CN104261598B - 一种印刷电路板显影废水零排放处理工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于污水处理技术领域，公开了一种印刷电路板显影废水零排放处理工艺及装置。所述处理装置由微滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、海水淡化装置和酸化-铁碳微电解装置组成。使用上述装置对印刷电路板显影废水进行处理主要以物理分离为主，全流程基本不用药剂；整个装置通过串联、并联方式将几个过滤装置连接起来形成整体，可以连续自动化运行，具有良好的经济效益；本发明的处理工艺实现废水的零排放，具有良好的环保效益。

Description

一种印刷电路板显影废水零排放处理工艺及装置

技术领域

[0001] 本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种印刷电路板显影废水零排放处理工 艺及装置。

背景技术

[0002] 印刷电路板在图像转移的过程中产生了脱膜废水和显影废水，因脱膜废水和显影 废水性质相似，常将其归为一类讨论。此类废水呈碱性，因废水中含有大量溶解的感光膜， COD高达几千至几万。分析废水中的主要成分，大多为有机物，主要的有机化合物为有机酸 类、醛类、酯类、胺类、芳香酮类、酸酐类等11大类，包括1-甲氧基异丙醇、丙烯酸、2-甲基丙 烯酸、苯甲酸等45个化合物。其中脂肪酸占5. 8 %，聚二丙醇占66. 6 %，烷基酚聚氧乙烯醚 占15%。这些不同的表面活性剂决定了废水的乳化性质，也构成了 COD的主要成分。无机 物的组成分析显示有三十多种元素，浓度大于0. lmg/L的金属和非金属有铜、锌、铬、汞、镍 等元素。由于各厂家所用的药剂不同，废水的性质、所含污染物也有所差别，但总的来说，此 类废水中有机物种类繁多，性质稳定，且含有多种重金属元素。导致废水可生化性差，无法 直接生化，也不易被普通氧化剂氧化，为印刷电路板废水中处理难度最大的一种废水。

[0003] 碱性条件下感光膜溶于水中呈乳状液体，而在酸性条件下感光膜能够固化，因此 可以用酸化法来进行处理。通常加硫酸调PH为3左右，压缩空气搅拌，使其中有机物凝聚 析出，然后捞出。未凝聚的絮状物，用压滤机压滤，滤液排入总调节池，与其他废水混合后再 处理。

[0004] 但一般酸化压滤除去的凝聚成块的膜只占原废水总COD的40~50%，滤液中COD 含量依然高达几千，排入混合废水池中自然增加了混合废水的处理难度，往往会使处理后 的COD超标，因此对破乳后出水进一步处理就显得非常必要。在压滤过程中，由于生成的凝 聚物粘度很高，压滤时滤布易堵塞。

发明内容

[0005] 为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种印刷电路 板显影废水零排放处理装置。

[0006] 本发明的另一目的在于提供一种利用上述装置对印刷电路板显影废水进行零排 放处理的工艺。

[0007] 本发明目的通过以下技术方案实现：

[0008] -种印刷电路板显影废水零排放处理装置，由微滤装置、一级反渗透装置、二级反 渗透装置、海水淡化装置和酸化-铁碳微电解装置连接组成，所述微滤装置、一级反渗透装 置、二级反渗透装置和海水淡化装置均设置循环回路。

[0009] 所述微滤装置包括依次连接的显影废水收集槽、微滤循环槽和微滤过滤器；一级 反渗透装置包括依次连接的一级反渗透循环槽和一级反渗透过滤器；二级反渗透装置包括 依次连接的PH调节槽、二级反渗透循环槽、二级反渗透过滤器和回用水槽；海水淡化装置 包括依次连接的海水淡化循环槽和海水淡化过滤器；酸化-铁碳微电解装置包括依次设置 的酸化池、铁碳微电解装置、PH调节池和沉淀池。

[0010] 所述印刷电路板显影废水零排放处理装置的连接关系为：微滤过滤器连接到一级 反渗透循环槽；一级反渗透过滤器连接到海水淡化循环槽和PH调节槽；二级反渗透过滤 器连接到一级反渗透循环槽和回用水槽；海水淡化过滤器连接到一级反渗透循环槽和酸化 池；沉淀池连接到微滤循环槽，所述的循环回路均设置在各自的循环槽与过滤器之间。

