16. 5.2. Загрязнение окружающей среды при производстве печатных плат

18. 5.2.1. Характер загрязнения сточных вод при производстве компонентов вычислительной техники

В общем случае в процессе производства вычислительной техники используется целый комплекс технологических приемов, связанных с переработкой различных по своей физической природе исходных материалов, последующей обработкой и сборкой деталей для получения функционально завершенного изделия.

Более 80% общей трудоемкости производства вычислительной техники связано с производством печатных плат. При изготовлении печатных плат происходит загрязнение воздушного пространства парами свинца, а соединения кислот и щелочей загрязняют сточные воды предприятия.

В технологиях производства ЭВМ используются процессы, отрицательно воздействующие на окружающую среду, такие как литье, термическая, гальваническая и механическая обработка, резка, сварка, пайка и окраска. Все эти виды технологических процессов являются источниками загрязнения как атмосферы, так и гидросферы.

Так, при термической обработке электрооборудование потребляет воду для охлаждения, и в сточные воды могут попадать вредные вещества. Гальванические работы сопряжены с использованием больших объемов воды для приготовления растворов электролитов и промывных операций. Поэтому сточные воды в этих случаях сильно загрязнены ядовитыми химическими веществами.

Вода широко применяется при механической обработке для охлаждения оборудования и инструмента, промывки деталей, санитарно-гигиенической обработки помещений. Сточные воды при этом могут содержать минеральные масла, мыло, металлическую и абразивную пыль, эмульгаторы и т.п.

Лакокрасочные работы связаны с выделением в атмосферу вредных веществ в виде паров растворителей и лакокрасочных аэрозолей в процессе нанесения покрытия и при высыхании изделий. При уборке такого рода помещений сточные воды могут загрязняться примесями растворителей лаков и красок.

Очистка сточных вод от твердых частиц осуществляется путем процеживания, отстаивания, отделения твердых частиц в поле действия центробежных сил и фильтрования.

Очистка сточных вод от маслопродуктов осуществляется отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотацией и фильтрованием.

Очистка сточных вод от растворенных примесей производится экстракцией, нейтрализацией, ионным обменом, озонированием и т.п.

Для удаления из сточных вод различных кислот, щелочей, а также солей металлов применяют нейтрализацию:

• смешивают кислые и щелочные сточные воды;

• добавляют кислые или щелочные реагенты соответственно в щелочные или кислые сточные воды.

Для нейтрализации серной кислоты и ионов железа в сточных водах применяется товарная известь.

Очистка сточных вод от серной кислоты и ионов железа.

Для очистки сточных вод применяют метод нейтрализации.

Определим расход товарной извести, содержащей 50 % активной окиси кальция, необходимой для нейтрализации сточной воды травильного отделения.

В сточной воде содержатся примеси серной кислоты

q_CK = 4 кг/м³ и ионов железа q_CK = 4 кг/м³.

Реакция нейтрализации серной кислоты происходит по уравнению:

H₂SO₄ + Са(ОН)₂ = CaSO₄ + 2Н₂О (5.1)

Из уравнения (5.1) можно найти молекулярные массы:

M₁ = М_С2 + 2М₀ + М_н = 74 ; М₂ = М_Н2 + 2H_S + M_OH = 98

Расход реагента на нейтрализацию кислоты определяется формулой

q * M₁ = С₁ (кг/м³) (5.2)

Определим расход активной окиси кальция, необходимой для нейтрализации 4 кг серной кислоты, содержащейся в 1м³ сточной воды:

C₁ = 3,02 кг/м³.

Реакция нейтрализации ионов железа происходит по уравнению

Fe₂ + Са(ОН)₂ = Fe(OH)₂ + Са₂

Отсюда находим молекулярные массы реагента и примесей:

M₁ = 74 ; М₂ = 56

По формуле (5.2) определяем расход активной окиси кальция, необходимой для нейтрализации 10 кг железа, содержащегося в 1 м³ сточной воды: С₂= 13,2 кг/м³.

Для определения расхода товарной извести воспользуемся формулой:

R = C_сум /C

где С_сум - общее количество активной окиси кальция, необходимое для полной нейтрализации данного стока,

С - содержание активной окиси кальция в товарной извести. Таким образом, расход товарной извести составит: R= 32,44 кг/м³.