プリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法
【目的】 半田付けプリント基板の洗浄により生成する希薄排水から水を回収する方法において、リンスシャワーに再使用できるレベルの殺菌状態の処理水を得る。
【構成】 マイクロフィルター２及び／又は９による微粒子除去、活性炭吸着塔３による有機物除去、イオン交換樹脂塔４及び５又は混床塔１０による金属イオン分及び有機酸分除去の各工程を含む上記希薄排水からの水回収方法において、有機物除去及び金属イオン分・有機酸分除去を終えた処理水をＵＶ殺菌器７により紫外線殺菌する工程を更に加える。
【構成】 マイクロフィルター２及び／又は９による微粒子除去、活性炭吸着塔３による有機物除去、イオン交換樹脂塔４及び５又は混床塔１０による金属イオン分及び有機酸分除去の各工程を含む上記希薄排水からの水回収方法において、有機物除去及び金属イオン分・有機酸分除去を終えた処理水をＵＶ殺菌器７により紫外線殺菌する工程を更に加える。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法に関し、より具体的には、フラックスを使用した半田付け工程を経たプリント基板の水洗浄により生成する希薄排水から水を回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子工業におけるプリント基板の半田付け工程に使用するフラックスの残渣を洗い落とす洗浄剤としてフロン系溶剤（特に、フロン１１３）が広く使用されてきた。しかし、フロン系溶剤のオゾン層破壊が世界的な環境問題として大きく取り上げられるようになり、フロン系溶剤の使用が規制されることが確実となった（日本については、「特定物質の規制等によるオゾン層の保護に関する法律」参照）。この環境問題に関しては、種々の対応策の模索検討がなされているが、経済性や、実用化まで長期を要する等の諸問題を抱えており、当面の早期対応策の一つとして、水溶性フラックスの開発と水によるプリント基板の洗浄（主に、米国）、フロン系溶剤の代替洗浄剤としてのアルカリ鹸化剤等が検討実施化されつつある。
【０００３】ここで、フラックスの内容について簡単に説明しておく。周知のように、フラックスの作用は、（１）半田及び母材金属の表面に存在するか半田付け中に生成する酸化物等と反応して、かかる酸化物等を塩化物、臭化物、有機酸塩、アミン錯塩等のような可溶性化合物に転化させることと、（２）半田付け作業温度において、液体状態で半田付け部分の表面を覆い非酸化性環境を造って、半田の流動や接合を阻害する酸化を防ぐことである。
【０００４】各種の従来フラックスの内、非腐食性の樹脂フラックスとしてロジンフラックスが有る。これには、ディップ式半田用フラックス（成分：ロジン、有機酸、有機アミン、有機溶剤等）、フラックスと粉末半田を練ったクリーム半田（成分：半田約９０％、ロジン主成分のフラックス約１０％；チップを乗せるプリント基板部分にクリーム半田を印刷し、遠赤外線炉で半田付けを行う方式で使用する）が有る。この場合、半田付けされたプリント基板からフラックス残渣を洗い落とすのにアルカリ鹸化剤を使用するのである。なお、ロジンが上記作用（２）を主に担う。
【０００５】最近開発された水溶性フラックスには、有機酸フラックスや水溶性ロジンフラックスが有る。
【０００６】上記ロジンフラックスで半田付け工程を行った場合、プリント基板をアルカリ鹸化剤で洗浄してフラックス残渣を落とす際に、ロジンは容易に落ちない成分である。このため、アルカリ鹸化剤の組成は、有機アミンの他に、有機溶剤としての多量のアルコール類、界面活性剤等を含み、約５ないし２５重量％の濃度で洗浄に使用される。
【０００７】上記の場合、プリント基板の洗浄は、まずアルカリ鹸化剤を使用した洗浄剤シャワーでフラックス残渣を落とし、次ぎにすすぎシャワーで粗洗いを行う。続いて、リンスシャワーで仕上げ洗いを行うが、この仕上げ洗いの排水を処理して、例えば、再びリンスシャワーに使用できる水とすることが試みられている。
【０００８】また、水溶性フラックスの場合は、上記洗浄剤シャワーでの洗浄工程が不要となるだけで他は同様であり、この場合も、仕上げ洗いの排水を処理してリンスシャワーに再使用することが試みられている。
【０００９】かかる排水処理に用いられる排水処理再生システムの基本的な構成は、微粒子除去工程、有機物除去工程、及びイオン性物質除去工程（金属イオン分除去工程とハロゲン物質・有機酸除去工程に分離されている場合も有れば、両成分除去を一工程で行う場合も有る）からなる。
【００１０】しかし、プリント基板洗浄は、約４０℃ないし約７０℃の比較的高温で行われるところから、上記各工程を経て得られる処理水（実質的純水）でも菌が繁殖し易くスライムが生ずることが多い。かかる処理水を再びリンスシャワーに使用すると、シャワーノズルが詰まったり、プリント基板を汚染しその合格率の低下を招く等のトラブルを生ずる。
【００１１】
