CN218620523U - 一种电子行业含铜废水的回收处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电子行业含铜废水的回收处理系统，所述系统包括预处理系统、过滤系统、提浓系统、纯化系统、有机物降解系统、水回收系统、化混系统、有机物处理装置以及电解系统；铜清洗废水或铜清洗废水与铜废液的混合液依次经过预处理系统、过滤系统和提浓系统处理后，提浓系统的铜浓液出口连接纯化系统，纯化系统的纯化出水连接电解系统；提浓系统的铜稀液出口连接有机物降解系统，有机物降解系统的出水口连接水回收系统，水回收系统的清水出口连接外部回用水池，水回收系统的浓水出口进入化混系统，纯化系统的废液出口也连接化混系统，化混池的出水口连接有机物处理装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子行业含铜废水的回收处理系统。
背景技术
电子行业在元器件生产过程中会投加双氧水、氢氟酸及有机络合剂等化学品，因此产生的铜废液中污染物浓度很高，铜浓度高达4000～5000mg/L，双氧水浓度高达180000～200000mg/L，COD高达55000～60000mg/L，氟离子浓度为1000～1200mg/L，pH<1。在使用大量超纯水对元器件材料进行清洗时，产生的清洗废水中污染物浓度较低，铜浓度为10～20mg/L，双氧水浓度为50～100mg/L，COD浓度为20～30mg/L，氟离子浓度为1～3mg/L，pH为2～4。目前电子厂将铜废液与铜清洗废水混合后进行处理，混合后的含铜废水水质为铜浓度为60～120mg/L，双氧水浓度为3000～5000mg/L，COD为1000～3000mg/L，氟离子浓度为10～100mg/L，pH为1～3。采用化学混凝沉淀法进行处理，处理过程中投加大量化学药剂及衍生出大量含铜污泥；这种处理方式存在以下缺点：(1)药剂投加量及污泥量较大，企业运行成本较高；(2)化学混凝沉淀法出水水量大，盐分、硬度含量较高，回收难度大，通常处理达标后外排，造成水资源浪费；(3)铜废液与铜清洗水以形成含铜污泥的方式进行处置，导致有价资源的流失；(4)出水铜浓度由于水质波动存在超标风险。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型目的旨在提供一种药剂投加量少、含铜污泥量少、且能实现水回收利用的同时还能实现高纯度铜回收的电子行业含铜废水的回收处理系统。
技术方案：本实用新型所述的电子行业含铜废水的回收处理系统，所述系统包括预处理系统、过滤系统、提浓系统、纯化系统、有机物降解系统、水回收系统、化混系统、有机物处理装置以及电解系统；铜清洗废水或铜清洗废水与铜废液的混合液依次经过预处理系统、过滤系统和提浓系统处理后，提浓系统的铜浓液出口连接纯化系统，纯化系统的纯化出水连接电解系统；提浓系统的铜稀液出口连接有机物降解系统，有机物降解系统的出水口连接水回收系统，水回收系统的清水出口连接外部回用水池，水回收系统的浓水出口进入化混系统，纯化系统的废液出口也连接化混系统，化混池的出水口连接有机物处理装置。
其中，所述预处理系统为pH调节池和双氧水去除单元的组合；在pH调节池中，调节含铜废水的pH值为4～7，从而使双氧水去除单元中去除双氧水时加入的药剂量更少。
其中，所述过滤系统为袋式过滤器、自清洗过滤器、石英砂过滤器、活性炭过滤器或保安过滤器中的一种或多种的组合，目的是截留含铜废水中的SS。
其中，所述提浓系统为离子交换树脂、膜浓缩装置或蒸发浓缩装置；其中，离子交换树脂为高分子骨架螯合树脂，骨架主要为交联聚苯乙烯类、聚丙烯酸类、聚乙烯醇类、甲壳质类、淀粉类、纤维素类的一种或多种，通过负载活性基团对络合态铜及离子态铜进行吸附。活性基团主要有但不局限于亚氨基二乙酸(钠)、氨基羧酸基、双甲氨基吡啶、羧酸基、磷酸基、酚基、磺酸基、聚酯基、聚醚基、聚胺基、胍基、酰胺基、硫醇基、聚硫醚基、二硫羧酸基、硫脲基等基团中的一种或多种，树脂再生液铜浓度较高；膜浓缩装置是通过纳滤膜、反渗透膜对含铜废水进行浓缩，浓水中铜浓度较高；蒸发浓缩装置是通过对含铜废水进行加热蒸发，减少含铜废水体积，进而提高铜的浓度。
