印刷電路板顯影去墨廢液以Fenton法配合PAC吸附處理之研究

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鄭永富(Yong-fu Cheng) 查詢紙本館藏

畢業系所

環境工程研究所在職專班

論文名稱

印刷電路板顯影去墨廢液以Fenton法配合PAC吸附處理之研究
(The study of Develop¬-Etch-Stip wastewater from Printed Circuit Board manufacture process treated by Fenton accompany with PAC adsorption)

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摘要(中)

印刷電路板業(Printed Circuit Board，PCB)的顯像、剝膜或去墨製程中，會排放出高濃度的有機廢液。傳統的處理方式，大多以酸化作為前處理，並介由其他低COD 濃度的廢水大量混合稀後，再進行後續處理，以期符合放流標準。近年PCB業由於積極配合政府節約用水政策，使得可用於稀釋顯影去墨廢液的水量減少，因而使得最終放流水COD值往往無法符合放流水標準。有鑑於此，本研究以某PCB廠的顯像、剝膜/去墨顯廢液為對象，評估以Fenton法配合PAC吸附作為後續處理程序，而使放流水可直接符合COD管制值(COD≦120mg/L)的可行性。
本研究首先分別探討Fenton及PAC操作參數對COD處理效能影響，並建立合適操作條件。主要內容係利用田口直交法分析影響Fenton程序的顯著因子，並以平衡及動力吸附試驗，評估PAC的吸附能力。最後再探討酸化前處理、Fenton法及PAC吸附之程序組合的處理成效。
研究結果顯示，影響 Fenton法去除顯影去墨廢液，COD之最顯著因子，為過氧化氫濃度，其次是亞鐵濃度。此兩者最適重量比(Fe2+/H2O2 )為0.7，其中當Fe2+=2100mg/L且H2O2=3000mg/L時，COD去除率較高 (約75%)。PAC的平衡吸附實驗，所顯示之曲線圖型屬第一型之單層吸附現象，對COD的吸附能力極高，去除率約在75%。PAC的動力試驗顯示，對COD的吸附速度極快，吸附5分鐘即可得到92%吸附量，經50分鐘可達吸附平衡。去墨顯影廢液酸化後,再以Fenton法與PAC吸附法各別進行處理時，在相同的COD去除率下，Fenton法成本將較PAC吸附法低。若顯影廢液經酸化處理後,再以Fenton與PAC進行組合處理時，發現以PAC+Fenton之組合對COD之去除效果最好， COD值可1800mg/L降至≦120mg/L之國家放流標準。

摘要(英)

The develop-etch-strip (DES) process of the printed circuit board (PCB) essentially produced wastewater with high concentration of organic matter. The acids treatment was applied as a pre-treatment processes in many of the traditional treatment methods. In that, huge amount of the low COD wastewater was use to dilute the wastewater with high COD content in order to meet the regulation of the discarge. Recently, most PCB manufacturers reply save water policy of the government. However, it makes dilution water quantity decrease and the effluents of PCB processes become more difficult to meet the regulation standard of the discharged. In order to resolve the problems mentioned above, this study focused on the primary COD wastewater of PCB manufacturers, such as DES wastewater to treat by Fenton method combined with powder activated carbon (PAC) adsorption processes.. It was expect the COD of the treated wasdtewater can be under the current wastewater discharge standard of 120mg/L, and make more water resource reuse.
The research focused on the relationship among the parameters of Fenton, the PAC operation, and the COD reduction. Meanwhile, sets up an acceptable operation conditions. The obviously factors were analyzed by Taguchi orthogonal arrays. The adsorption ability of the PAC was evaluated by the equilibrium adsorption examination. The efficiency of the combination of acidic pre-treatment, Fenton, and PAC adsorption were then investigated.
The results shown that most of the important factors of COD reduction of develop-etch-strip wastewater is the concentration of hydrogen peroxide, the second one is the ferrous concentration. The optimum mass ratio (Fe2+/H2O2 ) is 0.7. When Fe2+ is 2100mg/L and H2O2 is 3000mg/L, the greater COD reduction (around 75%) was achieved. Concerning the PAC adsorption examination, the result demonstrate the mono-layer first type adsorption model, and 75% adsorption efficiency was obtained. The dynamic adsorption examination of PAC showed the COD adsorption with a related quite high speed. By 5-min adsorption with 92% adsorption quantity and achieve the equilibrium condition after 50-min. When treating acidized DES wastewater with Fenton and PAC adsorption, the running cost of Fenton is lower than PAC adsorption under the same COD reduction efficiency. While using the acidized DES wastewater treated combination with Fenton and PAC, the COD reduction efficiency of PAC plus Fenton is optimum one, and the COD could be reduced from 1800mg/L to less than 120mg/L of the National Effluent Standard.