[0011] 所述的微滤过滤器、一级反渗透过滤器、二级反渗透过滤器、海水淡化过滤器均由 相应的滤膜、膜壳和膜架组成，滤膜设置于膜壳内，膜壳设置于膜架上。

[0012] 所述的连接是指用硬聚氯乙烯（U-PVC)管连接。

[0013] 所述的微滤循环槽和微滤过滤器之间、一级反渗透循环槽和一级反渗透过滤器之 间、二级反渗透循环槽和二级反渗透过滤器之间、海水淡化循环槽和海水淡化过滤器之间 均设置提升栗；一级反渗透装置、二级反渗透装置和海水淡化装置均在其提升栗和过滤器 之间设置精密过滤器和高压栗，精密过滤器位于提升栗和高压栗之间；所述提升栗优选单 级离心栗；一级反渗透装置和二级反渗透装置的高压栗优选多级离心栗；海水淡化装置的 高压栗优选柱塞栗。

[0014] 所述的酸化-铁碳微电解装置还设置压滤机和提升栗，压滤机设置于酸化池和铁 碳微电解装置之间，提升栗设置于酸化池和压滤机之间。

[0015] -种利用上述装置对印刷电路板显影废水进行零排放处理的工艺，包括以下操作 步骤：

[0016] (1)将印刷电路板显影废水收集到显影废水收集槽，启动微滤装置，使印刷电路板 显影废水进入微滤循环槽，然后经过微滤过滤器进行错流过滤，得到淡水A和浓水Al，浓水 Al通过循环回路返回至微滤循环槽，进行循环浓缩，并最终通过压滤设备滤除泥渣，淡水A 则进入一级反渗透装置的一级反渗透循环槽；

[0017] (2)启动一级反渗透装置，使经过步骤（1)的淡水A进入一级反渗透过滤器进行一 次过滤，得到淡水B和浓水B1，浓水Bl通过循环回路返回至一级反渗透循环槽继续循环浓 缩，并最终进入海水淡化装置的海水淡化循环槽，淡水B则进入二级反渗透装置的pH调节 槽；

[0018] (3)启动二级反渗透装置，使经过步骤（2)的淡水B进入二级反渗透过滤器进行一 次过滤，得到淡水C和浓水C1，浓水Cl通过循环回路返回至海水淡化循环槽，进行循环浓 缩，并最终进入一级反渗透循环槽，淡水C则进入回用水槽；

[0019] (4)启动海水淡化装置，使经过步骤（2)的浓水B进入海水淡化过滤器进行一次过 滤，得到淡水D和浓水D1，浓水Dl通过循环回路返回至海水淡化循环槽继续循环浓缩，并最 终进入酸化池，淡水D则进入一级反渗透装置的一级反渗透循环槽；

[0020] (5)启动酸化-铁碳微电解装置，使经过步骤（4)的浓水Dl在酸化池中进行酸化 破乳，然后进入压滤机进行泥水分离，分离后的废水进入铁碳微电解装置进行电解，电解处 理后的废水进入pH调节池调节pH后进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入微滤循环槽进 行循环处理。

[0021] 所述淡水是指过滤处理后的水；所述浓水是指过滤处理后余下的浓液。

[0022] 所述的错流过滤是指过滤前水的进水流向与过滤后水的出水流向成直角。

[0023] 应用本发明的装置对印刷电路板显影废水进行零排放处理的原理为：首先通过微 滤装置对印刷电路板显影废水进行处理，经过循环微滤浓缩，使得淡水部分尽可能的回收， 不产生废水排放，最终剩余的凝聚物和泥渣通过压滤装置滤除，这样可防止泥渣对后续过 滤装置滤膜的污染和堵塞，减轻后续装置的过滤负担，延长了滤膜的使用寿命；然后通过一 级反渗透装置和海水淡化装置循环处理可除去印刷电路板显影废水中的重金属离子，提高 废水的可生化性，处理后剩余的浓水则进入酸化-铁碳微电解装置进行酸化破乳分离、电 解和沉淀处理，回收处理后的淡水，不产生废水排放；最后通过二级反渗透装置处理后的水 进一步过滤处理，除去水中剩余的游离金属离子及有机聚合物，使得最终得到的水符合回 用水标准。

[0024] 本发明的处理装置主要以物理分离为主，将微滤装置、一级反渗透装置、二级反渗 透装置、海水淡化装置和酸化-铁碳微电解装置采用适当串联与并联方式连接起来形成整 体，可以连续运行，并对微滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置和海水淡化装置均设 置循环回路，通过循环处理提高了水的回收率，更为重要的是，通过本发明的装置对印刷电 路板显影废水进行处理的过程中，没有任何形式的污水排放。