【発明が解決しようとする問題点】このような従来技術の欠点に鑑み、本発明は、リンスシャワーに再使用できるレベルの殺菌状態の処理水を与えるプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【問題点を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明は、プリント基板の洗浄により生成する希薄排水から水を回収する方法において、排水から有機物を除去する工程、有機物除去工程を経た処理水から金属イオン分及び有機酸分を除去する工程、及び金属イオン分・有機酸分除去工程を経た処理水を紫外線殺菌する工程、更に、排水又はいづれかの処理水から微粒子を除去する工程を包含するプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法を提供するものである。
【００１３】
【作用】排水ないし処理水の殺菌に、通常の酸化系殺菌剤（例えば、オゾン、過酸化水素、遊離塩素、次亜塩素酸イオン）を使用すると、得られる純水をプリント基板の洗浄に再使用する際に、プリント基板の金属部分が腐食する問題を避けることができない。これに対し、本発明に従い紫外線殺菌を行うと上記の腐食の問題を避けることができる。なお、ここで「殺菌」と言っても、有機物除去工程を経た処理水中に残る有機物を紫外線で酸化し、殺菌とともにＣＯＤ（化学的酸素消費量）を充分に低減させる意味も含む。
【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】ロジンフラックスを使用した場合のプリント基板の洗浄に使用するアルカリ鹸化剤は、排水処理設備を考えた場合、濃度が大変高いものであり、原液の一例を挙げれば、ＴＯＣ（全有機性炭素）約480000mg／l 前後、ＢＯＤ（生物学的酸素要求量）約130000mg／l 前後、ＣＯＤ約67000 mg／l 前後で、ｐＨが１０ないし１１．７であり、水で約４倍に希釈して実際の洗浄に使用する。
【００１６】かかる希釈アルカリ鹸化剤を洗浄剤シャワーとして半田付けプリント基板上に供給し、フラックス残渣を落とし、プリント基板をすすぎシャワーですすいだ後、更に、リンスシャワーで仕上げ洗いを行って生ずるこの仕上げ洗いの排水が本発明の方法により処理される排水の一つである。従って、かかる排水には、フラックスに由来する汚染物、プリント基板に由来する汚染物、アルカリ鹸化剤に由来する汚染物等が含まれ、その水質は、ＴＯＣ約15ml／l前後、懸濁物質約１mg／l 前後、導電率約40μｓ／cm前後、金属類約５mg／l 前後、ｐＨ約９前後である。
【００１７】水溶性フラックスを使用した場合は、前述したように洗浄剤シャワーでのプリント基板の洗浄が無く、従って、この場合の排水にはフラックスに由来する汚染物、プリント基板に由来する汚染物等を含み、洗浄剤に由来する汚染物は含まない。
【００１８】かかる排水から、まず、例えば、１０μｍ前後の孔径を有するマイクロフィルターで微粒子（塵、ロジン、半田ボール等）の除去を行う。この工程は必須のものでは無く、例えば、水溶性フラックスを使用した場合のように、比較的大きな微粒子が排水に含まれ無い時は省略して後に述べる比較的小さな微粒子の除去工程のみとすることができる場合も有る。
【００１９】次ぎに、上記の微粒子除去工程を経たか又は経ない排水を、例えば、活性炭を充填した活性炭吸着塔に通液し、有機物（主に、有機溶剤等の非イオン性有機物）を除去する（ＴＯＣの低減）。
【００２０】次ぎに、有機物を除去した処理水から金属イオン分と有機酸分の除去を行う。金属イオン分はプリント基板に設けられた金属部分の溶解したもので、鉛、銅、亜鉛、錫、アルミニウム等のイオンを含む。一方、有機酸分はフラックスに由来する。
【００２１】この金属イオン分・有機酸分の除去は、例えば、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とからなる混合樹脂を充填した混床を有するイオン交換樹脂塔に有機物除去処理水を通液し、両者を同時に除去してもよく、カチオン交換樹脂床を有するイオン交換樹脂塔とアニオン交換樹脂床を有するイオン交換樹脂塔に通液し、各々除去していってもよい。後者の場合、両樹脂床の順序は任意であり、どちらの樹脂床に先に通液してもよい。なお、有機酸分は、通常アニオン交換樹脂に吸着されるが、有機酸分除去処理中に、ハロゲン酸等の無機酸類が含まれる場合は、アニオン交換樹脂により、同時に除去される。
【００２２】金属イオン分・有機酸分を除去した処理水に対して、次ぎに紫外線殺菌を行う。前述したように、プリント基板の洗浄と排水処理再生の一貫システムは、約４０℃ないし約７０℃の水温度で一日当り８ないし１６時間運転するのが通常であり、折角の処理水中で菌の繁殖が多く、前述のようなトラブルを生じ易いので、滅菌の必要が生ずる。
【００２３】以上の様な処理を終えた処理水は、リンスシャワーノズルに送る前に、例えば、孔径３μm 前後のマイクロフィルターを通し、残存する微粒子を除去するのが好ましく、前述した微粒子除去工程を経ていない場合は、この段階での微粒子除去が必要である。
