丁霆
（江苏环保产业技术研究院股份公司，江苏南京210036）
摘要：近年来，我国印制线路板(PCB)产业发展迅速，已经成为拉动国民经济快速增长的重要动力。污染物源强核算是建设项目环评工作的重点，通过对PCB项目的主要污染源废气源强进行分析核算，可为PCB项目环境影响评价及废气污染治理提供参考。
关键词：印制线路板；废气；源强
Abstract：In recent years,domestic printed circtdt board(PCB)industry has developed rapidly and has become an important driving force for the rapid growth of the national economy.The calculation of pollutant source strength is the focus of the environmental impact assessment of construction projects.The analysis and calculation of the waste gas source strength of main pollution sources of PCB projects can provide a reference for the PCB project environmental impact assessment and waste gas pollution control.
Key words：printed circuit board(PCB);waste gas;source intensity
缘114中图分类号：X701文献标识码:A文章编号:1674-1021(2021)03-0047-04
1引言
印制线路板（Printed Circuit Board,PCB）生产是国家重点支持的战略性产业，在业内素有“电子产品系统之母”之称，具有产业关联度高、吸纳就业能力强、技术资金密集等行业特征，是核心竞争力的重要组成部分，是产业升级、技术进步、国家安全和经济发展的重要保障。近年来，我国PCB产业发展迅速，已经成为拉动国民经济快速增长的重要动力。由于PCB生产废气量大、产生点多、成分复杂，往往多种废气混在一起，给治理带来一定的难度。本文对PCB 项目产生的废气污染物及产生源强进行分析，拟为PCB项目环境影响评价及污染治理提供参考。 2PCB生产过程主要废气
PCB生产废气主要包括粉尘废气、酸性废气、有机废气、含氨废气、含锡废气等「讥PCB新建项目可选用类比分析法、产污系数法。类比分析法对项目的相似度要求较高，应用范围较小；产污系数法是新建项目电镀废气污染物源强核算常见的方法。PCB项目粉尘、酸性废气污染源强主要根据HJ984-2018《污染源源强核算技术指南电镀》⑵、《第一次全国污染源普查工业污染物产排污系数手册》⑶等进行核算，其他废气产生量主要根据原辅料中有机物含量以及类比调查的方式确定。
3PCB生产过程主要废气源强核算
3.1粉尘
PCB生产在裁板、钻孔、钻靶、成型等工序中会产生粉尘，该粉尘主要成分为铜粉。根据《第一次全国污染源普查工业污染物产排污系数手册＞（4062印制电路板制造行业），粉尘产污系数为18.63如代 3.2酸性废气
PCB新建项目一般采用产污系数法⑷。依据产污系数、核算时间、槽液面积等参数计算废气污染物的产生源强。该法计算公式为：
收稿日期：2020-11-02；修订日期：2021-03-10。
作者简介：丁霆，男，1988年生，工程师，硕士，主要从事环境咨询等相关工作
G=GsxA xtxlO"
古籍扫描仪式中,G为污染物产生量,t;Gs为产污系数,g/(m2-h); A为槽液面积,mPt为污染物产生时间,h。
废气主要为生产过程中产生的氯化氢、硫酸雾、氧化氢、氮氧化物(硝酸雾)、氨基磺酸、等酸性废气。
硫酸雾:PCB项目在微蚀、预微蚀、酸洗、预浸、棕化、电镀铜、活化、微蚀刻液、退镀等过程使用硫酸液，酸洗工序温度约为301，硫酸液浓度为20-30g/L，其他工序硫酸液浓度为40-270g/L，并伴随不同程度的加热。根据HJ984-2018《污染源源强核算技术指南电镀》附录B和PCB企业生产经验，酸洗工段会有少量硫酸雾产生，需进行收集处理，从保守角度考虑酸洗工序硫酸雾污染物产污系数取值为1.26g/(m2-h)，其他涉及硫酸使用工序产污系数取值为25.2g/(m2-h)o另外，氨基磺酸别称固体硫酸，为简化计算，与产污系数硫酸一样取值。