[0025] 本发明的工艺及装置用于印刷电路板显影废水的处理具有如下优点及有益效 果：

[0026] (1)采用本发明的工艺及装置，实现了印刷电路板显影废水的零排放，具有良好的 环保效益；

[0027] (2)采用本发明的工艺及装置，处理后的水能够达到企业回用标准，做到了废水再 生；

[0028] (3)采用本发明的工艺及装置，基本采用了全流程物理分离工艺，无需添加絮凝剂 等化学药剂，泥渣较现有工艺减少很多；

[0029] (4)本发明采用的工艺，基本可以实现自动化，减少了人力劳动。

附图说明

[0030] 图1是本发明实施例1的装置对印刷电路板显影废水进行零排放处理的工艺流程 图；

[0031] 图2是本发明实施例1的印刷电路板显影废水零排放处理装置中微滤装置部分的 结构示意图；

[0032] 图3是本发明实施例1的印刷电路板显影废水零排放处理装置中一级反渗透装置 部分的结构示意图；

[0033] 图4是本发明实施例1的印刷电路板显影废水零排放处理装置中二级反渗透装置 部分的结构示意图；

[0034] 图5是本发明实施例1的印刷电路板显影废水零排放处理装置中海水淡化装置部 分的结构示意图；

[0035] 图6是本发明实施例1的印刷电路板显影废水零排放处理装置中酸化-铁碳微电 解装置部分的结构示意图；

[0036] 图中标记说明如下：1-显影废水收集槽、2-微滤循环槽、3-微滤过滤器、4- 一级 反渗透循环槽、5--级反渗透过滤器、6-PH调节槽、7-二级反渗透循环槽、8-二级反渗透过 滤器、9-回用水槽、10-海水淡化循环槽、11-海水淡化过滤器、12-酸化池、13-铁碳微电解 装置、14-PH调节池、15-沉淀池、16-连接微滤过滤器和一级反渗透循环槽的管道、17-连 接一级反渗透过滤器和海水淡化循环槽的管道、18-连接一级反渗透过滤器和PH调节槽的 管道、19-连接二级反渗透过滤器和一级反渗透循环槽的管道、20-连接二级反渗透过滤器 和回用水槽的管道、21-连接海水淡化过滤器和一级反渗透循环槽的管道、22-连接海水淡 化过滤器和酸化池的管道、23-连接沉淀池和微滤循环槽的管道、24-提升栗、25-精密过滤 器、26-高压栗、27-压滤机、28-流量计、29-PH计、30-压力表、31-电导在线监测仪。

具体实施方式

[0037] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。

[0038] 实施例1

[0039] 本实施例的一种印刷电路板显影废水零排放处理装置，如图2~6所示，由微滤装 置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、海水淡化装置和酸化-铁碳微电解装置组成，所述 微滤装置包括依次连接的显影废水收集槽1、微滤循环槽2和微滤过滤器3 ;-级反渗透装 置包括管道连接的一级反渗透循环槽4和一级反渗透过滤器5 ;二级反渗透装置包括管道 依次连接的PH调节槽6、二级反渗透循环槽7、二级反渗透过滤器8和回用水槽9 ;海水淡 化装置包括管道连接的海水淡化循环槽10和海水淡化过滤器11 ;酸化-铁碳微电解装置 包括依次设置的酸化池12、铁碳微电解装置13、PH调节池14和沉淀池15,所述微滤过滤器 通过管道16连接到一级反渗透循环槽；一级反渗透过滤器分别通过管道17连接到海水淡 化循环槽和通过管道18连接到PH调节槽；二级反渗透过滤器分别通过管道19连接到一级 反渗透循环槽和通过管道20连接到回用水槽；海水淡化过滤器分别通过管道21连接到一 级反渗透循环槽和通过管道22连接到酸化池；沉淀池通过管道23连接到微滤循环槽，所述 微滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置和海水淡化装置分别在其循环槽与过滤器之 间设置循环回路。