【００２４】上記のような排水処理システムに、熱交換器を組み込んでもよい。例えば、少なくとも金属イオン分・有機酸分除去工程を経た処理水の少なくとも一部を少なくとも有機物除去工程の前に設けられた熱交換器に戻し、排水と熱交換する。例えば、温度が約６０℃の排水と幾つかの工程を経て熱放散により約４５℃程度に温度低下した処理水とを熱交換し、排水の温度を約５０℃前後に低下させて次の工程へ送る。これは、（１）有機物除去工程で用いる活性炭は、温度が低い方が吸着効率が高いので、排水温度を少しでも低下させておく方が良いこと、（２）有機酸除去に用いるアニオン交換樹脂は温度の低い液を通した方が、経時的交換容量の低減傾向を抑えることができること、（３）リンスシャワーに再利用する処理水（純水）の温度上昇を部分的に上記熱交換で行うことになるので、省エネルギー化を図ることができること等の理由による。
【００２５】次ぎに、処理水の水質分析管理について述べる。
【００２６】有機物総量を知る上で、ＣＯＤ測定では過マンガン酸カリウム等の酸化剤で分解できないものは測定できないのに対し、ＴＯＣ測定は有機物を構成する炭素量を測定するので有機物総量を知る上で都合がよく、本発明の方法の場合、ＴＯＣを処理水の清浄度の一尺度とする方がよい。ＴＯＣの測定は、通常の水質分析に使用される燃焼式ＴＯＣ分析装置を使用してもよいが、本発明の方法においては、安価で、維持費が安く、管理も容易なＵＶ計測器を用いた紫外線分析法によっても行うことができる。通常ＴＯＣの測定・管理に紫外線分析法を用いることは無いが、本発明の方法において、紫外線分析法がＴＯＣの測定・管理に使用できるのは、排水中の有機溶剤量が多くＴＯＣと紫外線吸光度の因果関係が高いことによると思われる。
【００２７】ＵＶ計測器等のＴＯＣ分析計は、有機物除去工程の後であれば、どの位置に置いてもよいが、好ましくは紫外線殺菌工程の後に位置させる。処理水中のＴＯＣが目標値上限を越えるようになったら、活性炭の取り替え等の処置を採る。
【００２８】処理水中の金属イオン分や有機酸分等のイオン性物質の管理は、電気伝導度測定を利用して行えばよい。安価な電気伝導度計でイオン性物質の管理を行えるが、この場合、約２５℃で測定するので、処理水の冷却機構を要する。処理水中のこれらのイオン性物質の量が目標値上限を越えるようになったら、交換樹脂の取り替え等の処置を採る。
【００２９】
【実施例】以下、図面を参照しつつ、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは無い。
【００３０】実施例１図１は、本発明の方法の好ましい実施態様の一例をフローチャートに表した図である。
【００３１】プリント基板洗浄システム１から排出される約６０℃の排水Ｌ１は、排水受槽Ｒ１に貯水され、ポンプＰ１によりバルブＶ１を経由して、約１０μｍの孔径を有するマイクロフィルター２に通され、排水Ｌ１からの微粒子の除去が行われる。
【００３２】次ぎに、微粒子が除去された排水は活性炭吸着塔３に通され、有機物除去が行われる（後述する熱交換により排水温度の低下を行った後、行われる）。
【００３３】次ぎに、活性炭吸着塔３を出た処理水は、カチオン交換樹脂塔４に通され、金属イオン分が除かれる。更に、処理水はアニオン交換樹脂塔５に通され、有機酸分が除かれる。これら二つの交換樹脂塔を設ける代わりに、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を混ぜて充填した混床塔１０（破線で示されている）を一つ設けてもよい。この場合は、二工程の処理が一工程の処理で済む。
【００３４】金属イオン分と有機酸分を除去された処理水は、処理水受槽Ｒ２に貯水される。この処理水は、約４５℃前後に冷えているので、これをポンプＰ２により熱交換器６に戻し、マイクロフィルター２を通過した排水と熱交換を行う。従って、上述の説明における活性炭吸着塔３に入る排水は、約５０℃前後に冷却されている。
【００３５】熱交換器６を出た処理水はＵＶ殺菌器７に送られ、滅菌される。ＵＶ殺菌器としては、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃの範囲内に相当する波長の紫外線を発生するものが良く、特に、約２５０〜２６０nm前後の主波長を有する紫外線を発生するものが好ましい。また、連続的殺菌処理が行える点で、流水型ＵＶ殺菌器が好ましく、外照式流水型でも内照式流水型でもよいが、エネルギー効率から大容量処理に適した内照式流水型が好ましい。
【００３６】次ぎに、ＵＶ自動計測器８により、得られた実質的純水のＴＯＣの分析が行われ、流量計Ｆを経由して、孔径約３μｍのマイクロフィルター９に送られる。
【００３７】マイクロフィルター９で上記実質的純水から残存する微粒子を除去し、得られる純水Ｌ２は、プリント基板洗浄システムのリンスシャワーノズルへと送られ、プリント基板の仕上げ洗いに再び使われる。
