CN109467263A - 线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，包括下列步骤：S1、一次过滤；S2、二次过滤；S3、碳沉；S4、离心分离；S5、水洗、烘干；S6、混凝沉淀；S7、生化处理；S8：达标排放。本发明产污泥量比传统工艺少90%，且能对生产过程中产生的废水和铜资源进行回收处理，并再次利用，有效降低了线路板废水处理的成本。

Description

线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其是一种线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺。
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，且无法回收废水中的铜资源，造成资源的浪费。
发明内容
基于此，有必要提供一种线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，包括下列步骤：
S1、一次过滤：使用第一特种膜对废水进行第一次过滤，得到浓缩液和透过液；
S2、二次过滤：将第一次过滤得到的透过液使用第二特种膜进行第二次过滤，得到浓缩液和透过液，其中产生的透过液可收集后用于生产用水；
S3、碳沉：将第一次过滤和第二次过滤得到的浓缩液加入到碳沉系统中进行碳沉处理，浓缩液中的铜离子与碳沉系统中的碳酸根离子发生反应生成碱式碳酸铜，浓缩液在碳沉系统中沉淀得到含有碱式碳酸铜的沉淀物和上清液；
S4、离心分离：使用离心分离系统中的离心机对碳沉系统产生的沉淀物进行离心分离，得到沉淀物和上清液；
S5、水洗、烘干：对离心分离系统中产生的沉淀物进行水洗以及烘干，得到碱式碳酸铜产品；
S6：混凝沉淀：使用混凝沉淀系统对碳沉系统和离心分离系统产生的上清液进行混凝沉淀，得到污泥和上清液；
S7：生化处理：对混凝沉淀系统中产生的上清液进行生化处理；
S8：达标排放：将经过上述处理过后达到排放标注的废水进行排放。
优选的， 所述第一特种膜为超滤膜，第二特种膜为反渗透膜。
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，用以分离废水中分子量大于500道尔顿(原子质量单位）、粒径大于10纳米的颗粒；反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除废水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
优选的， 步骤S3中，在碳沉系统中投加碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，该混合溶液与浓缩液中的铜离子反应，且控制反应温度为40-50℃，反应终点pH值为7-8，反应产生碱式碳酸铜。
废水中的铜离子在碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液会与之反生化学反应生成不溶于水的碱式碳酸铜，便于将铜离子从废水中分离出来。
优选的， 步骤S4中，离心机的转速为10000r/min，离心时间为5分钟。
优选的， 步骤S7中，采用AO工艺对混凝沉淀系统中产生的上清液进行生化处理。
使用AO工艺对废水惊醒生化处理可以有效降解废水中的有机污染物，同时还能除去废水中的氮和磷。
优选的， 水洗过程包括一次水洗和二次水洗，且一次水洗和二次水洗均采用二次过滤产生的透过液作用洗涤水。
对离心分离系统产生的沉淀物进行多次水洗可以洗净沉淀物中碱式碳酸铜表面的杂质，烘干后可得到纯净的碱式碳酸铜产品。
优选的，烘干温度为80-10℃，烘干时间为1-2h。
下面结合上述技术方案对本发明的原理、效果进一步说明：
本发明工艺流程简单，无需投加大量药品，产生污泥量比传统的处理工艺减少90%，真正做到了经济持续发展和环境保护的同时达到减排要求；另外本发明能对生产过程中产生的废水和铜资源进行回收处理，并再次利用，有效降低了线路板废水处理的成本。
附图说明
图1为本发明实施例所述线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺的工艺流程图。
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
一种线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，包括下列步骤：
S1、一次过滤：使用超滤膜对废水进行第一次过滤，得到浓缩液和透过液，其中透过液中的水分占废水中水分的25%；
S2、二次过滤：将第一次过滤得到的透过液使用反渗透膜进行第二次过滤，得到浓缩液和透过液；
S3、碳沉：将第一次过滤和第二次过滤得到的浓缩液加入到碳沉系统中进行碳沉处理，在碳沉系统中投加碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，且控制反应温度为40℃，反应终点pH值为7，该混合溶液与浓缩液中的铜离子反应，反应产生碱式碳酸铜，浓缩液在碳沉系统中沉淀得到含有碱式碳酸铜的沉淀物和上清液；
S4、离心分离：使用离心分离系统中的离心机对碳沉系统产生的沉淀物进行离心分离，离心机的转速为10000r/min，离心时间为5分钟，得到沉淀物和上清液；
S5、水洗、烘干：使用二次过滤过程中产生的透过液对离心分离系统中产生的沉淀物进行水洗以及烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为1小时，得到碱式碳酸铜产品；
S6、混凝沉淀：使用混凝沉淀系统对碳沉系统和离心分离系统产生的上清液进行混凝沉淀，得到污泥和上清液，上清液中铜离子含量为4.5mg/L；
S7、生化处理：采用AO工艺对混凝沉淀系统中产生的上清液进行生化处理，处理过后的废水中铜离子的含量为0.45mg/L；
S8、达标排放：将经过上述处理过后达到排放标注的废水进行排放。
实施例2
一种线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，包括下列步骤：
S1、一次过滤：使用超滤膜对废水进行第一次过滤，得到浓缩液和透过液，其中透过液中的水分占废水中水分的25%；
S2、二次过滤：将第一次过滤得到的透过液使用反渗透膜进行第二次过滤，得到浓缩液和透过液；
S3、碳沉：将第一次过滤和第二次过滤得到的浓缩液加入到碳沉系统中进行碳沉处理，在碳沉系统中投加碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，且控制反应温度为50℃，反应终点pH值为8，该混合溶液与浓缩液中的铜离子反应，反应产生碱式碳酸铜，浓缩液在碳沉系统中沉淀得到含有碱式碳酸铜的沉淀物和上清液；
S4、离心分离：使用离心分离系统中的离心机对碳沉系统产生的沉淀物进行离心分离，离心机的转速为10000r/min，离心时间为5分钟，得到沉淀物和上清液；
S5、水洗、烘干：使用二次过滤过程中产生的透过液对离心分离系统中产生的沉淀物进行两次水洗，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为2小时，得到碱式碳酸铜产品；
S6、混凝沉淀：使用混凝沉淀系统对碳沉系统和离心分离系统产生的上清液进行混凝沉淀，得到污泥和上清液，上清液中铜离子含量为4.2mg/L；
S7、生化处理：采用AO工艺对混凝沉淀系统中产生的上清液进行生化处理，处理过后的废水中铜离子的含量为0.41mg/L；
S8、达标排放：将经过上述处理过后达到排放标注的废水进行排放。
实施例3
一种线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，包括下列步骤：
S1、一次过滤：使用超滤膜对废水进行第一次过滤，得到浓缩液和透过液，其中透过液中的水分占废水中水分的25%；
S2、二次过滤：将第一次过滤得到的透过液使用反渗透膜进行第二次过滤，得到浓缩液和透过液；
S3、碳沉：将第一次过滤和第二次过滤得到的浓缩液加入到碳沉系统中进行碳沉处理，在碳沉系统中投加碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，且控制反应温度为45℃，反应终点pH值为7.5，该混合溶液与浓缩液中的铜离子反应，反应产生碱式碳酸铜，浓缩液在碳沉系统中沉淀得到含有碱式碳酸铜的沉淀物和上清液；
S4、离心分离：使用离心分离系统中的离心机对碳沉系统产生的沉淀物进行离心分离，离心机的转速为10000r/min，离心时间为5分钟，得到沉淀物和上清液；
S5、水洗、烘干：使用二次过滤过程中产生的透过液对离心分离系统中产生的沉淀物进行两次水洗，然后烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为1.5小时，得到碱式碳酸铜产品；
S6、混凝沉淀：使用混凝沉淀系统对碳沉系统和离心分离系统产生的上清液进行混凝沉淀，得到污泥和上清液，上清液中铜离子含量为4.4mg/L；
S7、生化处理：采用AO工艺对混凝沉淀系统中产生的上清液进行生化处理，处理过后的废水中铜离子的含量为0.43mg/L；
S8、达标排放：将经过上述处理过后达到排放标注的废水进行排放。
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 (7)

