น้ำเสีย PCB สามารถบรรลุการปล่อยตามมาตรฐานและการบำบัดที่ไม่เป็นอันตรายได้อย่างไร

28 Jul, 2026 10:48am

1. ความเป็นมาของอุตสาหกรรมและลักษณะของน้ำเสีย PCB

ในระหว่างกระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB)เกี่ยวข้องกับกระบวนการเปียกหลายอย่าง รวมถึงการล้างไขมัน การแกะสลัก การพัฒนา การชุบด้วยไฟฟ้า การเคลือบโลหะของรู และการลอกฟิล์ม น้ำเสียที่เกิดจากแต่ละกระบวนการประกอบด้วยมลพิษประเภทและความเข้มข้นที่แตกต่างกัน

โดยทั่วไปน้ำเสีย PCB มีสารปนเปื้อนหลายชนิด รวมถึงไอออนของโลหะหนัก เช่น ทองแดง (โดยทั่วไปแล้ว 50–150 มก/ล), นิกเกิล (20–80 มก/ล),โครเมียม (10–50 มก/ล)สังกะสีตลอดจนน้ำเสียที่เป็นกรดและด่าง นอกจากนี้ น้ำเสียจากกระบวนการพัฒนาและลอกยังมีสารมลพิษอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูง โดยมีระดับ COD ถึง 5,000–20,000 มก/L พร้อมด้วยสารประกอบอินทรีย์ทนไฟจำนวนมากที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้ยาก

หากปล่อยออกมาโดยไม่บำบัดอย่างเหมาะสม โลหะหนักก็สามารถสะสมอยู่ในแหล่งน้ำและดินได้เป็นเวลานาน มลพิษเหล่านี้อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์ได้ในที่สุดผ่านห่วงโซ่อาหาร ในขณะเดียวกันก็สูง-น้ำเสียอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสามารถทำให้เกิดยูโทรฟิเคชันในการรับน้ำ ใช้ออกซิเจนที่ละลายน้ำ และทำลายระบบนิเวศทางน้ำ ความท้าทายของการบำบัดน้ำเสีย PCB ไม่เพียงมาจากความเข้มข้นของมลพิษสูงเท่านั้น แต่ยังมาจากความซับซ้อนและความหลากหลายของรูปแบบมลพิษด้วย ยกตัวอย่างทองแดง น้ำเสีย PCB อาจมีทั้งไอออนทองแดงอิสระและทองแดงเชิงซ้อน (เช่นคอปเปอร์คอมเพล็กซ์ที่เกิดจาก EDTA และแอมโมเนีย). ทั้งสองรูปแบบนี้ต้องการกลไกการรักษาที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง โดยทั่วไปไอออนทองแดงอิสระสามารถกำจัดออกได้โดยการปรับ pH และการตกตะกอน ในขณะที่ทองแดงเชิงซ้อนต้องใช้กระบวนการแยกองค์ประกอบก่อนเกิดการตกตะกอน โดยไม่ทำลายโครงสร้างที่ซับซ้อน โลหะหนักไม่สามารถกำจัดออกได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการปล่อย

2. ระบบบำบัดน้ำเสียแบบจำแนกประเภทตามลักษณะน้ำเสีย

เนื่องจากความซับซ้อนของน้ำเสีย PCB แนวทางที่นำมาใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมคือการสร้างระบบบำบัดน้ำเสียเบื้องต้นแบบจำแนกประเภท ขึ้นอยู่กับลักษณะของน้ำเสียที่แตกต่างกัน น้ำเสีย PCB โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสามประเภท:

หมวดที่ 1: น้ำเสียจากโลหะหนักที่มีสารเชิงซ้อน

น้ำเสียประเภทนี้ส่วนใหญ่มาจากการชุบทองแดงแบบไม่ใช้ไฟฟ้าและกระบวนการชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า ประกอบด้วยสารเชิงซ้อนที่เสถียรเช่น:

• อีดีทีเอ-ลูกบาศ์ก

• ทาร์เทรต-ลูกบาศ์ก

• แอมโมเนีย-ลูกบาศ์ก

เทคโนโลยีหลักในการบำบัดน้ำเสียนี้คือการทำลายที่ซับซ้อน (การคลายความซับซ้อน).