【００３８】上記したＵＶ自動計測器８により、本発明方法の場合、ＴＯＣ分析が充分行えることを実証しているのが第２図である。
【００３９】即ち、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）は、同一条件（セル長：５０mm）で求めたＵＶ吸光度曲線を表す図であり、図２（ａ）はＴＯＣ2.5 mg／l の水を測定した場合、図２（ｂ）はＴＯＣ5.0 mg／l の水を測定した場合、図２（ｃ）はＴＯＣ7.5 mg／l の水を測定した場合、図２（ｄ）はＴＯＣ15.0mg／lの水を測定した場合である（これらの水の汚染成分は、本発明方法で処理された水中の汚染成分とほぼ同じである）。紫外線波長２５４nmのピーク高さとＴＯＣの相関関係が高く、本発明の方法におけるＴＯＣ管理の目的に充分であることが分かるであろう。
【００４０】図１には図示されていないが、電導度計を金属イオン・有機酸分除去工程の後の何処かの位置に設け、イオン性物質の管理を行ってもよい。例えば、５μｓ／ｃｍを目標値上限とした場合、電気伝導度がこの値を越えた時、イオン交換樹脂の薬液による再生、或いはイオン交換樹脂塔がカートリッジ方式の場合は、イオン交換樹脂の交換の処置を採る。
【００４１】排水処理システム中の流量は、流量計Ｆの計測値等に基づき、制御回路を用いて、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、その他図示されていないバルブ等を制御して、調節する。
【００４２】
【発明の効果】本発明の方法によるプリント基板洗浄希薄排水の回収システムの中に、紫外線殺菌工程を組み込んだので、処理後の純水をプリント基板洗浄システム中のリンスシャワーとして再利用してもシャワーノズルが詰まったり、洗浄されたプリント基板が再汚染されてその合格率低下を招く等のトラブルを無くすことができる。また、通常の酸化系殺菌剤を使用した場合と異なって、紫外線を使用しているので、プリント基板の金属部分が腐食する問題を避けることができる。
【００４３】更に、本発明の方法の場合は、処理水中のＴＯＣの検出測定を安価で、維持費が安く、管理も容易なＵＶ計測器を用いた紫外線分析法によって行うことができるので、処理水の水質管理が低コストで行えるという利点を有する。
【００４４】本発明の方法によるプリント基板洗浄希薄排水の回収システムの中に熱交換器を組み込んだ場合、有機物除去工程に活性炭を使用して、その吸着効率を高いレベルで使用でき、有機酸除去工程でアニオン交換樹脂を使用して、その交換容量の経時低減傾向を抑えることができ、また、得られる純水をリンスシャワーに使用するに際して、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の好ましい実施態様の一例をフローチャートに表した図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）は、プリント基板洗浄希薄排水から得られる異なったＴＯＣの処理水の各ＵＶ吸光度曲線（同一条件下に求めた）を表す図である。
【符号の説明】
１ プリント基板洗浄システム
２ マイクロフィルター
３ 活性炭吸着塔
４ カチオン交換樹脂塔
５ アニオン交換樹脂塔
６ 熱交換器
７ ＵＶ殺菌器
８ ＵＶ自動計測器
９ マイクロフィルター
１０ 混床塔
Ｌ１ 排水
Ｌ２ 純水
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法に関し、より具体的には、フラックスを使用した半田付け工程を経たプリント基板の水洗浄により生成する希薄排水から水を回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子工業におけるプリント基板の半田付け工程に使用するフラックスの残渣を洗い落とす洗浄剤としてフロン系溶剤（特に、フロン１１３）が広く使用されてきた。しかし、フロン系溶剤のオゾン層破壊が世界的な環境問題として大きく取り上げられるようになり、フロン系溶剤の使用が規制されることが確実となった（日本については、「特定物質の規制等によるオゾン層の保護に関する法律」参照）。この環境問題に関しては、種々の対応策の模索検討がなされているが、経済性や、実用化まで長期を要する等の諸問題を抱えており、当面の早期対応策の一つとして、水溶性フラックスの開発と水によるプリント基板の洗浄（主に、米国）、フロン系溶剤の代替洗浄剤としてのアルカリ鹸化剤等が検討実施化されつつある。
【０００３】ここで、フラックスの内容について簡単に説明しておく。周知のように、フラックスの作用は、（１）半田及び母材金属の表面に存在するか半田付け中に生成する酸化物等と反応して、かかる酸化物等を塩化物、臭化物、有機酸塩、アミン錯塩等のような可溶性化合物に転化させることと、（２）半田付け作業温度において、液体状態で半田付け部分の表面を覆い非酸化性環境を造って、半田の流動や接合を阻害する酸化を防ぐことである。
