Fenton法处理PCB电路版酸性废液之成效与成本分析

摘    要：本研究针对实厂印刷电路版（Printed Circuit Board，简称PCB）酸性废水利用瓶杯试验，寻求于Fenton法中最适之pH、H2O2/Fe2+加剂量与药剂成本分析。结果显示H2O2/Fe 2+之最佳剂量与药剂成本分析为100mg/l /200mg/l，最适之pH为2。由上述所得结果再进行七种不同方案之操作，利用化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，简称COD)去除效果进行比较。寻得节省操作动力成本之方案，并利用此方案进一步探讨在高浓度与低浓度剂量分别的添加对于COD去除之影响。结果显示在低剂量下以一次加药为最佳操作模式，而高剂量下以分批加药为最佳操作模式。另外，本研究分析单位废水所需加药成本，以提供厂商场内改善及未来增设新单元考量之依据。

关键词：Fenton程序、PCB电路版製程废水、COD、试剂添加方式

    前言

    印刷电路版(Printed Circuit Board，PCB)主要由铜箔、油墨、乾膜、硫酸、氢氧化钠、纯锡六种主要原料合成，其中含有高浓度的金属离子及有机污染物质，若未妥善处理，常会造成放流水COD过高，对环境造成极为严重的污染。Fenton程序为高级氧化处理程序之一，原理系以H2O2与Fe2+在酸性条件下，产生氢氧自由基，氧化废水中有机物质，以及亚铁离子所具有之混凝沉淀效应来去除废水中之悬浮固体，以达到COD去除效果。在文献中得知（罗，1994）(1)若在强酸性条件下将H2O2加入含有机物及Fe2+废水溶液中，Fenton试剂结合过渡金属和过氧化氢反应产生过氧羥自由基(．HOO)及羥自由基(．HO)，则将产生复杂的氧化还原反应。而对于废水中的金属离子，可使用中和沉降法、离子交换法、重金属捕集剂等方式处理。但多半採取化学混凝沉淀方式，亦即使产生氢氧化物的沉淀，将其去除。

    近年来国内用Fenton法处理废水案例有很多，PVA与染料合成废水（康等，1992）(2)及含酚废水等。Fenton处理之应用范围非常多，如张氏(3)以反应时间操作方式对Fenton-微过滤系统处理丙烯溶液效率之影响中发现，不论pH=3或pH=4时，均可降低水样中的丙烯脂浓度。

    Fenton处理法中也常利用不同的操作程序步骤来达到最佳之处理效果，如林氏(4)针对处理后废水之COD比较不同操作单元程序之每一时段及最终处理效果。李氏(5)应用Fenton法氧化比水重非水相之三氯乙烯(Trichloroethylene Dense Non Aqueous Phase Liquid，TCE DNAPL)可得知，处理溶解相中不同浓度之TCE，其pH控制在7.1，Fe2+=2.0 mM、H2O2=588.2 mM下，Fenton试剂可氧化溶解相之TCE水溶液，且在一小时内皆可氧化完毕。另有学者研究指出(6)，pH=3时，此时对石化废水混凝与氧化之整体作用发挥最佳，得到较高之COD去除率，且Fenton氧化处理石化废水之反应时间极短，约在5~10 min即可完成，但因反应时间过短会造成混凝之效果较差，因此反应时间在30 min以上可得较佳的处理成效。

    本研究针对实厂PCB电路版酸性废水，利用瓶杯试验寻求于Fenton法中最适之pH、H2O2/Fe2+加剂量与药剂成本分析，提供厂商场内改善及未来增设新单元考量之依据。

    材料及方法

    一、废水来源与性质

    本研究废水採用桃园某电子厂未处理之酸性进流废水，表1为此研究之废水性质参数范围：

    二、分析项目

    1.pH：玻璃电极法(Suntex SC-170)。

    2.化学需氧量(COD)：密闭回流滴定法(NIEA W517.50)。