關鍵字(中)

★ 顯像
★ 剝膜/去墨廢液
★ 印刷電路板
★ 田口直交法

關鍵字(英)

★ Develrp-Etch-Strip
★ PAC
★ Fenton
★ Printed Circuit Board
★ Taguchi orthogonal arrays

論文目次

頁次
中文提要 ------------------------------------------------Ⅰ
英文提要 ------------------------------------------------Ⅱ
誌謝 ----------------------------------------------------Ⅳ
目錄 ----------------------------------------------------Ⅴ
圖目錄---------------------------------------------------Ⅷ
表目錄---------------------------------------------------Ⅹ
第一章前言------------------------------------------------1
1-1研究緣起---------------------------------------------1
1-2研究目的與內容---------------------------------------2
第二章文獻回顧--------------------------------------------4
2-1印刷電路板業現----------------------------------------4
2-1-1產業背景-------------------------------------------4
2-1-2印刷電路板製程-------------------------------------5
2-1-3印刷電路板製程廢水廢液污染來源介紹-----------------9
2-1-4顯像、去墨/膜廢液特性 --------------------------9
2-1-5顯像、去墨/膜廢液之處理---------------------------12
2-2Fenton化學氧化處理技術------------------------------15
2-2-1Fenton程序簡介-----------------------------------15
2-2-2Fenton程序的反應機制-----------------------------15
2-2-3Fenton 程序去除有機物之影響因素------------------16
2-2-4Fenton之相關研究---------------------------------19
2-3活性碳吸附處理技術----------------------------------21
2-3-1活性碳的種類-------------------------------------21
2-3-2活性碳之物化特性---------------------------------23
2-3-3活性碳吸附機制-----------------------------------24
2-3-4活性碳吸附能力指標-------------------------------25
2-3-5吸附理論-----------------------------------------26
第三章研究方法-------------------------------------------32
3-1 研究架構及實驗流程---------------------------------32
3-2水樣來源--------------------------------------------34
3-3實驗器材與設備-------------------------------------34
3-3-1顯影去墨廢液酸化單元----------------------------34
3-3-2顯影酸化濾液之Fenton氧化處理單元----------------35
3-3-3顯影酸化濾液之PAC吸附處理之探討-----------------36
3-4實驗方法與步驟-------------------------------------37
3-4-1顯影廢液酸化實驗步驟與方法----------------------37
3-4-2 Fenton化學氧化法批次試驗方法與步驟-------------37
3-4-3顯影酸化廢液PAC吸附處理批次試驗方法與步驟-------42
3-4-4 Fenton法配合PAC處理吸附之實驗探討--------------43
第四章結果與討論-----------------------------------------45
4-1顯影去墨廢液水質特性分析-----------------------------45
4-2顯影去墨廢液酸化處理之探討---------------------------46
4-2-1顯影去墨廢液酸化反應過程之觀察-------------------46
4-2-2顯影去墨廢液酸化中和曲線之探討-------------------48
4-2-3顯影去墨廢液酸化效果評估-------------------------51
4-3 Fenton化學氧化處理之探討---------------------------54
4-3-1背景實驗-----------------------------------------54
4-3-2 Fenton化學氧化處理之最適因子之探討--------------58
4-4粉末活性碳吸附處理之探討----------------------------68
4-4-1平衡吸附-----------------------------------------69
4-4-2動力吸附-----------------------------------------73
4-4-3粉末活性碳在不同 pH環境吸附能力探討--------------76
4-5 Fenton與PAC之藥劑成本比較--------------------------77
4-6 Fenton與PAC吸附組合處理之可行性探討----------------79
第五章結論與建議-----------------------------------------85
5-1結論-------------------------------------------------85
5-2建議-------------------------------------------------86
參考文獻-------------------------------------------------88