วิธีการรักษาทั่วไป ได้แก่ :

วิธีการตกตะกอนโซเดียมซัลไฟด์

ไอออนซัลไฟด์ทำปฏิกิริยากับไอออนของทองแดงเพื่อสร้างตะกอนคอปเปอร์ซัลไฟด์ที่ไม่ละลายน้ำอย่างมาก ค่าคงที่ของผลิตภัณฑ์ที่สามารถละลายได้ (เคเอสพี) คอปเปอร์ซัลไฟด์มีค่าประมาณ:

เคเอสพี = 6 × 10⁻³⁶

ช่วยให้สามารถกำจัดทองแดงได้แม้จะมีสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนบางชนิดก็ตาม

วิธีการลดความซับซ้อนของออกซิเดชันของเฟนตัน

ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด (พีเอช 3–4)เติมเฟอร์รัสซัลเฟตและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิลออกซิเดชันสูง (·OH ศักยภาพออกซิเดชัน 2.80 V).

อนุมูลไฮดรอกซิลเหล่านี้จะสลายโครงสร้างโมเลกุลของสารเชิงซ้อนอินทรีย์ และปล่อยโลหะหนักเชิงซ้อนให้กลายเป็นไอออนิกอิสระ

ในการใช้งานจริงทางวิศวกรรม การออกซิเดชันของเฟนตันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องมาจากประสิทธิภาพการบำบัดที่เสถียรและต้นทุนสารเคมีที่ควบคุมได้

สภาพการทำงานโดยทั่วไป ได้แก่:

• ค่า pH: ประมาณ 3.5

• H₂O₂/เฟ²⁺ อัตราส่วนฟันกราม: 5:1

• เวลาตอบสนอง: 60–90 นาที

หมวดที่ 2: สูง-น้ำเสียอินทรีย์เข้มข้น

น้ำเสียนี้ส่วนใหญ่มาจากการพัฒนาและกระบวนการลอกคราบ ประกอบด้วยวัสดุไวแสง ฟิล์มแห้งตกค้าง หมึก และสารอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงอื่นๆ จำนวนมาก

ลักษณะทั่วไป ได้แก่:

• ความเข้มข้นของซีโอดี: 5,000–20,000 มก/ล

• ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพต่ำ

• บีโอดี₅/อัตราส่วน COD มักจะต่ำกว่า 0.2

เนื่องจากความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ไม่ดี น้ำเสียนี้จึงไม่สามารถนำเข้าสู่ระบบบำบัดทางชีวภาพได้โดยตรง

วิธีปรับสภาพที่ใช้กันทั่วไปคือ:

กระบวนการตกตะกอนที่เป็นกรด

โดยการปรับ pH ของน้ำเสียให้เป็น 2–3 สารอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงจะถูกแปลงจากรูปแบบที่ละลายเป็นอนุภาคแขวนลอย จากนั้นอนุภาคเหล่านี้จะถูกกำจัดออกผ่านการลอยตัวของอากาศที่ละลายน้ำ (ดีเอเอฟ) หรือการตกตะกอน

หลังการบำบัดด้วยการตกตะกอนด้วยกรด:

• COD สามารถลดเหลือประมาณ 1,000–2,000 มก/ล

• บีโอดี₅/อัตราส่วน COD สามารถเพิ่มเป็น 0.3–0.4

น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดจะมีความเหมาะสมสำหรับการบำบัดทางชีวภาพในภายหลัง

หมวดที่ 3: น้ำเสียล้างทั่วไป

น้ำเสียนี้ส่วนใหญ่มาจากถังล้างหลังจากผ่านกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน

โดยทั่วไปประกอบด้วย:

