槽
19 最終濃縮液受け槽
21 排気口
24 給水管
26 蒸気供給管
29 空気供給管
31 蒸気供給管
32 バイパスバルブ
33 バイパス管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for treating waste liquid discharged in a manufacturing process of a printed wiring board or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a printed wiring board used for an electronic device or the like is manufactured through manufacturing steps shown in FIGS. 3 and 4, for example.
[0003]
First, in a material preparation step shown in FIG. 4, a printed wiring board a shown in FIG. 4A is prepared.
[0004]
The printed wiring a has a copper foil layer c previously formed on one or both sides of a base material b ((a) of FIG. 4 shows both sides), and the printed wiring board a has the following through-hole holes. In the process, a through hole d is formed at a place where electronic components and the like are mounted as shown in FIG.
[0005]
Then, a catalyst e is attached to the inner peripheral surface of the through hole d in the catalyst application step as shown in FIG. 4C, and then, in the circuit forming step, the copper foil layer c is etched to form a copper foil layer. Circuit f is formed in c.
[0006]
The printed wiring board a on which the circuit f is formed in the circuit forming step is subjected to copper plating in a chemical copper plating step. At this time, copper ions are precipitated as metallic copper by a precipitation reaction, and at the same time, sulfuric acid is contained in the plating solution. Soda and sodium silicate are deposited by the following formula and accumulated in the waste liquid.
[0007]
CuSO 4 + 4NaOH + 2HCHO → Cu + Na 2 SO4 + 2NaCOOH + H 2 + 2H 2 O
In addition, as shown in FIG. 4E, the printed wiring board a having the copper plating g applied to the inner surface of the through hole d and the circuit f as shown in FIG. As shown in (h), the solder resist h is formed on the front and back surfaces of the base material b, and is carried out from the manufacturing process as a completed printed wiring board a.
[0008]
On the other hand, the waste liquid generated in the chemical copper plating process is regenerated using an electrodialysis device in order to regenerate it into a usable state again, and copper ions are removed from the waste liquid generated by the chemical copper plating process and the electrodialysis process. As a device for recovering the EDTA component, for example, a “copper recovery device” described in JP-A-6-170117 and an “EDTA recovery device” described in JP-A-6-246157 are known. .
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the copper recovery apparatus and the EDTA recovery apparatus of the above publication, copper ions and EDTA components can be recovered, but sodium sulfate and sodium formate accumulated in the waste liquid are reaction products. , Cannot be recovered.
[0010]
In particular, when sodium formate is discharged to rivers and the like as general wastewater without being recovered, it is necessary to reduce COD (chemical oxygen demand) to water quality standards or less by biochemical treatment. However, there is a problem that a large-scale treatment facility and a large number of dedicated personnel are required to operate the facility, so that a large cost is required for treating the waste liquid.
[0011]
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and a waste liquid treatment capable of easily and efficiently extracting components such as sodium sulfate and sodium formate from waste liquid generated in a manufacturing process of a printed wiring board and the like. It is intended to provide a method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for treating waste liquid of the present invention is a method for treating waste liquid discharged from a manufacturing process, comprising: a component 1 having a constant solubility in water even when the temperature is increased; Also, the waste liquid mainly composed of the component 2 whose solubility in water increases with increasing temperature as the temperature rises is heated to a high temperature in a concentration tank to evaporate the water in the waste liquid to perform the concentration treatment. First, after washing the crystals attached to the inner surface of the concentration tank, the waste liquid is supplied to the concentration tank and heated in the concentration tank. Is taken out as crystals by means of filtration while dewatering with air and steam for dewatering, and then the component 2 contained in the waste liquid is cooled before reaching the saturation solubility at the heating temperature, and reaches the saturation solubility at the cooling temperature. The crystallized component 2 is While it dewatered by liquid air and vapor in which they were taken out as a crystal by filtration means.
[0013]
According to the above-mentioned method, the components 1 and 2 which are the main components in the waste liquid discharged from the manufacturing process can be easily and efficiently extracted from the waste liquid, and the components 1 and 2 extracted from the waste liquid can be separately recycled. It is economical because it can be used, and since the inside of the concentration tank is washed before performing the concentration treatment, the heating of the waste liquid is not hindered by the crystals attached to the inner surface, so that the water Evaporation can be performed efficiently.
[0014]
Also, when filtering the crystals by the filtering means while removing the concentrated liquid, the crystals heat the filtering means and the surrounding pipes to prevent the temperature from dropping due to the removal of liquid. No worries.
