CN107434325A - 一种pcb板制造产生的电镀废液处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，在真空状态下低温蒸发分离为浓缩液与蒸汽；蒸汽通过蒸馏釜汽化冷凝，经过反渗透膜组件处理成可回用的达标水；将浓缩液外排后进入烘干脱水机去除水分后进行焚烧，利用水与污染物挥发性的差异实现物理分离，可行性良好，适应多种性质废液的优点，环保性能高，具有良好的应用前景。

Description

一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺
技术领域
本发明涉及印制电路板技术领域，具体涉及一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺。
背景技术
印制电路板行业涉及电镀生产工艺，在电镀加工过程中不可避免地排放高浓度的废液，电镀废液中有害物质含量高，成分复杂，因而造成处理技术难度较大，并对周围环境造成严重的威胁。随着人类环保意识的日益提高，电镀废液无害化、资源化处理越来越受到人们的关注和重视。
目前，对于液态废物，常见的物理法处理工艺包括：沉降、气浮、离心、过滤、蒸馏等，而吹脱、微滤、超滤、纳滤等工艺则较少采用；常用于废液的物理化学处理工艺包括：酸碱中和、氧化还原、离子交换、吸附解吸、混凝沉淀等，而置换、电解、反渗透、电渗析、萃取、光分解等工艺较少采用。由于电镀废液中的性质复杂，传统的单一处理工艺无法满足废液处理的出水达标排放，需要多种处理方法联合使用的工艺流程，但投资与运行费用较高，同时出水水质不稳定，现阶段尤其是需要降低出水的总氮、总磷指标，如何设计一种技术可靠，经济可行性良好、适应多种性质的镀废液处理的工艺，是当前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服传统的单一处理工艺无法满足废液处理的出水达标排放，多种处理方法联合使用的工艺流程，投资与运行费用较高，且出水水质不稳定的问题。本发明的PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，在真空状态下低温蒸发分离为浓缩液与蒸汽；蒸汽通过蒸馏釜汽化冷凝，经过反渗透膜组件处理成可回用的达标水；将浓缩液外排后进入烘干脱水机去除水分后进行焚烧，利用水与污染物挥发性的差异实现物理分离，可行性良好，适应多种性质废液的优点，环保性能高，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：包括以下步骤，
步骤（A），将电镀废液输送到蒸发器内，通过真空泵对蒸发器进行抽真空，将蒸发器的操作压力控制在5kPa；
步骤（B），将抽真空后的蒸发器的蒸发温度保持在25-30℃之间，使蒸发器内的电镀废液分离为蒸汽与浓缩液，将蒸汽从蒸发器的顶部排出并输送到蒸馏釜；
步骤（C），蒸汽在蒸馏釜内形成冷凝水，并冷凝水输送到反渗透膜处理组件，通过反渗透膜处理组件对冷凝水进行反渗透膜处理，得到达标出水；
步骤（D），实时监测蒸发器内浓缩液的浓度，当浓缩液的浓度比大于浓度比阈值时，将浓缩液从蒸发器的底部排出并输送到烘干脱水机；
步骤（E），通过烘干脱水机将浓缩液的废渣与废水分离，并将废水反馈输送至蒸发器，重复步骤（A）-步骤（D），直到废水的含水率低于60%，执行步骤（F）；
步骤（G），将废渣作为含铜废物焚烧处置。
前述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（B），蒸发器采用材质为316不锈钢制成。
前述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（C），蒸馏釜内部衬托有材料涂层。
前述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：所述材料涂层采用聚四氟乙烯制成。
前述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（C），所述反渗透膜处理，保证达标出水量控制在20m3/H，所述反渗透膜处理组件包括第一反渗透膜处理段、第二反渗透膜处理段、第三反渗透膜处理段，所述第一反渗透膜处理段两个端部的冷凝水的压差控制在0.6 MPa；所述第二反渗透膜处理段两个端部的冷凝水的压差控制在0.5MPa；所述第三反渗透膜处理段两个端部的冷凝水压差控制在0.4 MPa；且相邻的两段反渗透膜处理段之间的冷凝水压差控制在0.3 MPa。