其中，所述纯化系统为萃取装置或电渗析装置，纯化系统的目的是抓取铜废液中的铜，提高进入电解系统中液体中铜的纯度，从而提升电解后铜的纯度和品质。
其中，所述有机物降解系统为A/O、AA/O、A/B、SBR或膜生物反应器中的一种或多种的组合。
其中，所述水回收系统内含有超滤膜、纳滤膜或反渗透膜中的一种或多种的组合。
其中，所述有机物处理装置为A/O、AA/O、A/B、SBR或膜生物反应器中的一种或多种的组合。
其中，所述电解系统为平板式电解、旋流电解、阴极旋转电解中的一种。
有益效果：本实用新型处理系统相比于现有技术通常将含铜废水的pH调节至10左右进行化学混凝沉淀，本实用新型将含铜废水调至4～7进行双氧水去除，既能提高双氧水降解速率，同时没有铜污泥产生，还节约了液碱用量；本实用新型处理系统采用电解方式对铜离子进行回收，将含铜废水中的铜离子转变为金属铜单质，实现铜单质的回收，电解残液铜浓度小于0.2mg/L，铜回收率高达99％以上，铜纯度高达99.95％以上；本实用新型处理系统实现了对电子厂内含铜废水的回收利用，回收率高达90～95％；并且在水回收的同时，实现了铜资源化的回收。
附图说明
图1为本实用新型处理系统的系统原理图；
图2为实施例1处理系统的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1～2所示，本实用新型电子行业含铜废水的回收处理系统，系统包括预处理系统、过滤系统、提浓系统、纯化系统、有机物降解系统、水回收系统、化混系统、有机物处理装置以及电解系统；铜清洗废水或铜清洗废水与铜废液的混合液依次经过预处理系统、过滤系统和提浓系统处理后，提浓系统的铜浓液出口连接纯化系统，纯化系统的纯化出水连接电解系统；提浓系统的铜稀液出口连接有机物降解系统，有机物降解系统的出水口连接水回收系统，水回收系统的清水出口连接外部回用水池，水回收系统的浓水出口进入化混系统，纯化系统的废液出口也连接化混系统，化混池基于化学混凝沉淀法将形成的含氟含铜污泥外运，将沉淀出水送入有机物处理装置中；有机物处理装置将水体中的有机物去除后外排。
本实施例中，预处理系统为pH调节池和双氧水去除池的组合；在pH调节池中，调节含铜废水的pH值为4～7，从而使双氧水去除单元中去除双氧水时加入的药剂量更少。过滤系统为自清洗过滤器和活性炭过滤器的组合，目的是截留含铜废水中的SS；提浓系统为离子交换树脂，采用离子交换树脂吸附含铜废水中的铜，再采用硫酸洗脱附后再生液中铜浓度高，高浓度铜液进入纯化系统中，其纯化的目的是提高铜废液的纯度，减少有机物含量，可采用萃取剂对铜液进行萃取，纯化系统的纯化出水进入电解系统中，在电解系统中电解得到单质铜；经提浓系统的铜稀液进入膜生物反应器，膜生物反应器降低有机物的含量，保障后续水回收系统的稳定运行；经反渗透膜过滤后，回用水流入外部回用水池，水回收系统的浓水出口进入化混池，纯化系统被萃取后排出的废水也进入化混池中，化混池基于化学混凝沉淀法将形成的含氟含铜污泥外运，将沉淀出水送入有机物处理装置中，有机物处理装置将水体中的有机物去除后外排。
将本实用新型处理系统进行应用：某电子厂将铜废液与铜清洗废水混合后进行处理，混合后含铜废水中铜浓度为100mg/L，双氧水浓度为4000mg/L，COD浓度为1600mg/L，氟离子浓度为30mg/L，pH为3，水量为6000m3/d；
(1)将铜废液与铜清洗废水混合，收集于含铜废水均质池；
(2)将含铜废水进入预处理系统，进行pH调节，然后投加除双氧水药剂进行双氧水的去除；