參考文獻

1. TPCA台灣電路板協會，WECC全球PCB產業統計報，TPCA台灣電路
板協會2007年10年。
2. 水利署：PCB產業缺限水緊急應變措施，節水資源網，2008年
月。
http://www.wcis.itri.org.tw/policy/crashprogram-4.asp
3. 水資源政策白皮書，經濟部水資源局
http://www.wrb.gov.tw/window/index.html
4. 行政院環境保護署，環保法規，2008年4月。
http://w3.epa.gov.tw/epalaw/index.aspx
5. 李文瑞，陳秋宏，「產業群聚與競爭優勢─我國印刷電路板產業
發展與競爭力之分析」，經濟情勢暨評論， 209-229頁，1998年
2月。
6. 電路板業環境技術與建制環境管理系統指引，經濟部工業局，
2000年2月。
7. 中山大學全國資訊第網二站：PCB原理，2008年4月
http:www2.nsysu.edu.tw/IEE/lou/elec/web/process/pcb
8. 經濟部工業工業污染技術服務團，印刷電路板製造業水污染防治
技術，經濟部工業工業污染技術服務團，1993年3月。
9. 曾迪華，張木彬，吳宗南，「印刷電路板業之污染防治與控
制」，化工技術，第四卷，第五期， 148~164頁，1996年5月。
10.黃耀輝，周珊珊，黃國豪，李勝男，「新的電-芬(Electro-
Fenton)法於高濃度COD廢水處理之研究」，第五屆海峽兩岸環境
保護學術研討會論文集， 542-547頁，1998年5月。
11. Fenton, H. J. H., J Chem. Soc., 65, pp. 899, 1894.
12. ber, F.,Weiss, J. Proc Roy. Soc., 134,pp. 332-351,1934.
13. Huang C. P., Dong C. D. and Tang Z. H. , “Advanced
Chemical Oxidation : Its Present Role and Potential
Future in Hazardous WasteTreatment”, Waste and
Management, 13(5/7), pp. 361-377, 1993.
14. Walling, C., “Chemically induced dynamic nuclear
polarization in products from radical displacement
reactions”, J. Am. Chem. Soc, 93(2), pp. 546-547,
1971.
15. Bandara,J., Nadtochenko,V., Kiwi,J., Pulgarin,C.,”
Dynamics of oxidant addition as a parameter in the
modeling of dye mineralization (OrangeⅡ) via
technologies”, Wat. Res.,35(3), pp 87-99, 1997.
16. Kitis M., Adams C. D. and Daigger G. T., “The Effeces
of Fenton’sReagent Pretreatment on the
Biodegradability of Nonionic Surfactants”, Wat. Res.
33(11), pp. 2561-2568, 1999.
17. Chen,R., Pignatello,J.J., ”Role of quinone
intermediates as electron shuttles in fenton and
photoassisted fenton oxidations of aromatic
compounds”, Environ. Sci. Technol., 31, pp. 2399-
2406, 1997.
18. Lunar L., Sicilia D., Rubio S., Perez-Bendito D., and
Nickel U.,“Degradation of photographic developers by
Fenton reagent：Comditionoptimization and kinetics for
metol oxidation”,Wat. Res., 34(6), pp.1791-1802, 2000.
19. Lindsey M. E. and Tarr M. A., “Quantiation of
hydroxyl radical during Fenton oxidation following a
single addition of iron and peroxide”,Chemosphere.,
Vol. 41, pp.409-417, 2000.
20. Benitez,F. J, Acero,J.L. , Real,F. J. , Leal,A.I.
“The role of hydroxyl radicals for the decomposition
of p-hydroxy phenylacetic acid in aqueous solutions”,
Wat. Res., 35(5), pp. 1338-1343, 2001.