[0015]
In order to achieve the above object, a waste liquid treatment method of the present invention is a method for treating a waste liquid discharged from a manufacturing process of a printed wiring board or the like, and has a constant solubility in water even when the temperature is increased. Sodium formate whose solubility in water is higher than that of sodium sulfate and increases in temperature with increasing temperature After washing the crystals adhering to the inner surface of the tank, the waste liquid is supplied to the concentration tank to evaporate the water in the waste liquid. It is taken out as sodium sulfate crystals by a filtration means while being drained with liquid air and steam, and then cooled before the sodium formate contained in the waste liquid reaches the saturation solubility at the heating temperature, and reaches the saturation solubility at the cooling temperature. Was formic acid soda crystallized, in which they were taken out as formic acid soda crystals by filtration means with dewatered by draining air and steam.
[0016]
By the above method, sodium sulfate and sodium formate, which are the main components in the waste liquid discharged from the manufacturing process of the printed wiring board, can be easily and efficiently taken out from the waste liquid, and the sodium sulfate and sodium formate taken out from the waste liquid Is economical because it can be reused separately, and since the inside of the concentration tank is washed before performing the concentration treatment, the heating of the waste liquid is not hindered by the crystals attached to the inner surface. Can be efficiently evaporated.
[0017]
Also, when filtering the crystals by the filtering means while removing the concentrated liquid, the crystals heat the filtering means and the surrounding pipes to prevent the temperature from dropping due to the removal of liquid. In addition, since large-scale biochemical treatment equipment for removing sodium formate from waste liquid and many dedicated staffs for operating the same are not required, waste liquid can be treated at low cost.
[0018]
In order to achieve the above object, a waste liquid treatment method of the present invention is a method for treating a waste liquid discharged from a manufacturing process of a printed wiring board or the like, and has a constant solubility in water even when the temperature is increased. And the solubility of sodium formate, whose solubility in water increases as the temperature rises, is generated by the electrodialysis treatment of the wastewater after collecting copper ions and EDTA contained in the wastewater of chemical copper plating, and the chemical copper plating solution. In performing the concentration treatment by mixing the waste liquid and heating it to a high temperature in the concentration tank, first, the crystals attached to the inner surface of the concentration tank are washed, and then the waste liquid is supplied to the concentration tank to remove the water in the waste liquid. By evaporating, first, crystals having a saturation solubility or higher in the sodium sulfate reaching the saturation solubility are taken out as sodium sulfate crystals by a filtration means while being dewatered with dewatering air and steam, and then The sodium formate contained in the liquid is cooled before reaching the saturation solubility at the heating temperature, and the crystallized sodium formate that has reached the saturation solubility at the cooling temperature and is crystallized with de-airing air and steam is subjected to formic acid by filtration means. It is designed to be taken out as soda crystal.
[0019]
According to the above method, sodium sulfate and sodium formate, which are the main components in the waste liquid discharged from the manufacturing process of the printed wiring board, can be easily and efficiently removed from the waste liquid, and the sodium sulfate and sodium formate removed from the waste liquid are It is economical because it can be reused separately, and since the inside of the concentration tank is washed before performing the concentration treatment, the heating of the waste liquid is not hindered by the crystals attached to the inner surface. Evaporation can be performed efficiently.
[0020]
Also, when filtering the crystals by the filtering means while removing the concentrated liquid, the crystals heat the filtering means and the surrounding pipes to prevent the temperature from dropping due to the removal of liquid. And the wastewater discharged by the chemical copper plating treatment and the wastewater discharged by the electrodialysis treatment can be processed simultaneously by the same processing equipment. As a result, the equipment can be greatly reduced.
[0021]
In order to achieve the above object, the waste liquid treatment method of the present invention, when cleaning the concentration tank, first supply water into the concentration tank, wash with water, then supply steam, and heat while heating with steam. By washing, crystals solidified on the inner surface of the concentration tank are washed.
[0022]
According to the above method, even a crystal firmly attached to the inner surface of the concentration tank can be easily and reliably removed.
[0023]
In order to achieve the above object, a waste liquid treatment method according to the present invention includes a bypass pipe provided with a bypass valve in the middle thereof in parallel with a filtration unit.
