TW201311573A - 排水之處理方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種排水之處理方法，其係可以將鋁蝕刻排水與彩色濾光片排水或與銅蝕刻排水同時進行處理，1套系統處理設備就足夠，連同產生之污泥量也少。鋁蝕刻排水與彩色濾光片排水或銅蝕刻排水與之混合，添加鈣化合物之後，進行固液分離。因為鋁蝕刻排水中含有磷酸成分，在鋁蝕刻排水與彩色濾光片排水或銅蝕刻排水混合後，一添加鈣化合物，就生成磷酸鈣，氫氧化鋁，與濁質或氫氧化銅與磷酸鈣共沉澱，而鋁及各種金屬同時從水中被去除。
Description
本發明係於排水之處理方法相關，特別是關於彩色濾光片排水或銅蝕刻排水與鋁蝕刻排水進行混合處理之方法。
電視接收機或OA用之表示裝置所使用之彩色濾光片，其係一般由玻璃等所組成之透明基板上，將含有金屬鉻(Cr)或黑色顏料之光阻劑等所組成之遮光層經由光微影法形成所預定圖型，並於此遮光層上形成透明著色層，於此著色層上形成透明導電膜、配向膜按順序層合。著色層與透明導電膜之間有時會形成透明保護膜。
黑色矩陣(Black Matrix)、著色像素、及伴隨各層經由光微影法作為圖型形成之際，例如，首先對於玻璃基板如有必要實施洗淨處理、接著經塗佈裝置進行光阻之塗佈、經減壓乾燥裝置予備乾燥處理、經預焙烤裝置進行預焙烤處理、經曝光裝置進行圖型曝光、經顯影裝置進行顯影處理、經後焙烤裝置進行後焙烤處理依順序實施、形成玻璃基板所預定之圖型。
在專利文獻1，有記載以處理彩色濾光片製造裝置來之廢水作為廢水處理方法，在分離顏料成分後，注入臭氧以除去有機成分，接著在逆滲透膜分離處理後、進行生物處理。
印刷電路板，其係金屬箔所層合之金屬包層層合物或電鍍處理基板用蝕刻液進行蝕刻所製造而成。金屬為鋁的情形時，作為蝕刻液，則使用鹽酸等。
在銅等之金屬箔所層合之金屬包層層合物或預先無電銅電鍍等之電鍍實施之後於印刷電路板用蝕刻液進行蝕刻時，作為蝕刻液，使用含有二氯化銅之蝕刻液或含有硫酸及過氧化氫之蝕刻液等。
作為含有金屬成分蝕刻排水之處理方法，經調整pH值使金屬成分不溶解化，讓固液分離可以廣泛被進行。
作為鋁蝕刻步驟排水之處理方法，於專利文獻2中有記載，其係將排水在蒸餾濃縮後餾分磷酸以外之酸後，使磷酸結晶化，將鋁作為水溶液進行分離回收。
在專利文獻3之0004段落中有記載，瞭解於銅蝕刻排水中添加氫氧化鈉，來作為氫氧化物沈殿去除之方法，所生成之污泥量多。
在專利文獻4有記載，於銅蝕刻排水中添加稀土元素後，並添加鹼使銅沈殿分離。
在專利文獻5中有記載，含銅之含光阻排水，首先調整為酸性使光阻不溶解化，接著調整pH值在8~9之間使銅作為氫氧化銅析出並進行分離。
鋁蝕刻排水與銅蝕刻排水經調整pH值進行處理的時候，因為鋁與銅析出之pH值相異，以往都是個別處理。
[專利文獻1]特開2008-642
[專利文獻2]特開2006-69845
[專利文獻3]特開2010-77521
[專利文獻4]特開2004-183036
[專利文獻5]特開2006-255668
處理鋁蝕刻排水與彩色濾光片排水或銅蝕刻排水的時候，以往都是個別處理。因此，處理設備變成需要2套系統的同時，從各設備各別產生多量之污泥。
本發明，係提供一種排水之處理方法，其目的係可以將鋁蝕刻排水與彩色濾光片排水或與銅蝕刻排水同時進行處理，處理設備用1套系統就足夠，連同產生之污泥量也少。
本發明之排水之處理方法，其係將彩色濾光片排水或鋁蝕刻排水與銅蝕刻排水與之混合，添加鈣化合物之後，進行固液分離。
作為此鈣化合物以氯化鈣或氫氧化鈣為首選。添加鈣化合物後、pH值變成7~12，亦可添加高分子凝集劑。