前述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（C），所述达标出水的水质电导率小于10 μs/cm。
前述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（E），浓度比阈值的范围在9.0-9.5之间。
本发明的有益效果是：本发明的PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，在真空状态下低温蒸发分离为浓缩液与蒸汽；蒸汽通过蒸馏釜汽化冷凝，经过反渗透膜组件处理成可回用的达标水；将浓缩液外排后进入烘干脱水机去除水分后进行焚烧，利用水与污染物挥发性的差异实现物理分离，可行性良好，适应多种性质废液的优点，环保性能高，并具有以下优点，
（1）废液处理的单位能量消耗低，运行成本低，节能效果显著；
（2）清洁能源，没有任何污染，其只要有工业电源配置蒸发器、蒸馏釜、烘干脱水机，即可运行；
（3）适用范围广，可处理多种性质复杂的高浓度废液；
（4）氮磷的去除效率高，外排的水质达到回用的标准；
（5）蒸馏釜的内壁衬托有材料涂层，不易腐蚀结垢，清洗频率低，保养维护工作量小；
（6）操作简单便捷，自动化程度高，节省人力；
（7）废液浓缩比高，浓缩液占原电镀废液的体积比低于10%；
（8）浓缩液脱水后，将废渣作为含铜废物焚烧处置，实现废液处置零排放。
附图说明
图1是本发明的PCB板制造产生的电镀废液处理工艺的流程图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明的PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，包括以下步骤，
步骤（A），将电镀废液输送到蒸发器内，通过真空泵对蒸发器进行抽真空，将蒸发器的操作压力控制在5kPa，蒸发器在真空的状态下，可实现低温增加，节能环保；
步骤（B），将抽真空后的蒸发器的蒸发温度保持在25-30℃之间，在在真空的状态下蒸发器，25-30℃足够实现电镀废液的蒸发，使蒸发器内的电镀废液分离为蒸汽与浓缩液，将蒸汽从蒸发器的顶部排出并输送到蒸馏釜，优选的，蒸发器采用材质为316不锈钢制成，且低温蒸发的方式可以避免蒸发器内壁出现结垢与腐蚀，延长其的使用寿命，且无需短时间进行蒸发器内壁清洗，省时省力，且蒸发器的能耗为复合热源，复合热源可以使用电力、蒸汽、 热水多种能源，节能环保；
步骤（C），蒸汽在蒸馏釜内形成冷凝水，并冷凝水输送到反渗透膜处理组件，通过反渗透膜处理组件对冷凝水进行反渗透膜处理，得到达标出水，所述反渗透膜处理，保证达标出水量控制在20m3/H，所述反渗透膜处理，保证达标出水量控制在20m3/H，所述反渗透膜处理组件包括第一反渗透膜处理段、第二反渗透膜处理段、第三反渗透膜处理段，所述第一反渗透膜处理段两个端部的冷凝水的压差控制在0.6 MPa；所述第二反渗透膜处理段两个端部的冷凝水的压差控制在0.5 MPa；所述第三反渗透膜处理段两个端部的冷凝水压差控制在0.4 MPa；且相邻的两段反渗透膜处理段之间的冷凝水压差控制在0.3 MPa，通过上述的反渗透膜处理组件处理后的达标出水的水质电导率小于10 μs/cm；
优选的，蒸馏釜内部衬托有材料涂层，所述材料涂层采用聚四氟乙烯制成，可抗强酸腐蚀，无需调节PH值，在强酸条件下也可正常运行，而传统的蒸馏釜需将PH调节至中性或碱性方可正常运行，减少工艺步骤，操作方便；
步骤（D），实时监测蒸发器内浓缩液的浓度，当浓缩液的浓度比大于浓度比阈值时，将浓缩液从蒸发器的底部排出并输送到烘干脱水机，优选的，浓度比阈值的范围在9.0-9.5之间；
步骤（E），通过烘干脱水机将浓缩液的废渣与废水分离，并将废水反馈输送至蒸发器，重复步骤（A）-步骤（D），直到废水的含水率低于60%，执行步骤（F）；
步骤（F），将废渣作为含铜废物焚烧处置。
本发明的的PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，一个实施例，针对氮磷的高浓度电镀废液排放，经过低温蒸发后的冷凝水的水质数据为：铜、镍、银离子浓度0.1ppm以下；总氮浓度5ppm以下；总磷浓度1ppm以下；COD浓度（化学需氧量）100ppm以下。
本发明的PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，具有以下特点，
（1）蒸馏温度控制
使真空蒸馏釜温度控制在25-30℃即可将废液蒸发浓缩，而常规蒸馏温度在70-80度甚至更高，此种设备相比常规蒸馏釜更节能；
（2）PH值控制
