CN109467242A - 节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，包括下列步骤：S1、预处理；S2、特种膜处理；S3、再生水回收。S4、树脂吸附；S5、树脂解析再生；S6、氧化S7：絮凝沉淀；S8、达标排放。本发明降低了线路板废水处理的成本，实现了资源的回收利用。

Description

节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其是一种节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺。
背景技术
线路板生产过程中，会产生大量的磨刷废水、一般清洗废水、有机废水、综合废水、含镍废水、含银废水、含氰废水、脱膜显影废水等，该废水无法直接排放，需要对其进行处理才能达到排放要求，但是现传统处理废水的工艺复杂、处理成本高，产生污泥多处理费用贵，资源无法回收。
发明内容
基于此，有必要提供一种节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，包括下列步骤：
S1、预处理：将废水排入到预处理系统，对废水进行预处理，去除废水中的颗粒物以及杂质；
S2、特种膜处理：预处理过后的废水进入到特种膜过滤系统中，使用特种膜过滤系统中的特种分离膜滤除废水中的胶体以及悬浮物；
S3、再生水回收：特种膜处理过后的废水进入到特种膜系统中，经特种膜系统处理后得到浓水和再生水，其中浓水进入到预处理系统中，再生水可以用于生产用水。
S4、树脂吸附：特种膜处理过后的废水进入到特种树脂吸附系统中，使用特种树脂吸附系统中的离子交换树脂吸附废水中的铜离子，从而除去废水中的铜离子；
S5、树脂解析再生：
S5.1：使用硫酸对吸附饱和的离子交换树脂进行解析再生处理，使被吸附在离子交换树脂内的铜离子解析出来，进入到硫酸中得到树脂解析液；
S5.2:树脂解析液进入到特种膜浓缩系统中，使用特种浓缩膜对树脂解析液进行过滤处理，使铜离子的浓度进一步浓缩，得到浓缩液和透出液；
其中浓缩液为被特种浓缩膜过滤后留有大部分铜离子的树脂解析液，透出液为透过特种浓缩膜铜离子含量极少的树脂解析液。
S5.3：浓缩液进入到冷冻结晶系统中，降低浓缩液的温度，从而降低浓缩液中硫酸铜的溶解度，析出无水硫酸铜晶体，以回收硫酸铜。
S6、氧化：进行了树脂吸附处理的废水进入到流体化床芬顿系统，进行高级氧化反应，减少废水中的COD；
S7：絮凝沉淀：经过了氧化反应的废水进入到混凝沉淀系统中的絮凝沉淀池中，并在絮凝沉淀池中加入硫酸亚铁和烧碱，沉淀废水中的铜离子得到污泥；
S8、达标排放：将废水沉淀后得到的符合排放标准的上清液进行排放。
其中，预处理为现有技术的废水处理工艺，对废水进行预处理可以有效减少废水在工序处理工艺中的污堵、结垢和膜降解，从而大幅提高系统效能，实现系统产水量、回收率和运行费用的最优化。
氧化处理可以有效降低废水的COD量，从而能有效减少后续絮凝沉淀过程中碱的用量。
优选的，所述特种膜过滤系统的特种分离膜为材质为PAN的超滤膜。
超滤膜是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.01微米以下的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位）、粒径大于10纳米的颗粒。
优选的，所述特种膜系统的特种分离膜为RO膜。
RO膜的孔径为0.0001微米，细菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分矿物离子能够通过(通过的离子无益损取向)，其它杂质及重金属无法通过。
优选的，所述特种浓缩膜为NF膜。
NF膜截留分子量介于RO和UF之间，为200-2000，NF的表面分离层有1nm左右的微孔结构。
优选的，特种膜系统的特种分离膜为三层复合膜，过滤皮层的厚度为0.2μm。
优选的，步骤S6中，还包括通过诱导形成促煤结晶，以加速流体化床反应效率。
优选的，步骤S7中，投入的硫酸亚铁和烧碱的量使得废水中的铜离子量小于0.5mg/L。
投入的硫酸亚铁和烧碱的量使得废水中的铜离子量小于0.5mg/L为佳。
优选的，步骤S7中，还包括将絮凝沉淀池中沉淀的污泥进行压滤处理并排出的步骤。
本发明在徐凝沉淀之前对铜离子进行了回收处理，回收了大量的铜离子，使得污泥的产生量比传统处理工艺减少70%-80%。
下面结合上述技术方案对本发明的原理、效果进一步说明：
本发明使用特种树脂吸附铜离子，采用特种膜浓缩系统进一步浓缩铜离子，并通过冷冻结晶技术得到无水硫酸铜产品，污泥量比传统的处理工艺减少70-80%，并且特种膜系统的再生水可回用至生产线，实现了资源的回收利用，降低了线路板废水处理的成本，采用流体化床芬顿系统能够有效的去除线路板废水中的COD。