鋁蝕刻排水中含有磷酸成分。因此，於鋁蝕刻排水與彩色濾光片排水混合後，添加鈣化合物，使其生成磷酸鈣，氫氧化鋁、及彩色濾光片中之濁質因為與磷酸鈣共同沉澱、促使鋁及各種金屬可以同時從水中去除。
鋁蝕刻排水與銅蝕刻排水混合後，一添加鈣化合物，就生成磷酸鈣，氫氧化銅及氫氧化鋁因為與磷酸鈣共同沉澱，促使鋁及銅可以同時從水中去除。
於第1形態中成為處理對象通常之彩色濾光片排水中、含有濁度100~5000度、色度1000~50000度、TOC成分100~5000mg/L、pH值8~14。
第1形態中成為處理對象之鋁蝕刻排水，其係從積體電路、印刷基板、彩色濾光片、液晶顯示器等之電子部品之製造步驟來之排水。通常之鋁蝕刻排水中含有鋁1~50mg/L、來自醋酸之TOC成分50~1000mg/L、來自磷酸之PO4-P成分50~3000mg/L、pH值1~5。
在第1形態中，此彩色濾光片排水與鋁蝕刻排水較佳之容量比為20：1~1：20、特佳之容量比為5：1~1：5之範圍內進行混合。此混合可於槽內使用攪拌機進行，亦可於線混合中進行。
對於此混合排水添加鈣化合物，鋁蝕刻排水中所含有
之PO4-P成分與該鈣化合物進行反應而生成磷酸鈣。作為鈣化合物，以氯化鈣、或氫氧化鈣為首選。鈣化合物之添加量，以排水中之PO4-P成分之化學當量0.5~20倍為佳，0.5~10倍為特佳，1~5倍程度為最佳。添加氯化鈣的情形，以作為該水溶液添加為宜。
在添加鈣化合物後，添加氫氧化鈉或氫氧化鈣等鹼使pH值調整為7~12特別為9~11為佳。因此，鋁及其他金屬(例如，鉻、銅)作為氫氧化物析出，先析出者不會附著於磷酸鈣亦不吸附，與之共沉澱。
在第1形態中，調整pH值後，進而添加高分子凝集劑使其凝集物增長，促進沉澱為佳。作為高分子凝集劑，以陽離子系高分子凝集劑、陰離子系高分子凝集劑、兩性高分子凝集劑等為最為適宜。高分子凝集劑之添加量以1~50mg/L為佳，1~20mg/L特佳，1~10mg/L程度為最佳。
凝集處理後之液體進行固液分離使污泥分離。作為固液分離手段，可以使用沉澱槽、膜分離裝置、遠心分離機等各種之固液分離裝置。
第2形態中處理對象為鋁蝕刻排水、銅蝕刻排水，其係積體電路、印刷基板、彩色濾光片、液晶顯示器等之從電子部品之製造步驟來之排水。通常之鋁蝕刻排水中含有鋁1~50mg/L、來自醋酸之TOC成分50~1000mg/L、來
自磷酸之PO4-P成分50~3000mg/L、pH值1~5。又，通常之銅蝕刻排水中，含有銅1~50mg/L、來自感光性有機物之TOC成分10~1000mg/L、pH值2~8。
在第2形態中，此鋁蝕刻排水與銅蝕刻排水較佳之容量比為20：1~1：20、特佳之容量比為5：1~1：5之範圍內進行混合。此混合可於槽內使用攪拌機進行，亦可於線混合中進行。
對於此混合排水添加鈣化合物，鋁蝕刻排水中所含有之PO4-P成分與該鈣化合物進行反應而生成磷酸鈣。作為鈣化合物，以氯化鈣、或氫氧化鈣為首選。鈣化合物之添加量，以排水中之PO4-P成分之化學當量為0.5~20倍為佳，特佳為0.5~10倍，最佳為1~5倍程度。添加氯化鈣的情形，以作為該水溶液添加為佳。
在添加鈣化合物後，添加氫氧化鈉或氫氧化鈣等鹼使pH值調整為7~12特別為9~11為佳。因此，鋁及銅任一皆可作為氫氧化物析出，先析出者不會附著於磷酸鈣亦不吸附，與之共沉澱。磷酸鈣，與鋁或銅之氫氧化物相比其沉澱性良好，該氫氧化物與磷酸鈣共沉澱。
在第2形態中，調整pH值後，進而添加高分子凝集劑使其凝集物增長，促進沉澱為佳。作為高分子凝集劑，以陽離子系高分子凝集劑、陰離子系高分子凝集劑、兩性高分子凝集劑等為最為適宜。高分子凝集劑之添加量以1~50mg/L為佳，1~20mg/L特佳，1~10mg/L程度為最佳。
凝集處理後之液體進行固液分離使污泥分離。作為固液分離手段，可以使用沉澱槽、膜分離裝置、遠心分離機等各種之固液分離裝置。