• ไอออนโลหะหนักอิสระที่มีความเข้มข้นต่ำ

• สารที่เป็นกรดและด่าง

หลังจากการปรับ pH และการจับตัวเป็นก้อนอย่างง่าย-การบำบัดด้วยการตกตะกอนสามารถเข้าสู่ระบบบำบัดขั้นสูงหรือระบบนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้

3. กระบวนการบำบัดน้ำเสีย PCB แบบผสมผสาน

หลังจากการบำบัดเบื้องต้นแล้ว กระแสน้ำเสียต่างๆ จะถูกรวบรวมไว้ในถังปรับสมดุลที่ครอบคลุมสำหรับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและการปรับสมดุลการไหล

กระบวนการรักษาหลักประกอบด้วย:

1. การแข็งตัวและการตกตะกอน

สารตกตะกอนเช่น:

• โพลีอลูมิเนียมคลอไรด์ (ป.ป.ช): 50–150 มก/ล

• โพลีอะคริลาไมด์ (แพม): 2–5 มก/ล

ถูกเพิ่มเข้าไปเพื่อส่งเสริมการรวมตัวของอนุภาคแขวนลอยและคอลลอยด์ให้เป็นก้อนขนาดใหญ่ขึ้น

flocs ที่สร้างขึ้นจะถูกแยกออกจาก:

• ถังตกตะกอนแบบท่อเอียง

• สูง-ถังตกตะกอนที่มีประสิทธิภาพ

พารามิเตอร์การออกแบบทั่วไป:

• อัตราการโหลดพื้นผิว: 0.8–1.2 ม³/(ม²·ชั่วโมง)

• เวลาในการตกตะกอน: 2–3 ชั่วโมง

2. การบำบัดทางชีวภาพ

การรวมกันของ:

• การทำให้เป็นกรดไฮโดรไลซิส

• ติดต่อออกซิเดชัน

ถูกนำมาใช้กันทั่วไป

ขั้นตอนการเป็นกรดไฮโดรไลซิส

โมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นโมเลกุลขนาดเล็กลง ช่วยเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ

ติดต่อเวทีออกซิเดชัน

จุลินทรีย์ที่ติดอยู่กับสารตัวเติมทางชีวภาพจะย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ผ่านการเกิดออกซิเดชันทางชีวภาพ

พารามิเตอร์การออกแบบทั่วไป:

• โหลดปริมาตร COD: 0.8–1.2 กก/(ม³·ง)

• เวลากักเก็บไฮดรอลิก: 12–16 ชม

3. ถังตกตะกอนรอง

ถังตกตะกอนรองจะแยก:

• ฟิล์มชีวภาพเดี่ยว

• สารแขวนลอย

จากน้ำเสียบำบัดทางชีวภาพ

หลังจากกระบวนการเหล่านี้ คุณภาพน้ำที่ผ่านการบำบัดจะสามารถบรรลุ:

• ซีโอดี <100 mg/L

• ไอออนของโลหะหนัก <0.5 mg/L

เป็นไปตามข้อกำหนดการจำหน่าย

4. โซลูชั่นเทคโนโลยีการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่

การปฏิบัติตามมาตรฐานการปล่อยทิ้งเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมในปัจจุบันและความต้องการในการลดต้นทุนอีกต่อไป การใช้น้ำซ้ำกลายเป็นกลยุทธ์สำคัญสำหรับผู้ผลิต PCB ในการปรับปรุงประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมและลดการใช้น้ำจืด ระบบนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ของ WTEYA ใช้ระบบแบบคู่-กระบวนการบำบัดเมมเบรน ได้แก่ :

การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (ยูเอฟ)

กระบวนการ UF ใช้เทคโนโลยีเมมเบรนที่มีขนาดรูพรุนตั้งแต่:

0.01–0.1 μม

มันกำจัด:

• สารแขวนลอย

• สารคอลลอยด์

• สารประกอบอินทรีย์โมเลกุลขนาดใหญ่

คุณภาพน้ำที่ผ่านการบำบัดสามารถบรรลุ:

เอสดีไอ < 3

ให้สภาวะน้ำป้อนที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดรีเวอร์สออสโมซิสในภายหลัง

