CN205710313U - 一种线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，它包括氨氮废水循环槽、吹脱塔、一级吸收塔、电解槽一、二级吸收塔、电解槽二，氨氮废水循环槽与吹脱塔构成循环体系，一级吸收塔与电解槽一构成循环体系，二级吸收塔与电解槽二构成循环体系，吹脱塔的出气口连接一级吸收塔的进气口，一级吸收塔的出气口连接二级吸收塔的进气口。本实用新型操作简单，使用非常少量的药剂，不用大量使用污水药剂，不需要二次处理污染物，处理费用低，处理线路板碱性蚀刻废液更加节能、环保、经济。

Description

一种线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种线路板碱性蚀刻氨氮废水的处理装置。特别适用于印刷电路板行业碱性蚀刻废液氨氮的处理。

背景技术

蚀刻在线路板生产过程中是一种重要的工艺，采用药剂在一定的温度、压力、速度下、将客户不需要的区域的铜蚀刻掉，保留客户所需要的线路图形。根据其使用化学药剂的不同可分为酸性蚀刻和碱性蚀刻。碱性蚀刻多适用于图形电镀金属抗蚀层如镀覆金、镍、锡铅合金以及锡的电路板，以及其蚀刻速度快、侧蚀小、溶铜能力强，蚀刻速率易于控制等优点，是目前PCB 生产企业应用越来越广泛。

碱性蚀刻废液中含有氨氮，传统的氨氮处理工艺采用的是吹脱法、离子交换法、化学沉淀法、折点氯化法、电化学氧化技术等，传统的吹脱法需要大量使用碱，并且会造成大气二次污染等；离子交换法只适用于中低浓度的氨氮废水，对于高浓度氨氮需要频繁更换树脂；化学沉淀法需要投入大量的沉淀剂，并且会产生大量的沉淀物，造成二次污染；折点氯气法容易产生氯胺和氯化有机物，容易造成二次污染，而且运行成本很高；电化学氧化技术有产生的二次污染小，条件温和，易操作等优点，但是对于线路板废水含有较高的氨氮，并且废水中含有铜离子，处理量大的特点，有处理成本高，效率低等缺点。

目前在线路板氨氮废水处理中，还没有单一的某种处理工艺能够做到处理达标、不产生二次污染、操作简单、运行成本低、环境友好型工艺，本实用新型装置是针对线路板碱性蚀刻废水的特点，采用吹脱和电化学氧化结合法，能够低成本高效率将含氮废水处理达标，实现资源节约高效环保的工艺路线。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，解决现有碱性蚀刻中废液处理工艺复杂、成本高的不足。

本实用新型采用下述技术方案来实现。一种线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，它包括氨氮废水循环槽、提升泵A、鼓风机、吹脱塔、一级吸收塔、提升泵B、电解槽一、提升泵C、二级吸收塔、电解槽二、提升泵D、 PH计、转子流量计等。氨氮废水循环槽接氨氮废水进口管，氨氮废水循环槽与吹脱塔底部连通，吹脱塔内安装带喷嘴的喷淋管，氨氮废水循环槽内安装PH计，氨氮废水循环槽底部安装提升泵A，提升泵A的出口处安装转子流量计并接向吹脱塔的喷淋管，吹脱塔的底部安装进气管，进气管连接鼓风机，吹脱塔底部还连接生化池进口管，生化池进口管上安装提升泵B，吹脱塔顶部的出气管连接一级吸收塔底部的进气管，一级吸收塔连通电解槽一，电解槽一连接提升泵C，提升泵C出口处安装转子流量计并通向一级吸收塔内的喷淋管，电解槽一中安装PH计和电解气体放空管。

为使废气处理更为彻底，在前述实施例的基础上进一步改进，一级吸收塔顶部的出气管连接二级吸收塔底部的进气管，二级吸收塔连通电解槽二，电解槽二连接提升泵D，提升泵D出口处安装转子流量计并通向二级吸收塔内的喷淋管，电解槽二中安装PH计和电解气体放空管。二级吸收塔顶部安装除雾器并设置气体排放口。

进一步而言，含铜的碱性蚀刻废液先调整PH值至11~12之间，在吹脱塔中进行循环吹脱，废液吹脱到100mg/L以下转入生化池中进行处理，吹脱出来的氨气和空气的混合气进入一级吸收塔。