硝酸雾(以氮氧化物计)：电镀铜剥挂架、预浸、沉银使用的硝酸液浓度20%~65%，硝酸雾散发率800-3000g/(m2-h)o PCB生产使用硝酸液浓度35%，硝酸雾散发率按1600g/(nF・h)计算。
氨化氢：镀金工序用到氧化物(氧化亚金钾)，因此会产生含氤废气。氤化镀金工序含氧废气以氤化氢形式存在。PCB项目使用酸性氤化镀金液，根据HJ984—2018《污染源源强核算技术指南电镀》附录B,“碱性氤化镀金及金合金”废气污染物产污系数取值为19.8g/(m2-h)，未给出酸性氤化镀金系数。在酸性氤化镀金液中添加酸雾抑制剂，可大大减缓氢氤酸的逸出，参考同类项目设计资料抑雾效率可达95%，综合考虑氢氧酸污染物产污系数取值0.99g/(m2•h)o
氯化氢:PCB项目在线路板蚀刻、活化、预浸、酸洗、电解回收等工序有氯化氢废气产生。蚀刻工序使用8%~10%盐酸，工序需要加热；预浸工序使用5%盐酸，不加热；电解工序废蚀刻液中盐酸浓度10%~
15%；酸洗等其他工序使用5%~8%盐酸，常温进行。根据HJ984-2018《污染源源强核算技术指南电镀》附录B，蚀刻工序氯化氢污染物产污系数取值为107.3g/(m2-h)，预浸工序产污系数取值0.4g/(m"h)，酸性废蚀刻液回收工序产污系数取值107.3g/(m2-h)，酸洗等其他涉及盐酸使用工序产污系数取值为15.8g/(m2-h)o
含氯废气：碱性蚀刻液含有蚀刻液主要组分是C u C12-2H2O,HC1和NaClOs。蚀刻再生和铜回收膜电解均会生成，大多数在系统内回用，并采用添加抑制剂和控制电极的方式减缓的逸出，按酸性蚀刻与在线循环分别有5%NaC103与HC1生成计算。铜回收膜电解系统产生的少量按在线系统产生量50%计算。
酸性废气源强见表lo
表1酸性废气源强如廿)生产线流程污染物产污系数(Gs)化学黑孔预微蚀、微蚀硫酸雾25.2
微蚀硫酸雾25.2
化学沉铜预浸氯化氢0.4
活化氯化氢15.8
酸洗硫酸雾 1.26
电镀铜预浸、镀铜、剥挂架硫酸雾25.2
剥挂架硝酸雾1600
微蚀硫酸雾25.2
酸洗硫酸雾 1.26
图形转移
蚀刻氯化氢107.3
酸洗氯化氢15.8
碱性蚀刻硝酸雾1600
酸性蚀刻在线再生5%C?
棕化
酸洗硫酸雾 1.26
预浸、棕化硫酸雾25.2 CVL压合微蚀硫酸雾25.2
阻焊印刷
微蚀硫酸雾25.2
酸洗硫酸雾 1.26
微蚀、预浸、活化、浸酸硫酸雾25.2
化学镰金酸洗硫酸雾 1.26
沉金氢氧酸0.99
酸洗氨基磺酸12.6
镀镰金电镀係氨基磺酸25.2
电镀金氢氤酸0.99
酸性蚀刻
废液循环
电解氯化氢107.3
微蚀废液回收电解硫酸雾25.2
3.3有机废气
PCB项目在网版制作、阻焊印刷、文字印刷、烘干、热压合、烤板等工序产生有机废气⑸。
网版制作：网版制作工序需要使用洗网水（有机溶剂）对网版进行脱脂处理，以去除网版本身附着的污物等杂质，需要涂感光油墨并进行烘干。以洗网水有机溶剂全部挥发计；感光油墨主要成分为环氧树脂40%、感光剂15%、硫酸顿36%、溶剂9%，以感光油墨溶剂在印刷和后续烘烤过程中全部挥发计。
压合废气：在裁板下料、CVL压合、补强、组合压合、干膜渣处理等工序需要进行各种膜材料、补强材料的热压合及烤板，相关膜材料、补强材料包括PI 膜、PET膜、纯胶膜、FR4、PP半固化片、聚酰亚胺基材等，均为性能稳定的聚合物类材料。热压合温度一般为180±10七，烤板烘箱温度为50±5在此温度下部分材料会软化变成熔化及最终达到彻底固化，过程中会分解产生不同聚合度的短链有机物，但分解量很小，由于废气种类无法定性，故以非甲烷总怪作为主要污染物进行计算冏。
图形转移工序使用干膜工艺，采用光致聚合物干膜，主要成分为树脂、感光剂、填充剂等，不需要进行湿膜工艺的涂布及烘烤工序，仅在干膜加热压膜过程有少量有机废气产生，污染物以非甲烷总怪计，该工序在洁净间内进行，废气通过车间通风系统排放。