附图说明
图1为本发明实施例所述节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺的工艺流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述：
其中本发明中所提及的设备均为现有技术所具有的设备，均可在市场购买所得。
实施例1
一种节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，包括下列步骤：
S1、预处理：将废水排入到预处理系统，对废水进行预处理，去除废水中的颗粒物以及杂质；
S2、特种膜处理：预处理过后的废水进入到特种膜过滤系统中，使用特种膜过滤系统中的特种分离膜滤除废水中的胶体以及悬浮物；
S3、再生水回收：特种膜处理过后的废水进入到特种膜系统中，经特种膜系统处理后得到浓水和再生水，其中浓水进入到预处理系统中，再生水可以用于生产用水。
S4、树脂吸附：特种膜处理过后的废水进入到特种树脂吸附系统中，使用特种树脂吸附系统中的离子交换树脂吸附废水中的铜离子，从而除去废水中的铜离子；
S5、树脂解析再生：
S5.1：使用硫酸对吸附饱和的离子交换树脂进行解析再生处理，使被吸附在离子交换树脂内的铜离子解析出来，进入到硫酸中得到树脂解析液，树脂解析液中铜离子浓度可以达到20-30g/L；
S5.2:树脂解析液进入到特种膜浓缩系统中，使用特种浓缩膜对树脂解析液进行过滤处理，使铜离子的浓度进一步浓缩，得到浓缩液和透出液，浓缩液中铜离子可以达到60～80g/L；
S5.3：浓缩液进入到冷冻结晶系统中，降低浓缩液的温度，从而降低浓缩液中硫酸铜的溶解度，析出无水硫酸铜晶体，以回收硫酸铜，制备的无水硫酸铜晶体的纯度可以达到99%以上。
S6、氧化：进行了树脂吸附处理的废水进入到流体化床芬顿系统，进行高级氧化反应，减少废水中的COD，COD去除率可以达到88%；
S7：絮凝沉淀：经过了氧化反应的废水进入到混凝沉淀系统中的絮凝沉淀池中，并在絮凝沉淀池中加入硫酸亚铁和烧碱，沉淀废水中的铜离子得到污泥；
S8、达标排放：将废水沉淀后得到的符合排放标准的上清液进行排放。
实施例2
一种节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，包括下列步骤：
S1、预处理：将废水排入到预处理系统，对废水进行预处理，去除废水中的颗粒物以及杂质；
S2、特种膜处理：预处理过后的废水进入到特种膜过滤系统中，使用特种膜过滤系统中的超滤膜滤除废水中的胶体以及悬浮物；
S3、再生水回收：特种膜处理过后的废水进入到特种膜系统中，经特种膜系统中的RO膜过滤处理后得到浓水和再生水，其中浓水进入到预处理系统中，再生水可以用于生产用水。
S4、树脂吸附：特种膜处理过后的废水进入到特种树脂吸附系统中，使用特种树脂吸附系统中的离子交换树脂吸附废水中的铜离子，从而除去废水中的铜离子；
S5、树脂解析再生：
S5.1：使用硫酸对吸附饱和的离子交换树脂进行解析再生处理，使被吸附在离子交换树脂内的铜离子解析出来，进入到硫酸中得到树脂解析液，树脂解析液中铜离子浓度可以达到20-30g/L；
S5.2:树脂解析液进入到特种膜浓缩系统中，使用NF膜对树脂解析液进行过滤处理，使铜离子的浓度进一步浓缩，得到浓缩液和透出液，浓缩液中铜离子可以达到60～80g/L；
S5.3：浓缩液进入到冷冻结晶系统中，降低浓缩液的温度，从而降低浓缩液中硫酸铜的溶解度，析出无水硫酸铜晶体，以回收硫酸铜，制备的无水硫酸铜晶体的纯度可以达到99%以上。
S6、氧化：进行了树脂吸附处理的废水进入到流体化床芬顿系统，进行高级氧化反应，减少废水中的COD，COD去除率可以达到88%；
S7：絮凝沉淀：经过了氧化反应的废水进入到混凝沉淀系统中的絮凝沉淀池中，并在絮凝沉淀池中加入硫酸亚铁和烧碱，沉淀废水中的铜离子得到污泥；
S8、达标排放：将废水沉淀后得到的符合排放标准的上清液进行排放。
实施例3
一种节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，包括下列步骤：
S1、预处理：将废水排入到预处理系统，对废水进行预处理，去除废水中的颗粒物以及杂质；
S2、特种膜处理：预处理过后的废水进入到特种膜过滤系统中，使用特种膜过滤系统中的超滤膜滤除废水中的胶体以及悬浮物；
S3、再生水回收：特种膜处理过后的废水进入到特种膜系统中，经特种膜系统中的RO膜过滤处理后得到浓水和再生水，其中浓水进入到预处理系统中，再生水可以用于生产用水。
S4、树脂吸附：特种膜处理过后的废水进入到特种树脂吸附系统中，使用特种树脂吸附系统中的离子交换树脂吸附废水中的铜离子，从而除去废水中的铜离子；
S5、树脂解析再生：