1.一种线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，其特征在于，包括下列步骤：
S1、一次过滤：使用第一特种膜对废水进行第一次过滤，得到浓缩液和透过液；
S2、二次过滤：将第一次过滤得到的透过液使用第二特种膜进行第二次过滤，得到浓缩液和透过液，其中产生的透过液可收集后用于生产用水；
S3、碳沉：将第一次过滤和第二次过滤得到的浓缩液加入到碳沉系统中进行碳沉处理，浓缩液中的铜离子与碳沉系统中的碳酸根离子发生反应生成碱式碳酸铜，浓缩液在碳沉系统中沉淀得到含有碱式碳酸铜的沉淀物和上清液；
S4、离心分离：使用离心分离系统中的离心机对碳沉系统产生的沉淀物进行离心分离，得到沉淀物和上清液；
S5、水洗、烘干：对离心分离系统中产生的沉淀物进行水洗以及烘干，得到碱式碳酸铜产品；
S6：混凝沉淀：使用混凝沉淀系统对碳沉系统和离心分离系统产生的上清液进行混凝沉淀，得到污泥和上清液；
S7：生化处理：对混凝沉淀系统中产生的上清液进行生化处理；
S8：达标排放：将经过上述处理过后达到排放标准的废水进行排放。
2.根据权利要求1所述的线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，其特征在于，所述第一特种膜为超滤膜，第二特种膜为反渗透膜。
3.根据权利要求1所述的线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，其特征在于，步骤S3中，在碳沉系统中投加碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，该混合溶液与浓缩液中的铜离子反应，且控制反应温度为40-50℃，反应终点pH值为7-8，反应产生碱式碳酸铜。
4.根据权利要求1所述的线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，其特征在于，步骤S4中，离心机的转速为10000r/min，离心时间为5分钟。
5.根据权利要求1所述的线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，其特征在于，步骤S7中，采用AO工艺对混凝沉淀系统中产生的上清液进行生化处理。
6.根据权利要求1所述的线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，其特征在于，水洗过程包括一次水洗和二次水洗，且一次水洗和二次水洗均采用二次过滤产生的透过液作用洗涤水。
7.根据权利要求1所述的线路板废水高效利用的碱式碳酸铜制备工艺，其特征在于，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-2h。
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