进一步而言，吹脱出混合气进入一级吸收喷淋塔中，氨气通过泵循环被电解液吸收，同时电解液在泵循环作用下在电解槽中进行电解除氨，并且通过自动加药系统自动补加氢氧化钠和稀盐酸进行调节PH控制在6~8之间，未吸收的空气进入二级吸收塔中处理。

进一步而言，未吸收的氨气进入二级吸收喷淋塔，一级吸收塔未吸收的氨气被循环电解液吸收，同时电解液在泵作用下在电解槽中进行电解除氨，同样通过自动加药系统自动补加氢氧化钠和稀盐酸进行调节PH控制在6~8之间，空气从二级吸收塔经过除雾器放空到大气。

进一步而言，吸收塔正常吸收氨气过程中根据PH的变化调整电解电流大小，首次电解需加氯化钠溶液中补充氯离子作为催化剂，电解出来的氮气直接排空到大气。

本实用新型是将含有铜离子碱性蚀刻废液，首先在吹脱塔中进行吹脱，将氨气分离出来，以防止在后续电解过程中铜析出影响氨电解效率；采用两级吸收塔，将氨气吸收更充分防止对大气的二次污染；同时吸收的氨气采用两级电解方式将氨还原成氮气，不需要加入酸或者其他药剂直接将气体转化成无害气体；吹脱后的低浓度氨氮废水进入生化池与其他废水一同处理，相比电解处理更经济。相比于其他处理方式，整个处理工序操作简单，使用非常少量的药剂，不用大量使用污水药剂，不需要二次处理污染物，处理费用低，处理线路板碱性蚀刻废液更加节能、环保、经济。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

其中：1-鼓风机；2-转子流量计；3-提升泵A；4-氨氮废水进口管；5-氨氮废水循环槽；

6-PH计；7-喷嘴；8-吹脱塔；9-提升泵B；10-一级吸收塔；11-生化池进口管；

12-气体排放口； 13-电解槽一；14-提升泵C；15-除雾器；16-二级吸收塔；

17-电解槽二；18-提升泵D；19-电解气体放空管。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的结构特征、技术手段以及所实现的目的及效果，以下结合实施方式并配合附图进行详细说明。

如图1所示，本实用新型所述线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，其设备包括氨氮废水循环槽5、提升泵A3、鼓风机1、吹脱塔8、一级吸收塔10、提升泵B9、电解槽一13、提升泵C14、二级吸收塔16、电解槽二17、提升泵D18、 PH计6、转子流量计2等。氨氮废水循环槽5接氨氮废水进口管4，氨氮废水循环槽5与吹脱塔8底部连通，吹脱塔8内安装带喷嘴7的喷淋管，氨氮废水循环槽5内安装PH计6，氨氮废水循环槽5底部安装提升泵A3，提升泵A3的出口处安装转子流量计2并接向吹脱塔8的喷淋管，吹脱塔8的底部安装进气管，进气管连接鼓风机1，吹脱塔8底部还连接生化池进口管11，生化池进口管11上安装提升泵B9，吹脱塔8顶部的出气管连接一级吸收塔10底部的进气管，一级吸收塔10连通电解槽一13，电解槽一13连接提升泵C14，提升泵C14出口处安装转子流量计2并通向一级吸收塔10内的喷淋管，电解槽一13中安装PH计6和电解气体放空管19。

为使废气处理更为彻底，在前述实施例的基础上进一步改进，一级吸收塔10顶部的出气管连接二级吸收塔16底部的进气管，二级吸收塔16连通电解槽二17，电解槽二17连接提升泵D18，提升泵D18出口处安装转子流量计2并通向二级吸收塔16内的喷淋管，电解槽二17中安装PH计6和电解气体放空管19。二级吸收塔16顶部安装除雾器15并设置气体排放口12。

车间的含氨氮废水从氨氮废水进口管4一次性转入氨氮废水循环槽5中，通过氢氧化钠和稀盐酸来调节PH值至11~12之间，启动鼓风机1，将调整好PH值的废液经过提升泵A3打入吹脱塔8中进行循环吹脱，吹脱的目的是利用空气将碱性废液中的氨气吹脱出来，从底部进入一级吸收塔10，吹脱2~3小时后取样检测氨氮，若氨氮值小于100mg/L时，通过提升泵B9转到生化池中进行后续处理，若不合格继续吹脱。