รีเวิร์สออสโมซิส (ร)

เยื่อกรองรีเวิร์สออสโมซิสมีขนาดรูพรุนเล็กกว่า:

0.001 μม

ระบบ RO สามารถกำจัด:

• เกลือละลาย

• ไอออนของโลหะหนัก

• สารประกอบอินทรีย์โมเลกุลขนาดเล็ก

อัตราการแยกเกลือสามารถเข้าถึง:

สูงกว่า 98%

น้ำที่ผลิตได้สามารถบรรลุ:

ค่าการนำไฟฟ้า >10 μส/ซม

น้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่สามารถนำกลับมาใช้ในกระบวนการผลิต PCB ได้ ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาแหล่งน้ำภายนอกและลดปริมาณการปล่อยน้ำเสีย

5. MVR Zero Liquid Discharge และการลดขยะมูลฝอย

ความเข้มข้นของ RO ที่เกิดจากระบบการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่มักจะคิดเป็นประมาณ:

25%–35% ของปริมาณที่มีอิทธิพล

โดยทั่วไปแล้วน้ำเสียที่มีความเข้มข้นนี้จะมี:

• มีปริมาณเกลือสูง
(ค่า TDS: 5,000–15,000 มก/ล)

• ความเข้มข้นของซีโอดีที่สูงขึ้น
(200–500 มก/ล)

เนื่องจากมีความเค็มและความเข้มข้นของสารมลพิษสูง ความเข้มข้นของ RO จึงไม่สามารถบำบัดได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านกระบวนการทางชีววิทยาทั่วไป และไม่เหมาะสำหรับการปล่อยออกมาโดยตรง สำหรับ RO ที่มีความเข้มข้นสูงและอื่นๆ-กระแสน้ำเสียที่มีความเข้มข้น WTEYA ใช้ MVR (การบีบอัดไอเชิงกล) เทคโนโลยีการระเหยเพื่อให้บรรลุการบำบัดขั้นสูงและการกู้คืนทรัพยากร

หลักการทำงานของเทคโนโลยีการระเหย MVR

หลักการสำคัญของเทคโนโลยี MVR อยู่บนพื้นฐานของการรีไซเคิลพลังงานไอน้ำทุติยภูมิ

ระหว่างดำเนินการ:

น้ำเสียจะถูกให้ความร้อนจนเดือดทำให้เกิดไอน้ำสำรอง
ไอน้ำทุติยภูมิจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ ซึ่งจะถูกบีบอัดแบบอะเดียแบติก
หลังจากอัดแล้ว อุณหภูมิและความดันของไอน้ำจะเพิ่มขึ้น

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยทั่วไป:

8–12°ค

จากนั้นไอน้ำอัดจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องระเหยเพื่อเป็นแหล่งความร้อนเพื่อการระเหยอย่างต่อเนื่อง

เมื่อเทียบกับมัลติแบบดั้งเดิม-เครื่องระเหยเอฟเฟกต์ ระบบ MVR ช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก

โดยปกติแล้วการใช้พลังงานจะมีเพียง:

1/5–1/3 ของมัลติธรรมดา-ส่งผลต่อระบบการระเหย

ปริมาณการใช้ไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ:

40–70 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตันน้ำระเหย

ข้อดีของระบบปล่อยของเหลว MVR Zero

ด้วยการระเหยของ MVR น้ำจะถูกแยกออกจากน้ำเสียเป็นไอและนำกลับมาใช้ใหม่ผ่านการควบแน่น

น้ำควบแน่นมีคุณภาพดีเยี่ยม:

• การนำไฟฟ้า <50 μS/cm

สามารถใช้ซ้ำได้สำหรับ:

• คูลลิ่งทาวเวอร์แต่งหน้าน้ำ

• น้ำในกระบวนการผลิต

• การใช้งานทางอุตสาหกรรมอื่นๆ

ในขณะเดียวกัน เกลือที่ละลายและโลหะหนักในน้ำเสียจะถูกทำให้เข้มข้นและตกผลึก กลายเป็นสารตกค้างที่เป็นของแข็ง