S5.1：使用硫酸对吸附饱和的离子交换树脂进行解析再生处理，使被吸附在离子交换树脂内的铜离子解析出来，进入到硫酸中得到树脂解析液，树脂解析液中铜离子浓度可以达到20-30g/L；
S5.2:树脂解析液进入到特种膜浓缩系统中，使用NF膜对树脂解析液进行过滤处理，使铜离子的浓度进一步浓缩，得到浓缩液和透出液，浓缩液中铜离子可以达到60～80g/L；
S5.3：浓缩液进入到冷冻结晶系统中，降低浓缩液的温度，从而降低浓缩液中硫酸铜的溶解度，析出无水硫酸铜晶体，以回收硫酸铜，制备的无水硫酸铜晶体的纯度可以达到99%以上。
S6、氧化：进行了树脂吸附处理的废水进入到流体化床芬顿系统，进行高级氧化反应，减少废水中的COD，并诱导形成促煤结晶，以加速流体化床反应效率，其中，COD去除率可以达到88%；
S7：絮凝沉淀：经过了氧化反应的废水进入到混凝沉淀系统中的絮凝沉淀池中，并在絮凝沉淀池中加入硫酸亚铁和烧碱，并使硫酸亚铁和烧碱与铜离子反应并沉淀，得到污泥，且投入的硫酸亚铁和烧碱的量使得废水中的铜离子量小于0.5mg/L，然后将絮凝沉淀池中沉淀的污泥进行压滤处理并排出。
S8、达标排放：将废水沉淀后得到的符合排放标准的上清液进行排放。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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和改进，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 (8)

1.一种节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，其特征在于，包括下列步骤：
S1、预处理：将废水排入到预处理系统，对废水进行预处理，去除废水中的颗粒物以及杂质；
S2、特种膜处理：预处理过后的废水进入到特种膜过滤系统中，使用特种膜过滤系统中的特种分离膜滤除废水中的胶体以及悬浮物；
S3、再生水回收：特种膜处理过后的废水进入到特种膜系统中，经特种膜系统处理后得到浓水和再生水，其中浓水进入到预处理系统中，再生水可以用于生产用水；
S4、树脂吸附：特种膜处理过后的废水进入到特种树脂吸附系统中，使用特种树脂吸附系统中的离子交换树脂吸附废水中的铜离子，从而除去废水中的铜离子；
S5、树脂解析再生：
S5.1：使用硫酸对吸附饱和的离子交换树脂进行解析再生处理，使被吸附在离子交换树脂内的铜离子解析出来，进入到硫酸中得到树脂解析液；
S5.2:树脂解析液进入到特种膜浓缩系统中，使用特种浓缩膜对树脂解析液进行过滤处理，使铜离子的浓度进一步浓缩，得到浓缩液和透出液；
S5.3：浓缩液进入到冷冻结晶系统中，降低浓缩液的温度，从而降低浓缩液中硫酸铜的溶解度，析出无水硫酸铜晶体，以回收硫酸铜；
S6、氧化：进行了树脂吸附处理的废水进入到流体化床芬顿系统，进行高级氧化反应，减少废水中的COD；
S7：絮凝沉淀：经过了氧化反应的废水进入到混凝沉淀系统中的絮凝沉淀池中，并在絮凝沉淀池中加入硫酸亚铁和烧碱，沉淀废水中的铜离子得到污泥；
S8、达标排放：将废水沉淀后得到的符合排放标准的上清液进行排放。
2.根据权利要求1所述的节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，其特征在于，所述特种膜过滤系统的特种分离膜为材质为PAN的超滤膜。
3.根据权利要求1所述的节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，其特征在于，所述特种膜系统的特种分离膜为RO膜。
4.根据权利要求1所述的节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，其特征在于，所述特种浓缩膜为NF膜。
5.根据权利要求1所述的节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，其特征在于，特种膜系统的特种分离膜为三层复合膜，过滤皮层的厚度为0.2μm。
6.根据权利要求1所述的节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，其特征在于，步骤S6中，还包括通过诱导形成促煤结晶，以加速流体化床反应效率。
7.根据权利要求1所述的节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，其特征在于，步骤S7中，投入的硫酸亚铁和烧碱的量使得废水中的铜离子量小于0.5mg/L。
8.根据权利要求1所述的节约碱用量的线路板综合废水处理及铜回收工艺，其特征在于，步骤S7中，还包括将絮凝沉淀池中沉淀的污泥进行压滤处理并排出的步骤。
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