CN105502742A - 一种化学沉铜清洗水的处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电镀废水处理领域，尤其涉及一种化学沉铜清洗水的处理系统。本发明为了克服现有方法下无法同时有效的去除铜离子和降低化学需氧量、加药精度低费用高的缺点，本发明公开了一种化学沉铜清洗水的处理系统，其步骤如下：a.收集池收集沉铜清洗水；b.酸析处理；c.铁碳微电解处理；d.衰减处理；e.pH调整处理；f.硫化物反应处理；g.混凝反应处理；h.助凝反应处理；i.沉淀处理；j.初步浓缩；k.脱水处理。本发明达到了能同时有效的去除铜离子和降低化学需氧量的效果，并且加药精度高费用低；还有效的提高了电镀废水回用率，达到了节能减排循环再利用的综合环境效益。

Description

一种化学沉铜清洗水的处理系统
技术领域
本发明涉及电镀废水处理领域，尤其涉及一种化学沉铜清洗水的处理系统。
背景技术
化学沉铜是现代工业应用上最为普通、用量最大的镀种，化学沉铜技术可以将铜离子均匀地沉积到非导体材料表面，形成的铜镀层厚度均匀，无明显的边缘效应，而且具有外观光亮、晶粒细、致密、空隙率低等优点。化学沉铜是一种自身催化氧化还原反应，可以在非导电的基体上进行沉积，沉铜的作用在于实现孔金属化，从而使双面板、多层板实现层与层之间的互连。化学沉铜适用范围非常广泛，在许多行业得到运用，不仅适用于印刷线路板孔金属化学沉铜，也适用于铁、钢、不锈钢、锌合金、铜合金表面化学沉铜，也适用于陶瓷镀铜、玻璃镀铜、树脂镀铜、塑胶镀铜、金刚石镀铜、树叶镀铜等。
在化学沉铜工艺生产中，一般都会经过浸泡和清洗两道工序，部分化学沉铜液将会带入清洗水中，这种清洗水中含有铜离子和由有机化合物产生的化学需氧量(COD)，化学沉铜清洗水pH值一般在10左右，铜离子一般在50-150mg/l，铜离子在清洗水中以络合铜形式存在，化学需氧量一般在2000-5000mg/l之间。
化学沉铜清洗水的处理工艺，目前常见的处理方法有下列几种方式：
1、化学沉淀法：添加硫化物，形成硫化铜沉淀物进行分离，硫化物一般采用硫化钠、硫化钙；
2、离子交换法：用强阳离子交换树脂吸附清洗水中的铜离子，再对离子交换树脂再生液进行浓缩提纯，可以实现铜回收利用；
3、置换反应法：在酸性条件下投加铁粉，将络合物中铜离子置换出来，调高pH值，将铜离子形成氢氧化铜沉淀物进行分离；
4、重金属捕捉剂沉淀法：投加类似二硫代氨基甲酸盐的高分子化合物，能与铜络合物形成更稳定的沉淀物，实现铜离子分离。
化学沉铜清洗水水质不稳定、化学需氧量高、含有大量有机酸类和铜离子，但是现今单一处理方法无法同时有效的去除铜离子和降低化学需氧量，无法使其达到更高的环保排放控制指标要求和回用水质要求，化学沉铜清洗水的化学需氧量主要是化学沉铜液中有机物(甲醛、EDTA二钠盐等)产生的，甲醛含有一定的毒性，而铜离子对生物的毒性影响更是致命的，而且，现今单一处理方法无法连续稳定的进行处理，加药精度低费用高，抗冲击负荷能力差，处理后的水质不稳定。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有方法下无法同时有效的去除铜离子和降低化学需氧量、无法连续稳定的进行处理、加药精度低费用高、抗冲击负荷能力差、处理后水质不稳定的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种能同时有效的去除铜离子和降低化学需氧量、连续稳定的进行处理、加药精度高费用低、抗冲击负荷能力强、处理后水质稳定的处理系统。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种化学沉铜清洗水的处理系统，其步骤如下：
a.在收集池内利用提升泵收集化学沉铜清洗水，并在收集池内停留6-12小时；
b.将步骤a中的清洗水引入酸析池中，加入硫酸，将其pH值控制在1.5-2之间，停留反应时间5-10分钟，再静置20-30分钟；