印刷废气:PCB生产使用感光湿膜（液态光成像阻焊油墨），其主要成分为环氧树脂.其中溶剂（丁酮、乙二醇、甲基丙烯酸轻乙酯等）占比约为12%, 74%油墨溶剂在印刷和后续烘烤过程中挥发，废气收集率为95%0阻焊印刷工序使用油墨与稀释剂，其中，油墨主要成分为环氧树脂45%、丙烯酸树脂15%、硫酸钺18%、除泡剂4%、二氧化硅4%、颜料2%、溶剂12%（T酮、乙二醇、甲基丙烯酸瓮乙酯等）。油墨中溶剂及油墨稀释剂在印刷和后续烘烤过程中按全部挥发计。
甲醛废气：化学沉铜工序使用甲醛作为沉铜的还原剂，使用36%甲醛，类比同类项目，甲醛的挥发量按其使用量的10%计。
有机废气源强计算结果见表2。
表2有机废气源强计算结果
生产线流稈污染物有机废气来源
裁板下料
CVL压合、补强烤板
压合、烤板
—
车载mp3驱动
—以非甲烷总桂计类比估算
干式放电线圈丝网制作脱脂处理、涂感光油墨VOCs100%洗网水、9%感光油墨
阻焊印刷文字印刷丝网印刷、预烤、后烤
印刷、烘烤
——VOCs12%油墨、100%稀释剂
图形转移
干膜渣回收处理压膜
膜渣烘烤
—
—以非甲烷总桂计类比估算
化学沉铜沉铜甲醛36%甲醛
3.4含氨废气
碱性蚀刻液含有6mol/L氨，类比同类项目，氨的挥发量按其使用量的1%计。
3.5含锡废气
线路板生产过程中有喷锡工序，在喷锡过程中，由于金属锡在高温作用下，熔化产生少量蒸发，因而烟尘随之产生，烟尘中主要组分是锡尘及其化合物。每次喷锡过程中因板材面积不同，粘在基板表面的液态锡量也不同，根据厂方提供资料及类比同类项目，基板浸入锡槽时，平均约有300g/m2的液态锡料粘在基板，基板提升后被锡槽上部风刀喷岀的高温高压压缩空气吹下重新落入锡槽内，残余锡料则平整保留在板材上，板材上残留锡料量为3.88-4.55g/m2o 类比同类项目，其挥发产生的锡尘量不超过使用量
的2%。
3.6其他废气
PCB项目其他废气包括危废仓库、污水站、罐区收集的公辅工程废气等。
储罐呼吸废气:PCB生产项目各储罐废气源为盐酸、硫酸储罐，碱性蚀刻液(氨水)储罐的呼吸排放，经集气罩收集处理后进入排气筒，未收集部分无组织逸散。
固定顶罐的呼吸排放可用下式估算其污染物的排放量：
L a=0.191xM[P/(100910-P)]068x£)17W051x △ZExCxKc
式中，厶；为固定顶罐的呼吸排放量,kg/a；M为储罐内蒸气的分子量;P为在大量液体状态下真实的蒸气压力,Pa;D为罐的直径，为平均蒸气空间高度,m；为1d之内的平均温度差代迅为涂层因子，无量纲，根据油漆状况取值在1-1.5之间;C为用于小直径罐的调节因子.无量纲，直径在0~9m之间的罐体,C=l-0.0123(D-9)2，罐径大于9m的罐体, C=1；恁为产品因子，石油原油K c取0.65，其他有机液体取1.0。
可由下式估算固定顶罐的工作排放：
L ff=4.188xl0-7xMxFx^x^c
式中，厶”为固定顶罐的工作损失,kg/m3投入量
为周转因子，无量纲，取值按年周转次数(K)确定。
储罐呼吸排放计算参数见表3。
表3储罐呼吸排放计算参数
储罐物料M P/Pa D/m H/m AT/°C Fp Kc C 盐酸(36%)36.514065 1.50.312 1.25 1.00.31酸性蚀刻液体(HC1浓度18%)36.512.66 1.50.312 1.25 1.00.31硫酸(98%)980.004 1.50.312 1.25 1.00.31
污水处理站:PCB项目配套污水处理站废水处理过程产生少量恶臭污染物(硫化氢、氨)，对废水池加盖，收集产生的废气，经处理后通过排气筒排放，未收集的部分无组织排放。
危废仓库：危废仓库在危废贮存过程产生少量废气，主要污染物为氯化氢、硫酸雾等，经处理后通过排气筒排放，未收集的部分无组织排放。
4结语
(1)PCB项目废气主要包括生产过程中产生的氯化氢、硫酸雾、氤化氢、氨基磺酸、等酸性废气，印刷、压合、烤板等过程中产生的有机废气，裁切、钻孔和成型等过程中产生的粉废气，含氨、含锡废气以及危废仓库、污水处理站、罐区收集的公辅工程废气等。
(2)环境影响评价作为建设项目落地的环境准入门槛，为环境治理工作提供依据，助力打赢蓝天保卫战。环评实际工作中，污染物源强核算是重点，针对PCB项目产生的酸性废气，本文给出各工序产污环节及产污系数，其他废气产生量主要根据原辅料中有机物含量以及类比调查的方式确定。在PCB项目环评工作中，要采用合理的核算方法，准确计算污染物排放量，以保证环境影响评价结果的可信度。
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