【０００４】各種の従来フラックスの内、非腐食性の樹脂フラックスとしてロジンフラックスが有る。これには、ディップ式半田用フラックス（成分：ロジン、有機酸、有機アミン、有機溶剤等）、フラックスと粉末半田を練ったクリーム半田（成分：半田約９０％、ロジン主成分のフラックス約１０％；チップを乗せるプリント基板部分にクリーム半田を印刷し、遠赤外線炉で半田付けを行う方式で使用する）が有る。この場合、半田付けされたプリント基板からフラックス残渣を洗い落とすのにアルカリ鹸化剤を使用するのである。なお、ロジンが上記作用（２）を主に担う。
【０００５】最近開発された水溶性フラックスには、有機酸フラックスや水溶性ロジンフラックスが有る。
【０００６】上記ロジンフラックスで半田付け工程を行った場合、プリント基板をアルカリ鹸化剤で洗浄してフラックス残渣を落とす際に、ロジンは容易に落ちない成分である。このため、アルカリ鹸化剤の組成は、有機アミンの他に、有機溶剤としての多量のアルコール類、界面活性剤等を含み、約５ないし２５重量％の濃度で洗浄に使用される。
【０００７】上記の場合、プリント基板の洗浄は、まずアルカリ鹸化剤を使用した洗浄剤シャワーでフラックス残渣を落とし、次ぎにすすぎシャワーで粗洗いを行う。続いて、リンスシャワーで仕上げ洗いを行うが、この仕上げ洗いの排水を処理して、例えば、再びリンスシャワーに使用できる水とすることが試みられている。
【０００８】また、水溶性フラックスの場合は、上記洗浄剤シャワーでの洗浄工程が不要となるだけで他は同様であり、この場合も、仕上げ洗いの排水を処理してリンスシャワーに再使用することが試みられている。
【０００９】かかる排水処理に用いられる排水処理再生システムの基本的な構成は、微粒子除去工程、有機物除去工程、及びイオン性物質除去工程（金属イオン分除去工程とハロゲン物質・有機酸除去工程に分離されている場合も有れば、両成分除去を一工程で行う場合も有る）からなる。
【００１０】しかし、プリント基板洗浄は、約４０℃ないし約７０℃の比較的高温で行われるところから、上記各工程を経て得られる処理水（実質的純水）でも菌が繁殖し易くスライムが生ずることが多い。かかる処理水を再びリンスシャワーに使用すると、シャワーノズルが詰まったり、プリント基板を汚染しその合格率の低下を招く等のトラブルを生ずる。
【００１１】
【発明が解決しようとする問題点】このような従来技術の欠点に鑑み、本発明は、リンスシャワーに再使用できるレベルの殺菌状態の処理水を与えるプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【問題点を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明は、プリント基板の洗浄により生成する希薄排水から水を回収する方法において、排水から有機物を除去する工程、有機物除去工程を経た処理水から金属イオン分及び有機酸分を除去する工程、及び金属イオン分・有機酸分除去工程を経た処理水を紫外線殺菌する工程、更に、排水又はいづれかの処理水から微粒子を除去する工程を包含するプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法を提供するものである。
【００１３】
【作用】排水ないし処理水の殺菌に、通常の酸化系殺菌剤（例えば、オゾン、過酸化水素、遊離塩素、次亜塩素酸イオン）を使用すると、得られる純水をプリント基板の洗浄に再使用する際に、プリント基板の金属部分が腐食する問題を避けることができない。これに対し、本発明に従い紫外線殺菌を行うと上記の腐食の問題を避けることができる。なお、ここで「殺菌」と言っても、有機物除去工程を経た処理水中に残る有機物を紫外線で酸化し、殺菌とともにＣＯＤ（化学的酸素消費量）を充分に低減させる意味も含む。
【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】ロジンフラックスを使用した場合のプリント基板の洗浄に使用するアルカリ鹸化剤は、排水処理設備を考えた場合、濃度が大変高いものであり、原液の一例を挙げれば、ＴＯＣ（全有機性炭素）約480000mg／l 前後、ＢＯＤ（生物学的酸素要求量）約130000mg／l 前後、ＣＯＤ約67000 mg／l 前後で、ｐＨが１０ないし１１．７であり、水で約４倍に希釈して実際の洗浄に使用する。
【００１６】かかる希釈アルカリ鹸化剤を洗浄剤シャワーとして半田付けプリント基板上に供給し、フラックス残渣を落とし、プリント基板をすすぎシャワーですすいだ後、更に、リンスシャワーで仕上げ洗いを行って生ずるこの仕上げ洗いの排水が本発明の方法により処理される排水の一つである。従って、かかる排水には、フラックスに由来する汚染物、プリント基板に由来する汚染物、アルカリ鹸化剤に由来する汚染物等が含まれ、その水質は、ＴＯＣ約15ml／l前後、懸濁物質約１mg／l 前後、導電率約40μｓ／cm前後、金属類約５mg／l 前後、ｐＨ約９前後である。