[0024]
According to the above method, after the concentration process is completed, the bypass valve is opened, and the concentrated solution before the component (sodium formate) in the concentrated solution in the pipe reaches the saturation dissolution temperature is received at a stroke via the bypass tube to receive the final concentrated solution. By discharging to the tank, it is possible to prevent clogging of the filtration means and the surrounding piping with crystals.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment in which the waste liquid treatment method of the present invention is applied to waste liquid discharged in a manufacturing process of manufacturing a printed wiring board will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 shows a configuration diagram of a waste liquid treatment apparatus, which is provided with a chemical copper plating waste liquid tank 1 for storing a chemical copper plating waste liquid generated in a chemical copper plating treatment step, and a dialysis
[0027]
The
[0028]
Note that a filter (not shown) to which a catalyst for precipitating copper ions is attached is provided in the copper recovery and
[0029]
The
[0030]
In addition, the neutralization waste liquid D does not necessarily need to be mixed with the dialysis waste liquid B, and may be stored separately in separate tanks.
[0031]
The
[0032]
A
[0033]
An air supply pipe 29 provided with a dewatering
[0034]
The crystal filter 17 is provided with a roll-shaped filter medium 17a for filtering the crystal F of sodium sulfate (component 1) and the crystal G of sodium formate (component 2) from the waste liquid, and is filtered by the filter medium 17a. The crystals F and G are collected in the
[0035]
A
[0036]
In FIG. 1,
[0037]
Next, a method for treating waste liquid discharged in the manufacturing process of a printed wiring board using the waste liquid treatment apparatus having the above-described configuration will be described.
[0038]
The chemical copper plating solution used in the manufacturing process of the printed wiring board becomes a chemical copper plating waste solution A in which sodium sulfate and sodium formate have accumulated after use. The dialysis waste liquid B generated in the
[0039]
Next, the chemical copper plating waste liquid A is supplied from the chemical copper plating waste liquid tank 1 to the
[0040]
Next, the chemical copper plating waste liquid A after the recovery of the copper ions is sent to the
[0041]
Then, the waste liquid A is sent to the
[0042]
The concentration of the neutralized waste liquid D stored in the
[0043]
In the present invention, sodium sulfate and sodium formate are taken out of the waste liquid by utilizing this property. In the evaporative concentration treatment, first, the
[0044]
This prevents the heating of the waste liquid from being hindered by the solidified crystals adhered to the inner surface of the
[0045]
After the inside of the
[0046]
At this time, in order to prevent clogging of the crystal filter 17 and the surrounding pipes due to crystals generated due to a rapid increase in the sodium formate concentration of the final concentrated liquid H, the supply amount of the neutralized waste liquid D was reduced. From the value obtained by subtracting the amount of water evaporated in the
[0047]
As shown in FIG. 2, since sodium sulfate has a lower solubility in water than sodium formate, heating the
[0048]
Thereafter, when the
[0049]
In order to prevent this, the water content of the concentrated solution E is evaporated to just before reaching the saturated solubility of sodium formate at 1910 g / L at a holding temperature of 100 ° C. in the next processing step, that is, the final work step, for example, to a sodium formate concentration of 1900 g / L. To form a state in which only sodium sulfate is crystallized (note that the sodium formate concentration of the neutralized waste liquid D and the final concentrated liquid H, the total capacity of the
[0050]
The concentrated liquid E in which sodium sulfate is crystallized is dropped on the crystal filter 17 by opening and closing the concentrated liquid discharging
[0051]
By passing the concentrate E through the crystal filter 17, the sodium sulfate crystals F that cannot be completely dissolved in the concentrate E are taken out by the filter medium 17a and collected in the
[0052]
At this time, steam is supplied into the crystal filter 17 and the piping so that crystal clogging does not occur in the crystal filter 17 and the surrounding pipes due to the temperature drop due to the liquid removal, and the sodium formate crystal is formed. The filtration operation is performed while maintaining a temperature (about 100 ° C. or higher) at which no excessive precipitation occurs.
[0053]
On the other hand, when the evaporative concentration processing is completed, the concentrated liquid E in the
[0054]
After a certain period of time has elapsed, the
[0055]
Next, the final concentrated H containing 1550 g / L sodium formate is cooled to recover sodium formate. As shown in the sodium sulfate saturation solubility curve of FIG. 2, sodium sulfate starts crystallization at 35 ° C. or lower. Therefore, the concentrated solution E is cooled to 35 ° C. to 60 ° C., for example, 50 ° C., but the saturated solubility of sodium formate at 50 ° C. is 1210 g / L, so that 340 g / L sodium formate is finally concentrated. It cannot be completely dissolved in the liquid H and crystallizes.