通过提升泵C14循环电解液进行吸收进入到一级吸收塔10中的氨气，一级吸收塔10、电解槽一13、提升泵C14不断进行循环吸收、电解，氨气被电解液吸收通电电解，空气从一级吸收塔10顶排出至二级吸收塔16，电解槽一13中的PH变化，根据PH的变化调整电解电流大小，电解PH值控制在6~9之间，PH值高于9加大电解电流，PH值低于6，电解槽一13停止电解。

一级吸收塔10未吸收完的氨气进入二级吸收塔16再次吸收电解，尽量将氨气完全吸收，经过二级吸收塔16、电解槽二17和提升泵D18循环吸收电解氨气，二级吸收塔16吸收的氨气量低于一级吸收塔10，所以电解槽二17的电流控制低于电解槽一13，根据PH的变化调整电解电流大小，电解PH值控制在6~8之间，PH值高于8加大电解电流，PH值低于6降低电解电流，空气从二级吸收塔16经除雾器15从气体排放口12放空到大气。

吸收塔正常吸收氨气过程中，首次电解需加氯化钠溶液中补充氯离子作为催化剂，电解出来的氮气通过电解气体放空管19直接排空到大气。

电解反应机理：

阳极反应：2Cl^-→Cl₂+2e^-

溶液中：Cl₂+H₂O←→NH₂Cl+H₂O+Cl^-

HOCl+NH₄ ⁺→NH₂Cl+H₂O+H⁺

HOCl+NH₂Cl→NHCl₂+H₂O

NH₂Cl+H₂O→NOH+2H⁺+2Cl^-

NHCl₂+NOH→N₂+HOCl+H⁺+Cl^-

总反应：NH₄ ⁺+OH^-→N₂+2H₂O

本实用新型是将碱性蚀刻废液首先在吹脱塔中进行吹脱，将氨气从溶液中分离出来，由于废液含有重金属和其他不明杂质物，如果直接电解可能重金属析出或者其他物质电解而影响氨电解效率；采用两级吸收塔，将氨气吸收更充分防止尾气放空对大气的二次污染；采用电解方式将氨还原成氮气，不需要加入药剂就可以直接将氨氮转化成无害气体，两级吸收电解能彻底将氨气处理；吹脱后的低浓度氨氮废水进入生化池与其他废水一同处理，相比电解处理更经济。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围。凡是利用本实用新型及附图内容所作之结构、材料和用途的变换，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，它包括氨氮废水循环槽、提升泵A、鼓风机、吹脱塔、一级吸收塔、提升泵B、电解槽一、提升泵C，其特征在于：氨氮废水循环槽接氨氮废水进口管，氨氮废水循环槽与吹脱塔底部连通，吹脱塔内安装带喷嘴的喷淋管，氨氮废水循环槽底部安装提升泵A，提升泵A的出口处安装转子流量计并接向吹脱塔的喷淋管，吹脱塔的底部安装进气管，进气管连接鼓风机，吹脱塔底部还连接生化池进口管，生化池进口管上安装提升泵B，吹脱塔顶部的出气管连接一级吸收塔底部的进气管，一级吸收塔连通电解槽一，电解槽一连接提升泵C，提升泵C出口处安装转子流量计并通向一级吸收塔内的喷淋管。

2.根据权利要求1所述的线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，其特征在于，一级吸收塔顶部的出气管连接二级吸收塔底部的进气管，二级吸收塔连通电解槽二，电解槽二连接提升泵D，提升泵D出口处安装转子流量计并通向二级吸收塔内的喷淋管。

3.根据权利要求2所述的线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，其特征在于，电解槽二中安装PH计和电解气体放空管。

4.根据权利要求2所述的线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，其特征在于，二级吸收塔顶部安装除雾器并设置气体排放口。

5.根据权利要求1所述的线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，其特征在于，氨氮废水循环槽内安装PH计。

6.根据权利要求1所述的线路板碱性蚀刻氨氮废水处理装置，其特征在于，电解槽一中安装PH计和电解气体放空管。