【００１７】水溶性フラックスを使用した場合は、前述したように洗浄剤シャワーでのプリント基板の洗浄が無く、従って、この場合の排水にはフラックスに由来する汚染物、プリント基板に由来する汚染物等を含み、洗浄剤に由来する汚染物は含まない。
【００１８】かかる排水から、まず、例えば、１０μｍ前後の孔径を有するマイクロフィルターで微粒子（塵、ロジン、半田ボール等）の除去を行う。この工程は必須のものでは無く、例えば、水溶性フラックスを使用した場合のように、比較的大きな微粒子が排水に含まれ無い時は省略して後に述べる比較的小さな微粒子の除去工程のみとすることができる場合も有る。
【００１９】次ぎに、上記の微粒子除去工程を経たか又は経ない排水を、例えば、活性炭を充填した活性炭吸着塔に通液し、有機物（主に、有機溶剤等の非イオン性有機物）を除去する（ＴＯＣの低減）。
【００２０】次ぎに、有機物を除去した処理水から金属イオン分と有機酸分の除去を行う。金属イオン分はプリント基板に設けられた金属部分の溶解したもので、鉛、銅、亜鉛、錫、アルミニウム等のイオンを含む。一方、有機酸分はフラックスに由来する。
【００２１】この金属イオン分・有機酸分の除去は、例えば、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とからなる混合樹脂を充填した混床を有するイオン交換樹脂塔に有機物除去処理水を通液し、両者を同時に除去してもよく、カチオン交換樹脂床を有するイオン交換樹脂塔とアニオン交換樹脂床を有するイオン交換樹脂塔に通液し、各々除去していってもよい。後者の場合、両樹脂床の順序は任意であり、どちらの樹脂床に先に通液してもよい。なお、有機酸分は、通常アニオン交換樹脂に吸着されるが、有機酸分除去処理中に、ハロゲン酸等の無機酸類が含まれる場合は、アニオン交換樹脂により、同時に除去される。
【００２２】金属イオン分・有機酸分を除去した処理水に対して、次ぎに紫外線殺菌を行う。前述したように、プリント基板の洗浄と排水処理再生の一貫システムは、約４０℃ないし約７０℃の水温度で一日当り８ないし１６時間運転するのが通常であり、折角の処理水中で菌の繁殖が多く、前述のようなトラブルを生じ易いので、滅菌の必要が生ずる。
【００２３】以上の様な処理を終えた処理水は、リンスシャワーノズルに送る前に、例えば、孔径３μm 前後のマイクロフィルターを通し、残存する微粒子を除去するのが好ましく、前述した微粒子除去工程を経ていない場合は、この段階での微粒子除去が必要である。
【００２４】上記のような排水処理システムに、熱交換器を組み込んでもよい。例えば、少なくとも金属イオン分・有機酸分除去工程を経た処理水の少なくとも一部を少なくとも有機物除去工程の前に設けられた熱交換器に戻し、排水と熱交換する。例えば、温度が約６０℃の排水と幾つかの工程を経て熱放散により約４５℃程度に温度低下した処理水とを熱交換し、排水の温度を約５０℃前後に低下させて次の工程へ送る。これは、（１）有機物除去工程で用いる活性炭は、温度が低い方が吸着効率が高いので、排水温度を少しでも低下させておく方が良いこと、（２）有機酸除去に用いるアニオン交換樹脂は温度の低い液を通した方が、経時的交換容量の低減傾向を抑えることができること、（３）リンスシャワーに再利用する処理水（純水）の温度上昇を部分的に上記熱交換で行うことになるので、省エネルギー化を図ることができること等の理由による。
【００２５】次ぎに、処理水の水質分析管理について述べる。
【００２６】有機物総量を知る上で、ＣＯＤ測定では過マンガン酸カリウム等の酸化剤で分解できないものは測定できないのに対し、ＴＯＣ測定は有機物を構成する炭素量を測定するので有機物総量を知る上で都合がよく、本発明の方法の場合、ＴＯＣを処理水の清浄度の一尺度とする方がよい。ＴＯＣの測定は、通常の水質分析に使用される燃焼式ＴＯＣ分析装置を使用してもよいが、本発明の方法においては、安価で、維持費が安く、管理も容易なＵＶ計測器を用いた紫外線分析法によっても行うことができる。通常ＴＯＣの測定・管理に紫外線分析法を用いることは無いが、本発明の方法において、紫外線分析法がＴＯＣの測定・管理に使用できるのは、排水中の有機溶剤量が多くＴＯＣと紫外線吸光度の因果関係が高いことによると思われる。
【００２７】ＵＶ計測器等のＴＯＣ分析計は、有機物除去工程の後であれば、どの位置に置いてもよいが、好ましくは紫外線殺菌工程の後に位置させる。処理水中のＴＯＣが目標値上限を越えるようになったら、活性炭の取り替え等の処置を採る。
【００２８】処理水中の金属イオン分や有機酸分等のイオン性物質の管理は、電気伝導度測定を利用して行えばよい。安価な電気伝導度計でイオン性物質の管理を行えるが、この場合、約２５℃で測定するので、処理水の冷却機構を要する。処理水中のこれらのイオン性物質の量が目標値上限を越えるようになったら、交換樹脂の取り替え等の処置を採る。
【００２９】
【実施例】以下、図面を参照しつつ、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは無い。