21.張芳淑，高思懷，吳嘉麗，「pH值在Fenton系統中所扮演的角色
探討」，19第20屆廢水處理技術研討會論文，6-61-6-67，環保
月刊，第二卷，第八期，2002年8月。
22.郭洲獎，「利用Fenton和生物處理法處理電子廠之難分解性含氮
有機廢水」，大同大學生物工程研究所，碩士論文，2001年。
23.高思懷，孫亞瑋，「Fenton 法與活性碳配合於石化廢水處理之
研究」，第二十四屆廢水處理技術研討會，245-252頁，1999年
11月。
24.黃學聰，「以 Fenton 程序處理 4-硝基酚廢水」，國立交通大
學環境工程研究所, 碩士論文，1999年。
25.張秋萍，「利用亞鐵離子催化過氧化氫分解二氯松」，國立交通
大學環境工程研究所, 碩士論文，1992年。
26.陳進揚，「以Fenton法及UV/H2O2結合Ferrite Process 處理印
刷電路板廢水之研究」，中山大學環境工程研究所，碩士論文，
1995年。
27. Lin S. H. and Lo C. C., “Fenton Process for Treatment
of DesizingWastewater”, Wat. Res., Vol 31(8), pp.
2045-256,1997.
28. Park T. J., Lee K. H., Jung E. J. and Kim C. W.,
“Removal ofRefractory Organic and Color in Pigment
Wastewater with FentonOxidation”, Wat. Sci. Tech.,
Vol 39(10-11), pp. 189-192., 1999.29. Kang Y. W. and
Hwang K. Y., “Effect of Reaction Conditions onthe
Oxidation Efficiency in the Fenton Process”, Wat.
Res., Vol 34(10), pp.2786-2790,2000.
30. Lin S. H. and Peng, C. F, “A Continuous Fenton’s
Process forTreatment of Textile Wastewater” ,
Environ. Technol., 16, pp. 693-699, 1995.
31. Fornwalat,H.J.,and Hutchins,R.A.,”Purifying Liquids
with Activated Carbon” Chemical
Engineering ,73,8,179, 1966.
32. Kim, S., Park, J.K., Hee-Dong, C.，”Pyrolysis
kinetics of scrap tire rubbers.I: using DTG and
TGA.,” J. Environ. Eng, pp.507-514, 1995.
33. Bansal, R.C., Active Carbon; Marcel-Dekker, New York
and Basel, pp. 3-4,1988.
34.劉明翰，「粉狀活性碳吸附氯化汞之研究：操作參數之影響及恆
溫吸附模式之建立」，國立中山大學環境工程研究所，碩士論
文，2001年。
35.陳威錦，「熱重分析法探討球狀活性碳吸附氣相氯化汞之吸附動
力研究」，國立中山大學環境工程研究所，碩士論文，2004年。
36.陳文樟，「簡介活性碳製造分類及製造」，中鼎化工，中鼎月
刊，321期，2006年。
37.楊萬發，水及廢水處理化學，國立編譯館，茂昌圖書公司，1991
年1月。
38.蔡木川，「石化污泥吸附劑對苯之吸附、脫附影響研究」，國立
成功大學環境工程研究所，碩士論文，2001年。
39.石立節，「奈米碳管酸純化前後表面特性之變化」，國立中央大
學境工程研究所，碩士論文，2005年。
40. Faust and Samuel Denton, “Adsorption Process for
Water Treatment Samuel D. Faust and Osman M. Aly”,
Boston Butterworth, pp.16-22,pp.185-191,1987.
41.呂冠霖，司洪濤，黃香玫：氧化處理技術在高濃度COD廢水處理
之應用，經濟部工業局，產業綠色輔導與推廣計畫，2008年4
月。
http://www.ftis.org.tw/eta/tech-platform/item2b.asp。
42.林世亮，「以觸媒濕式氧化法處理印刷電路板高濃度COD廢液之
研究」，中山大學環境工程研究所，碩士論文，2000年6月。
43.蘇朝墩，「品質工程」，中華民國品質學會，2002年。
44.潘鐘，高思懷，張芳淑，「COD分析上過氧化氫影響之克服」，
第八屆環境分析化學研討會論文集，17-21頁，1994年6月。
45.張寶旗，「Fenton法對垃圾滲出水混凝氧化機制之探討」，淡江
大學水資源及環境工程研究所，碩士論文，1991年6月。
46.潘鐘，「過仰化氫Fenton法對垃圾滲出水過程中之分解反應動
力」，淡江大學水資源及環境工程研究所，碩士論文，1994年6
月。
47.林奮宏，「無機鹽對Fenton處理有機物之影響」，淡江大學水資
源及環境工程研究所，碩士論文，1995年6月。

指導教授

曾迪華(Dyi-Hwa Tseng)

審核日期

2008-7-23

推文