c.将步骤b中的混合液引入铁碳微电解塔，进行曝气处理，使其气水比为3：1-5:1，停留反应时间0.5-2小时；
d.将步骤c中的混合液引入衰减池，加入30％浓度的双氧水10-25mg/l，停留反应时间1-2小时；
e.将步骤d中的混合液引入pH调整池，加入氢氧化钠，将其pH值控制在9-10之间，停留反应时间10-30分钟；
f.将步骤e中的混合液引入硫化物反应池，加入硫化物沉淀剂20-120mg/l，停留反应时间10-20分钟；
g.将步骤f中的混合液引入混凝反应池，加入混凝剂20-50mg/l，停留反应时间10-20分钟；
h.将步骤g中的混合液引入助凝反应池，加入助凝剂1-5mg/l，停留反应时间20-40分钟；
i.将步骤h中的混合液引入沉淀池，静置沉淀时间2-4小时，可分成上清液和沉淀污泥，上清液即已处理完成，可进行排放或回用；
j.将步骤i中的沉淀污泥排入污泥池，进行初步浓缩，得到初步浓缩的污泥饼和排出的液体，初步浓缩排出的液体引入收集池；
K.将步骤j中的污泥饼排至板框压滤机，进行脱水，板框压滤机脱出的液体引入收集池，压滤机脱水后的污泥饼即可外运处理。
优选地，步骤a中，通过液位计控制提升泵的启停，调节收集池中化学沉铜清洗水的量。
优选地，步骤b中，通过pH在线仪控制硫酸的加入量，调节酸析池内的pH值。
优选地，步骤b或步骤d或步骤e或步骤f或步骤g或步骤h中，其加药量通过计量泵控制流量。
优选地，步骤b或步骤c或步骤d或步骤e或步骤f或步骤g或步骤h中，其停留反应可搅拌进行。
优选地，步骤c中，在铁碳微电解塔内通过罗茨鼓风机进行曝气。
优选地，步骤d中，通过氧化还原仪控制氧化还原进程，即控制双氧水的加入量，当氧化还原电位达到320mv时停止加药。
优选地，步骤e中，通过pH在线仪控制氢氧化钠的加入量，调节pH调整池内的pH值。
优选地，步骤f中，硫化物沉淀剂采用硫化钠。
优选地，步骤g中，混凝剂采用盐基度60％的聚合氯化铝。
优选地，步骤h中，助凝剂采用1200万分子量的聚丙烯酰胺。
(3)有益效果
本发明克服了现有方法下无法同时有效的去除铜离子和降低化学需氧量、无法连续稳定的进行处理、加药精度低费用高、抗冲击负荷能力差、处理后水质不稳定的缺点，本发明达到了能同时有效的去除铜离子和降低化学需氧量、连续稳定的进行处理、加药精度高费用低、抗冲击负荷能力强、处理后水质稳定的效果。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种化学沉铜清洗水的处理系统，如图1所示，其步骤如下：
a.在收集池内，通过液位计控制提升泵收集化学沉铜清洗水，收集的化学沉铜清洗水水质指标为铜离子120mg/l、化学需氧量4200mg/l、pH值11.5，并在收集池内停留12小时；
b.将步骤a中的清洗水引入酸析池中，通过pH在线仪控制计量泵在酸析池中加入硫酸，将其pH值调整为2，停留反应剧烈搅拌10分钟，再静置30分钟；
c.将步骤b中的混合液引入铁碳微电解塔，用罗茨鼓风机进行曝气，使其气水比为5:1，停留反应搅拌2小时；
d.将步骤c中的混合液引入衰减池，通过氧化还原仪控制计量泵在衰减池中加入30％浓度的双氧水，当氧化还原仪电位达到320mv时停止加药，此时加入30％浓度的双氧水25mg/l，停留反应搅拌2小时；
e.将步骤d中的混合液引入pH调整池，通过pH在线仪控制计量泵在pH调整池中加入氢氧化钠，将其pH值调整为10，停留反应搅拌30分钟；
f.将步骤e中的混合液引入硫化物反应池，通过计量泵在硫化物反应池中加入硫化物沉淀剂硫化钠120mg/l，停留反应搅拌20分钟；
g.将步骤f中的混合液引入混凝反应池，通过计量泵在混凝反应池中加入混凝剂盐基度60％的聚合氯化铝35mg/l，停留反应搅拌15分钟；
h.将步骤g中的混合液引入助凝反应池，通过计量泵在助凝反应池中加入助凝剂1200万分子量的聚丙烯酰胺3mg/l，停留反应搅拌30分钟；