【００３０】実施例１図１は、本発明の方法の好ましい実施態様の一例をフローチャートに表した図である。
【００３１】プリント基板洗浄システム１から排出される約６０℃の排水Ｌ１は、排水受槽Ｒ１に貯水され、ポンプＰ１によりバルブＶ１を経由して、約１０μｍの孔径を有するマイクロフィルター２に通され、排水Ｌ１からの微粒子の除去が行われる。
【００３２】次ぎに、微粒子が除去された排水は活性炭吸着塔３に通され、有機物除去が行われる（後述する熱交換により排水温度の低下を行った後、行われる）。
【００３３】次ぎに、活性炭吸着塔３を出た処理水は、カチオン交換樹脂塔４に通され、金属イオン分が除かれる。更に、処理水はアニオン交換樹脂塔５に通され、有機酸分が除かれる。これら二つの交換樹脂塔を設ける代わりに、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を混ぜて充填した混床塔１０（破線で示されている）を一つ設けてもよい。この場合は、二工程の処理が一工程の処理で済む。
【００３４】金属イオン分と有機酸分を除去された処理水は、処理水受槽Ｒ２に貯水される。この処理水は、約４５℃前後に冷えているので、これをポンプＰ２により熱交換器６に戻し、マイクロフィルター２を通過した排水と熱交換を行う。従って、上述の説明における活性炭吸着塔３に入る排水は、約５０℃前後に冷却されている。
【００３５】熱交換器６を出た処理水はＵＶ殺菌器７に送られ、滅菌される。ＵＶ殺菌器としては、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃの範囲内に相当する波長の紫外線を発生するものが良く、特に、約２５０〜２６０nm前後の主波長を有する紫外線を発生するものが好ましい。また、連続的殺菌処理が行える点で、流水型ＵＶ殺菌器が好ましく、外照式流水型でも内照式流水型でもよいが、エネルギー効率から大容量処理に適した内照式流水型が好ましい。
【００３６】次ぎに、ＵＶ自動計測器８により、得られた実質的純水のＴＯＣの分析が行われ、流量計Ｆを経由して、孔径約３μｍのマイクロフィルター９に送られる。
【００３７】マイクロフィルター９で上記実質的純水から残存する微粒子を除去し、得られる純水Ｌ２は、プリント基板洗浄システムのリンスシャワーノズルへと送られ、プリント基板の仕上げ洗いに再び使われる。
【００３８】上記したＵＶ自動計測器８により、本発明方法の場合、ＴＯＣ分析が充分行えることを実証しているのが第２図である。
【００３９】即ち、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）は、同一条件（セル長：５０mm）で求めたＵＶ吸光度曲線を表す図であり、図２（ａ）はＴＯＣ2.5 mg／l の水を測定した場合、図２（ｂ）はＴＯＣ5.0 mg／l の水を測定した場合、図２（ｃ）はＴＯＣ7.5 mg／l の水を測定した場合、図２（ｄ）はＴＯＣ15.0mg／lの水を測定した場合である（これらの水の汚染成分は、本発明方法で処理された水中の汚染成分とほぼ同じである）。紫外線波長２５４nmのピーク高さとＴＯＣの相関関係が高く、本発明の方法におけるＴＯＣ管理の目的に充分であることが分かるであろう。
【００４０】図１には図示されていないが、電導度計を金属イオン・有機酸分除去工程の後の何処かの位置に設け、イオン性物質の管理を行ってもよい。例えば、５μｓ／ｃｍを目標値上限とした場合、電気伝導度がこの値を越えた時、イオン交換樹脂の薬液による再生、或いはイオン交換樹脂塔がカートリッジ方式の場合は、イオン交換樹脂の交換の処置を採る。
【００４１】排水処理システム中の流量は、流量計Ｆの計測値等に基づき、制御回路を用いて、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、その他図示されていないバルブ等を制御して、調節する。
【００４２】
【発明の効果】本発明の方法によるプリント基板洗浄希薄排水の回収システムの中に、紫外線殺菌工程を組み込んだので、処理後の純水をプリント基板洗浄システム中のリンスシャワーとして再利用してもシャワーノズルが詰まったり、洗浄されたプリント基板が再汚染されてその合格率低下を招く等のトラブルを無くすことができる。また、通常の酸化系殺菌剤を使用した場合と異なって、紫外線を使用しているので、プリント基板の金属部分が腐食する問題を避けることができる。
【００４３】更に、本発明の方法の場合は、処理水中のＴＯＣの検出測定を安価で、維持費が安く、管理も容易なＵＶ計測器を用いた紫外線分析法によって行うことができるので、処理水の水質管理が低コストで行えるという利点を有する。
