PCB生產企業節水工作研究

劉年蘭 范家屯 胡宵翼 黃稟棋

（1 奧特斯科技（重慶）有限公司 重慶 401133 2 珠海市正德工業控制系統科技有限公司 廣東珠海 519000）

引言

PCB 生產行業向來是用水大戶，產生的廢水量多則可以高達上萬噸/天，由于該行業的廢水性質復雜，廢水處理費用更是高達幾萬元/天，如果是大型的工廠，費用可能要上幾十萬元/天，這對于以營利為目的的企業來說，無非是一筆巨大的支出。本文主要針對PCB 工藝設計、安裝、運行等方面入手，節水部門如何介入工藝進行節水。

1 深度清潔生產——節水概念滲入到設計初期

1.1 對節水工作的重要性

公司職能職責的劃分關系，一般在工廠建設最初，由PCB 生產工藝相關部門參與或進行工藝設備的設計工作。

作者本人之前參與過節水項目，但是介入的節點是在設備已投入生產時，結果節水項目開展起來困難重重，當項目與產品生產相沖突時，節水工作根本沒法進行下去，只能擱置，因此將節水思路滲透到濕線工藝設備設計初期是非常有必要的工作；

1.2 如何將節水概念滲入到工藝初期設計

在不影響產品質量的基礎上，減少或增加水洗的段數，減少添加的總量，減少流量，具體的控制方法有：

（1）如果工況穩定，按照時間添加的水洗段應減少添加的時長，在設置參數及工藝設計時，考慮參數設置是否合理，對其進行優化，比如：通過實驗或者其他類似工藝經驗借鑒，純水添加更短時間（通過測試確定）也可以達到效果，且不影響品質；（2）如果是按照電導率指標控制時，考慮水洗段電導率設置是否合理；（3）改時間添加為電導率控制，提高設備的節水性能；（4）對于用水量大的產線，是否有設置節流閥，或者是限制管徑，考慮更多的流量監控的方法（比如單個添加管道設置流量計監控流量，流量計可以為電子式也可以為帶監控點位的轉子流量計；（5）保養階段的瞬時耗水量較大，是否有防呆措施防止切換至生產模式時依然是保養模式的加水狀態；（6）生產的產品種類切換，是否存在因藥水切換從而需要過度洗槽的現象，如果存在可以考慮其他替代措施；（7）水洗段是否有溢流水洗，即后端水洗后的較為清潔的廢水溢流到前段較臟水洗段，作為該段的來水，可以充分利用水資源；（8）是否可以實現水資源的工藝段內部循環使用；（9）是否可以實現水資源在工藝段之間的循環利用；（10）排水管路的設計，將后端干凈的沖洗水單獨接入管路，有利于中水回用。

2 節水概念滲入到設備安裝階段

2.1 重要性

安裝階段是介于設計和運行的中間階段，主要包括生產工藝設備安裝、管路安裝、環保相關工藝設備安裝等，其中對節水工作尤為重要的是管路安裝。

2.2 如何實現

基于該階段的重要性，在施工過程中必須做好監督工作，現場監督人員按照圖紙監督現場每天的安裝工作。一旦發現有不符合立即提出現場整改，如現場安裝人員不服從，則上報。目的在于確保正確安裝，真正實現我們既定的功能。

3 運行階段如何實現節水

3.1 重要性及難度

所在PCB 生產廠家往往在運行了一段時間后，會逐步的開始進行節水，一般是發現用水量較大，工廠的成本壓力較大，節水項目迫在眉睫，但同時，該階段進行節水難度也較大，主要體現在：第一，工廠生產是第一位，如果節水項目的推進會阻礙生產，勢必沒有人力物力支持；第二，生產工藝、管路及環保相關工藝設備已成型，如需要改動，需要大量資金投入，且可能會影響到生產。

3.2 如何實現節水

（1）時間：按照時間長短添加工藝水的設置，首先驗證添加的時長是否合理，是否有空間縮短工藝水的添加時長；

（2）電導率：按照電導率添加工藝水的設置，首先驗證電導率設置的合理性，檢查電導率是否長期處于較低的狀態，驗證是否可以提高電導率值，從而降低工藝水添加的頻次和總量；

（3）保養-生產切換：檢查產線從保養轉入生產后，是否有切換工藝水添加方式（背景：設備保養時工藝水添加方式不同于生產時工藝水添加方式，往往沒有控制，若長期開會造成水資源的浪費）；

（4）流量：工藝水添加的流量是否可以降低；

（5）洗槽：若有藥水頻繁更換的情況，則需要清洗槽體，需要考慮更換的合理性和洗槽的合理性；

（6）操作記錄：現場是否存在誤操作的現象，可以檢查當班日志。

4 節水監控項目

4.1 節水監控項目

數字化是現在社會的趨勢所在，節水項目也不例外，最終要落實到數據上。

（1）監控的項目：水流量（m3/h）,單位PCB 水消耗量（m3/m2）,機臺的生產時間（s,min,hrs）,機臺的正常保養時間（s,min,hrs）,待機時間（s,min,hrs），機臺的非正常停機時間（s,min,hrs），總用水量（m3），電導率（us/cm）或電阻率（Ω/cm）,Cu 等離子的濃度mg/L，顆粒物mg/L。

（2）監控項目的作用：水流量、單位產品水消耗量、機臺生產/正常保養/非正常停機時間、待機時間、總用水量等，用來監控水量使用情況的指標；電導率、電阻率、離子濃度、顆粒物等，用來監控水量變化對工藝參數的影響。

4.2 計算方法

通過單位產品用水量來監控產品的用水情況。以下介紹如何計算該值：

（1）PCB 的最終產品，需要經過多段工藝，并且現在的PCB板集成性很高，需要經過多次重復上述工藝生產多層板；一個工廠會生產多種產品，意味著產品層數和工藝會有所不同；各工段的線速不盡相同。

（2）針對以上工廠里面的實際情況，為了更能讓大家理解，我們做以下假定：生產單一產品，且各工段線速相同的情況下，單層板消耗水量的計算。

（3）基于以上兩個大背景，以7 天為一個周期計算單層板耗水量，以下數據都基于一周的數據。單層板耗水量=各個工段單層板耗水量之和（工段1+工段2+工段3+工段4+…）→單個工段單層板耗水量=該工段總用水量/產板數量→（總用水量=生產走板耗水量+保養耗水+待機狀態下水耗量+非正常消耗水量，產板數量可以從記錄表中獲?。?。

（4）跑板時的實際用水量=總用水量-保養用水量-待機時間用水量-非正常耗水量，該數據可以與總用水量進行比較，可以判斷不產生價值的耗水量比例，從而探測出問題所在，進行改進。

結語

針對現在很多企業，在追求經濟利益的驅使下，并未將節能環保放在首要位置，但為了讓我們的PCB 工廠能更持久立足于智能工業時代，為了經濟的可持續發展，為了我們子孫后代的青山綠水，需要我們每個人行動起來。

僅供節水思路的參考，具體情況，還需要根據工廠各自工況的不同而區分。