實施例I-1~I-8及比較例I-1~I-9所使用之鋁蝕刻排水及彩色濾光片排水之性狀如表1所示。
上述彩色濾光片排水與鋁蝕刻排水之容量比以4：1(實施例I-1)、1：1(實施例I-2)或1：4(實施例I-3)之比例混合，氯化鈣如表2所示之添加量添加後，將氫氧化鈉之pH值調整為10.0，添加陰離子系高分子凝集劑(栗田工業(股)Rock Cliff PA331)5mg/L，使其沉澱分離。上清液之水質與沉澱之污泥其濃度如表2所示。
關於實施例I-3，將pH值調整為8(實施例I-4)或6
(實施例I-5)以外其他皆以同樣條件進行處理。上清液之水質與沉澱之污泥其濃度如表2所示。
氯化鈣之添加量除比實施例I-1，I-2，I-3少之外其他皆以同樣條件進行處理。氯化鈣之添加量、上清液之水質、沉澱之污泥濃度如表3所示。
於上述彩色濾光片排水中添加聚硫酸鐵7000mg/L，並調整pH值為8.5，使污泥沉澱。上清液之水質與沉澱之
污泥濃度如表4所示。
聚除硫酸鐵之添加量為10000mg/L之外與比較例I-1同樣條件進行彩色濾光片排水處理。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表4所示。
於上述鋁蝕刻排水中添加聚硫酸鐵660000mg/L，pH值調整為7.0，添加陰離子系高分子凝集劑(栗田工業(股)Rock Cliff PA331)5mg/L使污泥沉澱。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表4所示。
於上述彩色濾光片排水中添加氯化鈣1000mg/L，pH值調整為6，使污泥沉澱。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表5所示。
關於比較例I-4，將pH值調整為8(比較例I-5)或10(比較例I-6)以外其他以同樣條件進行處理。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表5所示。
於上述鋁蝕刻排水中添加氯化鈣5000mg/L，pH值調整為6，使污泥沉澱。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表5所示。
關於比較例I-7，將pH值調整為8(比較例I-8)或10(比較例I-9)以外其他以同樣條件進行處理。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表5所示。
如表1~5所示，經由本發明方法，其係將鋁蝕刻排
水與彩色濾光片排水同時進行處理，可以得到色度、濁度及磷濃度為低之處理水。又，經由本發明方法可以減少污泥量。
以下之實施例II-1~II-8及比較例II-1~II-9所用之鋁蝕刻排水及銅蝕刻排水之性狀如表6所示。
上述銅蝕刻排水與鋁蝕刻排水之容量比以4：1(實施例II-1)、1：1(實施例II-2)或1：4(實施例II-3)之比例混合，氯化鈣如表7所示之添加量添加後，將氫氧化鈉之pH值調整為8.0(實施例II-1及II-2)或10(實施例II-3)，添加陰離子系高分子凝集劑(栗田工業(股)Rock Cliff PA331)2mg/L，使其沉澱分離。上清液之水質與沉澱之污泥其濃度如表7所示。
關於實施例II-3，經由氫氧化鈉將pH值調整為8
(實施例II-4)或6(實施例II-5)以外其他以同樣條件進行處理。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表7所示。