[0040] 本实施例的微滤过滤器、一级反渗透过滤器、二级反渗透过滤器、海水淡化过滤器 均由相应的滤膜、膜壳和膜架组成，滤膜设置于膜壳内，膜壳设置于膜架上。

[0041] 本实施例的连接是指用硬聚氯乙烯（U-PVC)管进行连接。

[0042] 本实施例的微滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置和海水淡化装置还均设 置提升栗24,所述提升栗分别设置在微滤循环槽和微滤过滤器之间、一级反渗透循环槽和 一级反渗透过滤器之间、二级反渗透循环槽和二级反渗透过滤器之间、海水淡化循环槽和 海水淡化过滤器之间；所述一级反渗透装置、二级反渗透装置和海水淡化装置均在其提升 栗和过滤器之间设置精密过滤器25和高压栗26,精密过滤器位于提升栗和高压栗之间；所 述提升栗均采用单级离心栗；一级反渗透装置和二级反渗透装置的高压栗均采用多级离心 栗；海水淡化装置的高压栗采用柱塞栗。

[0043] 本实施例的酸化-铁碳微电解装置还设置压滤机27和提升栗，压滤机设置于酸化 池和铁碳微电解装置之间，提升栗设置于酸化池和压滤机之间。

[0044] 本实施例装置的连接管道上还设置流量计28、PH计29、压力表30和电导在线监 测仪31。

[0045] 实施例2

[0046] 利用实施例1的装置对10批次的印刷电路板显影废水进行零排放处理的工艺，如 图1所示，包括以下操作步骤：

[0047] (1)将印刷电路板显影废水收集到显影废水收集槽，启动微滤装置，使印刷电路板 显影废水进入微滤循环槽，然后经过微滤过滤器进行错流过滤，得到淡水A和浓水Al，浓水 Al通过循环回路返回至超滤循环槽，进行循环浓缩，最后的浓水A到压滤机，经压滤机压缩 后出水至超滤循环槽，压滤后泥渣委外处理，淡水A则进入一级反渗透装置的一级反渗透 循环槽；

[0048] (2)启动一级反渗透装置，使经过步骤（1)的淡水A先通过提升栗至精密过滤器中 进行过滤，然后进入一级反渗透过滤器进行一次过滤，得到淡水B和浓水B1，浓水Bl通过循 环回路返回至一级反渗透循环槽继续循环浓缩，并最终进入海水淡化装置的海水淡化循环 槽，淡水B则进入二级反渗透装置的pH调节槽；

[0049] (3)启动二级反渗透装置，使经过步骤（2)的淡水B先通过提升栗至精密过滤器中 进行过滤，然后进入二级反渗透过滤器进行一次过滤，得到淡水C和浓水Cl，浓水Cl通过循 环回路返回至海水淡化循环槽，进行循环浓缩，并最终进入蒸发装置的储液槽，并最终进入 一级反渗透循环槽，淡水C则进入回用水槽；

[0050] (4)启动海水淡化装置，使经过步骤（2)的浓水B先通过提升栗至精密过滤器中进 行过滤，然后进入海水淡化过滤器进行一次过滤，得到淡水D和浓水D1，浓水Dl通过循环回 路返回至海水淡化循环槽继续循环浓缩，并最终进入酸化池，淡水D则进入一级反渗透装 置的一级反渗透循环槽；

[0051 ] (5)启动酸化-铁碳微电解装置，使经过步骤（4)的浓水D在酸化池中进行酸化破 乳，然后进入压滤机进行泥水分离，分离后的废水进入铁碳微电解装置进行电解，电解处理 后的废水进入PH调节池调节pH后进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入微滤膜循环槽进 行循环处理。

[0052] 采用国标检测方法（GB/T 7475-1987、GB/T 11912-1989、GB/T 11914-1989 :)检 测印刷电路板显影废水及回用水中COD、Cu的含量以及电导率（EC)值，结果如表1所示：

[0053] 表 1

[0054]