【００４４】本発明の方法によるプリント基板洗浄希薄排水の回収システムの中に熱交換器を組み込んだ場合、有機物除去工程に活性炭を使用して、その吸着効率を高いレベルで使用でき、有機酸除去工程でアニオン交換樹脂を使用して、その交換容量の経時低減傾向を抑えることができ、また、得られる純水をリンスシャワーに使用するに際して、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の好ましい実施態様の一例をフローチャートに表した図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）は、プリント基板洗浄希薄排水から得られる異なったＴＯＣの処理水の各ＵＶ吸光度曲線（同一条件下に求めた）を表す図である。
【符号の説明】
１ プリント基板洗浄システム
２ マイクロフィルター
３ 活性炭吸着塔
４ カチオン交換樹脂塔
５ アニオン交換樹脂塔
６ 熱交換器
７ ＵＶ殺菌器
８ ＵＶ自動計測器
９ マイクロフィルター
１０ 混床塔
Ｌ１ 排水
Ｌ２ 純水
【特許請求の範囲】
【請求項１】 プリント基板の洗浄により生成する希薄排水から水を回収する方法において、排水から有機物を除去する工程、有機物除去工程を経た処理水から金属イオン分及び有機酸分を除去する工程、及び金属イオン分・有機酸分除去工程を経た処理水を紫外線殺菌する工程、更に、排水又はいづれかの処理水から微粒子を除去する工程を包含することを特徴とするプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【請求項２】 前記金属イオン分・有機酸分除去工程を、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂の混合樹脂からなる混床に通液することにより行うことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【請求項３】 前記金属イオン分・有機酸分除去工程を、カチオン交換樹脂床及びアニオン交換樹脂床に通液することにより行うことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【請求項４】 少なくとも前記有機物除去工程を経た処理水に対して、有機物総含有量の検出測定を紫外線分析法により行うことにより回収水の水質管理を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【請求項５】 少なくとも前記金属イオン分・有機酸分除去工程を経た処理水を少なくとも前記有機物除去工程の前に設けられた熱交換器に戻し、排水と熱交換を行うことにより有機物除去工程に入る排水の温度を下げることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【請求項１】 プリント基板の洗浄により生成する希薄排水から水を回収する方法において、排水から有機物を除去する工程、有機物除去工程を経た処理水から金属イオン分及び有機酸分を除去する工程、及び金属イオン分・有機酸分除去工程を経た処理水を紫外線殺菌する工程、更に、排水又はいづれかの処理水から微粒子を除去する工程を包含することを特徴とするプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【請求項２】 前記金属イオン分・有機酸分除去工程を、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂の混合樹脂からなる混床に通液することにより行うことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【請求項３】 前記金属イオン分・有機酸分除去工程を、カチオン交換樹脂床及びアニオン交換樹脂床に通液することにより行うことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【請求項４】 少なくとも前記有機物除去工程を経た処理水に対して、有機物総含有量の検出測定を紫外線分析法により行うことにより回収水の水質管理を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【請求項５】 少なくとも前記金属イオン分・有機酸分除去工程を経た処理水を少なくとも前記有機物除去工程の前に設けられた熱交換器に戻し、排水と熱交換を行うことにより有機物除去工程に入る排水の温度を下げることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開平５−１３９３６
【公開日】平成５年（１９９３）１月２２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−１５９４３
【出願日】平成３年（１９９１）１月１４日
【出願人】（０００００４４００）オルガノ株式会社 (606)
【公開日】平成５年（１９９３）１月２２日
【国際特許分類】
【出願日】平成３年（１９９１）１月１４日
【出願人】（０００００４４００）オルガノ株式会社 (606)
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