氯化鈣之添加量比實施例II-1，II-2，II-3各少500mg/L以外其他以同樣條件進行處理。氯化鈣之添加量、上清液之水質、污泥濃度如表8所示。
於上述銅蝕刻排水中添加38重量%濃度之氯化鐵
(III)水溶液200mg/L，pH值調整為9.0，使污泥沉澱。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表9所示。
除氯化鐵水溶液之添加量為100mg/L之外其他與比較例II-1同樣條件處理銅蝕刻排水。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表9所示。
於上述鋁蝕刻排水中添加38重量%濃度之氯化鐵水溶液550,000mg/L，pH值調整為7.0，添加陰離子系高分子凝集劑(栗田工業(股)Rock Cliff PA331)5mg/L，使污泥沉澱分離。上清液之水質與沉澱之污泥其濃度如表9所示。
於上述彩色濾光片排水中添加氯化鈣1000mg/L，pH值調整為6，使污泥沉澱。上清液之水質與沉澱之污泥濃
度如表10所示。
關於比較例II-4，將pH值調整為8(比較例II-5)或10(比較例II-6)以外其他以同樣條件進行處理。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表10所示。
於上述鋁蝕刻排水中添加氯化鈣5000mg/L，pH值為6，使污泥沉澱。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表10所示。
關於比較例II-7，將pH值調整為8(比較例II-8)或10(比較例II-9)以外其他以同樣條件進行處理。上清液之水質與沉澱之污泥濃度如表10所示。
如表6~10所示，經由本發明方法，其係將鋁蝕刻排水與銅蝕刻排水同時進行處理，可以得到鋁濃度及銅濃度為低之處理水。又，經由本發明方法可以減少污泥量。
本發明用特定之看點來詳細說明，不離開本發明的意圖和範圍，各種修改是可能的，對本業界人士是非常清楚的。
然而，本申請案，是以2011年7月22日所提出之日本專利申請書(特願2011-161105)以及(特願2011-161106)為基礎，通過參照其全部來加以納入。
Claims (10)
- 一種排水之處理方法，其特徵係鋁蝕刻排水與彩色濾光片排水或銅蝕刻排水混合，在添加鈣化合物後，進行固液分離。
- 如申請專利範圍第1項之排水之處理方法，其中鈣化合物係氯化鈣或氫氧化鈣。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之排水之處理方法，其中添加鈣化合物後，pH值設在7~12。
- 如申請專利範圍第1~3項中任一項之排水之處理方法，其中在固液分離前先添加高分子凝集劑。
- 如申請專利範圍第1~4項中任一項之排水之處理方法，其中鋁蝕刻排水含有鋁為1~50mg/L、PO4-P為50~3000mg/L，pH值為1~5。
- 如申請專利範圍第1~5項中任一項之排水之處理方法，其中添加在排水中之PO4-P化學當量0.5~20倍之鈣化合物。
- 如申請專利範圍第1~6項中任一項之排水之處理方法，其中彩色濾光片排水與鋁蝕刻排水在容量比20：1~1：20之範圍內進行混合。
- 如申請專利範圍第7項之排水之處理方法，其中彩色濾光片排水含有TOC100~5000mg/L，pH值為8~14。
- 如申請專利範圍第1~6項中任一項之排水之處理方法，其中銅蝕刻排水與鋁蝕刻排水在容量比20：1~1：20之範圍內進行混合。
- 如申請專利範圍第9項之排水之處理方法，其中銅蝕刻排水含有銅1~50mg/L，pH值為2~8。
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