[0055] 由上表结果可以看出，显影废水在经过印刷电路板显影废水零排放系统处理后， 得到的回用水中COD、Cu的含量以及电导率值均符合回用水的标准。

[0056] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种印刷电路板显影废水零排放处理装置，其特征在于：所述处理装置由微滤装 置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、海水淡化装置和酸化-铁碳微电解装置连接组成， 所述微滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置和海水淡化装置均设置循环回路； 所述微滤装置包括依次连接的显影废水收集槽、微滤循环槽和微滤过滤器；一级反渗 透装置包括依次连接的一级反渗透循环槽和一级反渗透过滤器；二级反渗透装置包括依次 连接的PH调节槽、二级反渗透循环槽、二级反渗透过滤器和回用水槽；海水淡化装置包括 依次连接的海水淡化循环槽和海水淡化过滤器；酸化-铁碳微电解装置包括依次设置的酸 化池、铁碳微电解装置、pH调节池和沉淀池； 所述印刷电路板显影废水零排放处理装置的连接关系为：微滤过滤器连接到一级反渗 透循环槽；一级反渗透过滤器连接到海水淡化循环槽和PH调节槽；二级反渗透过滤器连接 到一级反渗透循环槽和回用水槽；海水淡化过滤器连接到一级反渗透循环槽和酸化池；沉 淀池连接到微滤循环槽；所述的循环回路均设置在各自的循环槽与过滤器之间。

2. 根据权利要求1所述的一种印刷电路板显影废水零排放处理装置，其特征在于：所 述的微滤过滤器、一级反渗透过滤器、二级反渗透过滤器、海水淡化过滤器分别由相应的滤 膜、膜壳和膜架组成，滤膜设置于膜壳内，膜壳设置于膜架上。

3. 根据权利要求1所述的一种印刷电路板显影废水零排放处理装置，其特征在于：所 述的连接是通过硬聚氯乙烯管连接。

4. 根据权利要求1所述的一种印刷电路板显影废水零排放处理装置，其特征在于：所 述微滤循环槽和微滤过滤器之间、一级反渗透循环槽和一级反渗透过滤器之间、二级反渗 透循环槽和二级反渗透过滤器之间、海水淡化循环槽和海水淡化过滤器之间均设置提升 栗；一级反渗透装置、二级反渗透装置和海水淡化装置均在其提升栗和过滤器之间设置精 密过滤器和高压栗，精密过滤器位于提升栗和高压栗之间。

5. 根据权利要求4所述的一种印刷电路板显影废水零排放处理装置，其特征在于：所 述提升栗为单级离心栗；一级反渗透装置和二级反渗透装置的高压栗为多级离心栗；海水 淡化装置的高压栗为柱塞栗。

6. 根据权利要求1所述的一种印刷电路板显影废水零排放处理装置，其特征在于：所 述的酸化-铁碳微电解装置还设置压滤机和提升栗，压滤机设置于酸化池和铁碳微电解装 置之间，提升栗设置于酸化池和压滤机之间。

7. -种利用权利要求1~6任一项所述的装置对印刷电路板显影废水进行零排放处理 的工艺，其特征在于包括以下操作步骤： (1) 将印刷电路板显影废水收集到显影废水收集槽，启动微滤装置，使印刷电路板显影 废水进入微滤循环槽，然后经过微滤过滤器进行错流过滤，得到淡水A和浓水A1，浓水Al通 过循环回路返回至微滤循环槽，进行循环浓缩，并最终通过压滤设备滤除泥渣，淡水A则进 入一级反渗透装置的一级反渗透循环槽； (2) 启动一级反渗透装置，使经过步骤（1)的淡水A进入一级反渗透过滤器进行一次过 滤，得到淡水B和浓水B1，浓水Bl通过循环回路返回至一级反渗透循环槽继续循环浓缩，并 最终进入海水淡化装置的海水淡化循环槽，淡水B则进入二级反渗透装置的pH调节槽； (3) 启动二级反渗透装置，使经过步骤（2)的淡水B进入二级反渗透过滤器进行一次过 滤，得到淡水C和浓水C1，浓水Cl通过循环回路返回至二级反渗透循环槽进行循环浓缩，并 最终进入一级反渗透循环槽，淡水C则进入回用水槽； (4) 启动海水淡化装置，使经过步骤（2)的浓水B进入海水淡化过滤器进行一次过滤， 得到淡水D和浓水D1，浓水Dl通过循环回路返回至海水淡化循环槽继续循环浓缩，并最终 进入酸化池，淡水D则进入一级反渗透装置的一级反渗透循环槽； (5) 启动酸化-铁碳微电解装置，使经过步骤（4)的浓水D在酸化池中进行酸化破乳， 然后进入压滤机进行泥水分离，分离后的废水进入铁碳微电解装置进行电解，电解处理后 的废水进入PH调节池调节pH后进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入微滤膜循环槽进行 循环处理。

8.根据权利要求7所述的一种对印刷电路板显影废水进行零排放处理的工艺，其特征 在于：所述的错流过滤是指过滤前水的进水流向与过滤后水的出水流向成直角。