ขยะมูลฝอยขั้นสุดท้ายมี:

ปริมาณความชื้น <10%

สารตกค้างที่เป็นของแข็งเหล่านี้ได้รับการจัดการตามกฎข้อบังคับของเสียอันตรายและถ่ายโอนไปยังบริษัทบำบัดของเสียอันตรายที่ผ่านการรับรองเพื่อ:

• การกู้คืนทรัพยากร

• การกำจัดอย่างปลอดภัย

• การบำบัดฝังกลบตามมาตรฐาน

6. การบำบัดน้ำเสีย PCB ที่สมบูรณ์และกระบวนการปล่อยประจุเป็นศูนย์

จากเทคโนโลยีข้างต้น การบำบัดน้ำเสีย PCB ที่สมบูรณ์และระบบการปล่อยของเหลวเป็นศูนย์สามารถสรุปได้ดังนี้:

น้ำดิบ → ระบบเตรียมน้ำ DI → ดีไอ คอนเซนเทรต → การล้างน้ำเสีย → ระบบนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ → ระบบปล่อยของเหลว MVR Zero → การกำจัดขยะมูลฝอยภายนอก

กระบวนการนี้ประกอบด้วย:

ระบบเตรียมน้ำ DI

ระบบเตรียมน้ำ DI ให้สูง-น้ำบริสุทธิ์ที่จำเป็นสำหรับการผลิต PCB น้ำเสียเข้มข้นที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตน้ำ DI จะเข้าสู่ระบบการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่เพื่อการบำบัดต่อไป

การบำบัดน้ำเสียแบบล้างจำแนก

กระแสน้ำเสียล้างต่างๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตจะถูกรวบรวมและบำบัดผ่านกระบวนการบำบัดก่อนเข้าระบบนำน้ำกลับมาใช้ใหม่

ระบบนำน้ำกลับมาใช้ใหม่

ระบบนำน้ำกลับมาใช้ใหม่จะผลิตน้ำรีไซเคิลที่สามารถส่งกลับไปยังกระบวนการผลิต PCB ได้

น้ำเสียเข้มข้นที่เกิดจากการบำบัด RO จะถูกถ่ายโอนไปยังระบบระเหย MVR

ระบบปล่อยของเหลว MVR Zero

ระบบ MVR จะระเหยและนำน้ำกลับมาจากน้ำเสียที่มีความเข้มข้น

น้ำควบแน่นที่นำกลับมาใช้ใหม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในขณะที่ของแข็งเข้มข้นที่เหลือจะถูกรวบรวมและจัดการผ่านช่องทางกำจัดของเสียที่มีคุณสมบัติเหมาะสม

สรุป：

การบำบัดน้ำเสีย PCB เป็นระบบวิศวกรรมที่ครอบคลุมซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายสาขาวิชา ได้แก่:

• เคมีบำบัด

• กระบวนการทางชีวภาพ

• การแยกเมมเบรน

• เทคโนโลยีการระเหยความร้อน

ตั้งแต่การแยกแหล่งที่มาและการแยกตัวออกจากสารเคมี ไปจนถึงการย่อยสลายทางชีวภาพ การนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ การระเหยของ MVR และการลดขยะมูลฝอย แต่ละขั้นตอนการบำบัดมีบทบาทสำคัญในการบรรลุการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพของทรัพยากร

สำหรับผู้ผลิต PCB การเลือกโซลูชันบำบัดน้ำเสียที่เหมาะสมต้องอาศัยความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับคุณลักษณะของน้ำเสีย กระบวนการผลิต และข้อกำหนดในการปล่อยน้ำเสีย

ด้วยการบูรณาการเทคโนโลยีการบำบัดขั้นสูง องค์กรต่างๆ ไม่เพียงแต่สามารถปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้ทรัพยากรน้ำให้เกิดประโยชน์สูงสุด ลดการปล่อยน้ำเสีย และก้าวไปสู่ความยั่งยืนและเป็นศูนย์-ของเหลว-การผลิตจำหน่าย