i.将步骤h中的混合液引入沉淀池，静置沉淀4小时，可分成上清液和沉淀污泥，上清液即已处理完成，上清液水质指标为铜离子0.46mg/l、化学需氧量77mg/l、pH值8.7，符合《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)，可进行排放或回用；
j.将步骤i中的沉淀污泥排入污泥池，进行初步浓缩，得到初步浓缩的污泥饼和排出的液体，初步浓缩排出的液体引入收集池；
k.将步骤j中的污泥饼排至板框压滤机，进行脱水，板框压滤机脱出的液体引入收集池，压滤机脱水后的污泥饼即可外运处理。
实施例2
一种化学沉铜清洗水的处理系统，如图1所示，其步骤如下：
a.在收集池内，通过液位计控制提升泵收集化学沉铜清洗水，收集的化学沉铜清洗水水质指标为铜离子60mg/l、化学需氧量2300mg/l、pH值8.5，并在收集池内停留6小时；
b.将步骤a中的清洗水引入酸析池中，通过pH在线仪控制计量泵在酸析池中加入硫酸，将其pH值调整为1.5，停留反应剧烈搅拌5分钟，再静置20分钟；
c.将步骤b中的混合液引入铁碳微电解塔，用罗茨鼓风机进行曝气，使其气水比为4:1，停留反应搅拌1.5小时；
d.将步骤c中的混合液引入衰减池，通过氧化还原仪控制计量泵在衰减池中加入30％浓度的双氧水，当氧化还原仪电位达到320mv时停止加药，此时加入30％浓度的双氧水10mg/l，停留反应搅拌1小时；
e.将步骤d中的混合液引入pH调整池，通过pH在线仪控制计量泵在pH调整池中加入氢氧化钠，将其pH值调整为9.5，停留反应搅拌10分钟；
f.将步骤e中的混合液引入硫化物反应池，通过计量泵在硫化物反应池中加入硫化物沉淀剂硫化钠70mg/l，停留反应搅拌10分钟；
g.将步骤f中的混合液引入混凝反应池，通过计量泵在混凝反应池中加入混凝剂盐基度60％的聚合氯化铝20mg/l，停留反应搅拌10分钟；
h.将步骤g中的混合液引入助凝反应池，通过计量泵在助凝反应池中加入助凝剂1200万分子量的聚丙烯酰胺1mg/l，停留反应搅拌20分钟；
i.将步骤h中的混合液引入沉淀池，静置沉淀2小时，可分成上清液和沉淀污泥，上清液即已处理完成，上清液水质指标为铜离子0.42mg/l、化学需氧量68mg/l、pH值8.5，符合《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)，可进行排放或回用；
j.将步骤i中的沉淀污泥排入污泥池，进行初步浓缩，得到初步浓缩的污泥饼和排出的液体，初步浓缩排出的液体引入收集池；
k.将步骤j中的污泥饼排至板框压滤机，进行脱水，板框压滤机脱出的液体引入收集池，压滤机脱水后的污泥饼即可外运处理。
实施例3
一种化学沉铜清洗水的处理系统，如图1所示，其步骤如下：
a.在收集池内，通过液位计控制提升泵收集化学沉铜清洗水，收集的化学沉铜清洗水水质指标为铜离子72mg/l、化学需氧量2800mg/l、pH值9.2，并在收集池内停留9小时；
b.将步骤a中的清洗水引入酸析池中，通过pH在线仪控制计量泵在酸析池中加入硫酸，将其pH值调整为1.7，停留反应剧烈搅拌8分钟，再静置25分钟；
c.将步骤b中的混合液引入铁碳微电解塔，用罗茨鼓风机进行曝气，使其气水比为3:1，停留反应搅拌0.5小时；
d.将步骤c中的混合液引入衰减池，通过氧化还原仪控制计量泵在衰减池中加入30％浓度的双氧水，当氧化还原仪电位达到320mv时停止加药，此时加入30％浓度的双氧水20mg/l，停留反应搅拌1.5小时；
e.将步骤d中的混合液引入pH调整池，通过pH在线仪控制计量泵在pH调整池中加入氢氧化钠，将其pH值调整为9，停留反应搅拌20分钟；
f.将步骤e中的混合液引入硫化物反应池，通过计量泵在硫化物反应池中加入硫化物沉淀剂硫化钠20mg/l，停留反应搅拌15分钟；
g.将步骤f中的混合液引入混凝反应池，通过计量泵在混凝反应池中加入混凝剂盐基度60％的聚合氯化铝50mg/l，停留反应搅拌20分钟；