[0056]
After the final concentrate H in which the sodium formate is crystallized is circulated to the
[0057]
When the final concentrate H passes through the filter medium 17a of the crystal filter 17, the sodium formate crystal G that cannot be completely dissolved in the final concentrate H is filtered by the filter medium 17a, collected in the
[0058]
In the above embodiment, the chemical copper plating solution A discharged in the chemical copper plating step and the dialysis waste liquid B discharged in the electrodialysis treatment are collected in the
[0059]
Although the recovery of sodium formate is performed after the manufacturing process of the printed wiring board, when the concentration of the concentrated solution E in the final concentrated
[0060]
Further, in the above-described embodiment, the case where sodium sulfate and sodium formate are taken out from the waste liquid discharged in the manufacturing process of the printed wiring board has been described. However, even if the temperature is increased, the component 1 whose solubility in water is almost constant is increased. It can be applied to waste liquid treatment in which component 1 and component 2 are taken out of a waste liquid containing component 2 having higher solubility in water than component 1 and having a higher solubility in water with increasing temperature. is there.
[0061]
【The invention's effect】
Since the present invention has been described in detail above, components 1 and 2, which are the main components in the waste liquid discharged from the manufacturing process, can be easily and efficiently extracted from the waste liquid, and the components extracted from the waste liquid. Since the component 1 and the component 2 can be separately reused, it is economical. In addition, since the inside of the concentration tank is washed before performing the evaporative concentration treatment, the waste liquid is heated by the crystals attached to the inner surface. Since it is not hindered, the evaporation of moisture can be performed efficiently, and when the crystals are filtered by the filtration means while the concentrated liquid is being removed, the filtration means and the piping around the filtration means are heated by the steam to reduce the temperature drop due to the removal. In order to prevent this, there is no fear of clogging of the crystal filter and the piping around it due to the crystals.
[0062]
Further, when treating the waste liquid discharged in the manufacturing process of the printed wiring board, sodium sulfate and formate, which are the main components in the waste liquid, can be easily and efficiently taken out from the waste liquid, and the sodium sulfate taken out from the waste liquid And sodium formate are economical because they can be reused separately, and low cost because large-scale biochemical treatment equipment for removing sodium formate from wastewater and many dedicated personnel for operating the same are not required. Enables waste liquid treatment.
[0063]
Furthermore, the waste liquid discharged by the chemical copper plating treatment and the waste liquid discharged by the electrodialysis treatment can be simultaneously processed by the same processing apparatus. In addition to greatly reducing costs, when cleaning the concentration tank, first supply water into the concentration tank, wash with water, then supply steam, and wash with steam while heating with steam. By washing the solidified crystals adhered to the inner surface of the enrichment tank, even the crystals firmly adhered to the inner surface of the concentration tank can be easily and reliably removed, and a bypass pipe provided with a bypass valve on the way is provided. If provided in parallel with the filtration means, after the concentration process is completed, the bypass valve is opened, and the concentrated solution before the component (sodium formate) in the concentrated solution in the pipeline reaches the saturated dissolution temperature is bypassed. It is possible to discharge once the final concentrate receiving tank through, can be piping of the filtration unit and its surrounding to prevent from clogging by crystallization.
[Brief description of the drawings]
FIG.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a waste liquid treatment apparatus that performs a waste liquid treatment method of the present invention.
FIG. 2
FIG. 3 is a diagram showing the solubility of sodium sulfate and sodium formate in water in the waste liquid for performing the waste liquid treatment method of the present invention.
FIG. 3
FIG. 5 is a process chart showing a manufacturing process of the printed wiring board.
FIG. 4
It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of a printed wiring board.
[Explanation of symbols]
1 Chemical copper plating waste liquid tank
3 Copper recovery tank
5 Copper recovery filtration machine
6 EDTA crystallization tank
8 EDTA filter
9 EDTA receiving tank
10 Filtrate neutralization tank
12 Dialysis waste liquid tank
15 Thickening tank
16 Condensate discharge manual valve
17 Crystal filter (filtration means)
18 Crystal receiving tank
19 Final concentrate receiving tank
21 Exhaust port
24 Water pipe
26 Steam supply pipe
29 Air supply pipe
31 Steam supply pipe
32 Bypass valve
33 Bypass pipe
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