(3)预处理系统出水进入过滤系统，其目的是截留废水中的SS，预处理系统出水依次经过自清洗过滤器和活性炭过滤器；
(4)过滤系统出水进入提浓系统，提浓目的是将含铜废水的浓度提高，提浓系统为离子交换树脂，经离子交换树脂的再生液进入纯化系统；
(5)经提浓系统处理后的铜稀液出水进入有机物降解系统膜生物反应器，通过降低有机物的含量，保障后续水回收系统的稳定运行；
(6)有机物降解系统出水进入水回收系统，水回收系统中经反渗透膜过滤后，回用水流入外部回用水池，回用水可用于厂内超纯水制备系统，也可作为本系统所需RO清洗水；
(7)提浓系统中提升浓度的含铜废水进入纯化系统，纯化目的是提高铜废水的纯度，减少有机物含量，可采用萃取剂含铜废水进行萃取；
(8)水回收系统的浓水和纯化系统被萃取后排出的废水进入化混池中，化混池基于化学混凝沉淀法将形成的含氟含铜污泥外运，将沉淀出水送入有机物处理装置中，有机物处理装置将水体中的有机物去除后外排；
(9)纯化系统的出水进入电解系统，进行铜单质回收，电解系统为平板式电解、旋流电解、阴极旋转电解其中的一种或多种的组合，电解结束后出水铜离子浓度小于0.2g/L，铜回收率高达99％以上，铜纯度高达99.95％以上。
Claims (9)
1.一种电子行业含铜废水的回收处理系统，其特征在于：所述系统包括预处理系统、过滤系统、提浓系统、纯化系统、有机物降解系统、水回收系统、化混系统、有机物处理装置以及电解系统；铜清洗废水或铜清洗废水与铜废液的混合液依次经过预处理系统、过滤系统和提浓系统处理后，提浓系统的铜浓液出口连接纯化系统，纯化系统的纯化出水连接电解系统；提浓系统的铜稀液出口连接有机物降解系统，有机物降解系统的出水口连接水回收系统，水回收系统的清水出口连接外部回用水池，水回收系统的浓水出口进入化混系统，纯化系统的废液出口也连接化混系统，化混池的出水口连接有机物处理装置。
2.根据权利要求1所述的电子行业含铜废水的回收处理系统，其特征在于：所述预处理系统为pH调节池和双氧水去除单元的组合；在pH调节池中，调节含铜废水的pH值为4～7。
3.根据权利要求1所述的电子行业含铜废水的回收处理系统，其特征在于：所述过滤系统为袋式过滤器、自清洗过滤器、石英砂过滤器、活性炭过滤器或保安过滤器中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的电子行业含铜废水的回收处理系统，其特征在于：所述提浓系统为离子交换树脂、膜浓缩装置或蒸发浓缩装置中的一种。
5.根据权利要求1所述的电子行业含铜废水的回收处理系统，其特征在于：所述纯化系统为萃取装置或电渗析装置。
6.根据权利要求1所述的电子行业含铜废水的回收处理系统，其特征在于：所述有机物降解系统为A/O、AA/O、A/B、SBR或膜生物反应器中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1所述的电子行业含铜废水的回收处理系统，其特征在于：所述水回收系统内含有超滤膜或纳滤膜或其两者的组合。
8.根据权利要求1所述的电子行业含铜废水的回收处理系统，其特征在于：所述有机物处理装置为A/O、AA/O、A/B、SBR或膜生物反应器中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求1所述的电子行业含铜废水的回收处理系统，其特征在于：所述电解系统为平板式电解、旋流电解、阴极旋转电解中的一种。
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- 2022-06-28 CN CN202221633963.1U patent/CN218620523U/zh active Active
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