h.将步骤g中的混合液引入助凝反应池，通过计量泵在助凝反应池中加入助凝剂1200万分子量的聚丙烯酰胺5mg/l，停留反应搅拌40分钟；
i.将步骤h中的混合液引入沉淀池，静置沉淀3小时，可分成上清液和沉淀污泥，上清液即已处理完成，上清液水质指标为铜离子0.22mg/l、化学需氧量47mg/l、pH值8.2，符合《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)，可进行排放或回用；
j.将步骤i中的沉淀污泥排入污泥池，进行初步浓缩，得到初步浓缩的污泥饼和排出的液体，初步浓缩排出的液体引入收集池；
k.将步骤j中的污泥饼排至板框压滤机，进行脱水，板框压滤机脱出的液体引入收集池，压滤机脱水后的污泥饼即可外运处理。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种化学沉铜清洗水的处理系统，其特征在于，其步骤如下：
a.在收集池内利用提升泵收集化学沉铜清洗水，并在收集池内停留6-12小时；
b.将步骤a中的清洗水引入酸析池中，加入硫酸4，将其pH值控制在1.5-2之间，停留反应时间5-10分钟，再静置20-30分钟；
c.将步骤b中的混合液引入铁碳微电解塔，进行曝气处理，使其气水比为3：1-5:1，停留反应时间0.5-2小时；
d.将步骤c中的混合液引入衰减池，加入30％浓度的双氧水10-25mg/l，停留反应时间1-2小时；
e.将步骤d中的混合液引入pH调整池，加入氢氧化钠，将其pH值控制在9-10之间，停留反应时间10-30分钟；
f.将步骤e中的混合液引入硫化物反应池，加入硫化物沉淀剂20-120mg/l，停留反应时间10-20分钟；
g.将步骤f中的混合液引入混凝反应池，加入混凝剂20-50mg/l，停留反应时间10-20分钟；
h.将步骤g中的混合液引入助凝反应池，加入助凝剂1-5mg/l，停留反应时间20-40分钟；
i.将步骤h中的混合液引入沉淀池，静置沉淀时间2-4小时，可分成上清液和沉淀污泥，上清液即已处理完成，可进行排放或回用；
j.将步骤i中的沉淀污泥排入污泥池，进行初步浓缩，得到初步浓缩的污泥饼和排出的液体，初步浓缩排出的液体引入收集池；
k.将步骤j中的污泥饼排至板框压滤机，进行脱水，板框压滤机脱出的液体引入收集池，压滤机脱水后的污泥饼即可外运处理。
2.根据权利要求1所述的一种化学沉铜清洗水的处理系统，其特征在于，步骤a中，通过液位计控制提升泵的启停，调节收集池中化学沉铜清洗水的量。
3.根据权利要求1所述的一种化学沉铜清洗水的处理系统，其特征在于，步骤b中，通过pH在线仪控制硫酸的加入量，调节酸析池内的pH值。
4.根据权利要求1所述的一种化学沉铜清洗水的处理系统，其特征在于，步骤b或步骤d或步骤e或步骤f或步骤g或步骤h中，其加药量通过计量泵控制流量。
5.根据权利要求1所述的一种化学沉铜清洗水的处理系统，其特征在于，步骤b或步骤c或步骤d或步骤e或步骤f或步骤g或步骤h中，其停留反应搅拌进行。
6.根据权利要求1所述的一种化学沉铜清洗水的处理系统，其特征在于，步骤c中，在铁碳微电解塔内通过罗茨鼓风机进行曝气。
7.根据权利要求1所述的一种化学沉铜清洗水的处理系统，其特征在于，步骤d中，通过氧化还原仪控制氧化还原进程，即控制双氧水的加入量，当氧化还原电位达到320mv时停止加药。
8.根据权利要求1所述的一种化学沉铜清洗水的处理系统，其特征在于，步骤e中，通过pH在线仪控制氢氧化钠的加入量，调节pH调整池内的pH值。
9.根据权利要求1所述的一种化学沉铜清洗水的处理系统，其特征在于，步骤f中，硫化物沉淀剂采用硫化钠；步骤g中，混凝剂采用盐基度60％的聚合氯化铝；步骤h中，助凝剂采用1200万分子量的聚丙烯酰胺。
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