本发明的蒸馏釜内部衬托材料涂层，可抗强酸腐蚀，无需调节PH值，在强酸条件下亦可正常运行，而常规蒸馏釜需将PH调节至中性或碱性方可正常运行；
（3）印制电路行业废液处理的广泛性
本发明的蒸馏釜可处置印制电路板制造过程中全流程产生的高浓度废液，从内层前处理到末端表面处理等全流程所有设备产生的高浓度废液，处理效果均较好，不只是针对其中某一种或某几种；
（4）处置成本的节约性
本发明的蒸馏釜直接运行成本小于150元/吨，而目前危废印制电路板制造过程中产生的废液大部分委托有资质单位处置，处置价格在3000-3500元/吨左右，使用此设备可大幅降低企业运营成本；
（5）末端反渗透处理及脱水处理
反渗透组件主要作用为将蒸馏产生的蒸馏水进一步处理，产生的纯水可直接回用到生产设备中，浓缩液脱水后，污泥作为危废委托有资质单位处置，产生的废水直接返回到蒸馏釜中再次蒸馏，可实现高浓度废液零排放，产生大量的环境收益和社会效益。
综上所述，本发明的PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，在真空状态下低温蒸发分离为浓缩液与蒸汽；蒸汽通过蒸馏釜汽化冷凝，经过反渗透膜组件处理成可回用的达标水；将浓缩液外排后进入烘干脱水机去除水分后进行焚烧，利用水与污染物挥发性的差异实现物理分离，可行性良好，适应多种性质废液的优点，环保性能高，并具有以下优点，
（1）废液处理的单位能量消耗低，运行成本低，节能效果显著；
（2）清洁能源，没有任何污染，其只要有工业电源配置蒸发器、蒸馏釜、烘干脱水机，即可运行；
（3）适用范围广，可处理多种性质复杂的高浓度废液；
（4）氮磷的去除效率高，外排的水质达到回用的标准；
（5）蒸馏釜的内壁衬托有材料涂层，不易腐蚀结垢，清洗频率低，保养维护工作量小；
（6）操作简单便捷，自动化程度高，节省人力；
（7）废液浓缩比高，浓缩液占原电镀废液的体积比低于10%；
（8）浓缩液脱水后，将废渣作为含铜废物焚烧处置，实现废液处置零排放。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：包括以下步骤，
步骤（A），将电镀废液输送到蒸发器内，通过真空泵对蒸发器进行抽真空，将蒸发器的操作压力控制在5kPa；
步骤（B），将抽真空后的蒸发器的蒸发温度保持在25-30℃之间，使蒸发器内的电镀废液分离为蒸汽与浓缩液，将蒸汽从蒸发器的顶部排出并输送到蒸馏釜；
步骤（C），蒸汽在蒸馏釜内形成冷凝水，并冷凝水输送到反渗透膜处理组件，通过反渗透膜处理组件对冷凝水进行反渗透膜处理，得到达标出水；
步骤（D），实时监测蒸发器内浓缩液的浓度，当浓缩液的浓度比大于浓度比阈值时，将浓缩液从蒸发器的底部排出并输送到烘干脱水机；
步骤（E），通过烘干脱水机将浓缩液的废渣与废水分离，并将废水反馈输送至蒸发器，重复步骤（A）-步骤（D），直到废水的含水率低于60%，执行步骤（F）；
步骤（F），将废渣作为含铜废物焚烧处置。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（B），蒸发器采用材质为316不锈钢制成。
3.根据权利要求1所述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（C），蒸馏釜内部衬托有材料涂层。
4.根据权利要求3所述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：所述材料涂层采用聚四氟乙烯制成。
5.根据权利要求1所述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（C），所述反渗透膜处理，保证达标出水量控制在20m3/H，所述反渗透膜处理组件包括第一反渗透膜处理段、第二反渗透膜处理段、第三反渗透膜处理段，所述第一反渗透膜处理段两个端部的冷凝水的压差控制在0.6 MPa；所述第二反渗透膜处理段两个端部的冷凝水的压差控制在0.5 MPa；所述第三反渗透膜处理段两个端部的冷凝水压差控制在0.4 MPa；且相邻的两段反渗透膜处理段之间的冷凝水压差控制在0.3 MPa。
6.根据权利要求5所述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（C），所述达标出水的水质电导率小于10 μs/cm。
7.根据权利要求1所述的一种PCB板制造产生的电镀废液处理工艺，其特征在于：步骤（E），浓度比阈值的范围在9.0-9.5之间。
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