專利名稱：一種印刷電路板清洗廢水的處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷電路板清洗廢水的處理方法及系統(tǒng)。(二) 背景技術(shù)印刷電路板生產(chǎn)工藝如下:原板—材料切斷—材料整面(鉆孔)—化學(xué)處理 (鍍銅)—貼干膜—曝光—堿性顯影—蝕刻—堿性剝離—干燥—整面—表面涂 膜貼合—涂膜臨時壓著—熱壓—表面(電鍍)—外形加工(鉆孔)—加工防4秀 處理—檢查—捆包出貨。在生產(chǎn)過程中，會用到多種化工原料，產(chǎn)生的廢水種 類繁多，成分復(fù)雜，pH變化大。不同生產(chǎn)工序清洗所產(chǎn)生的廢水及廢液含有 不同性質(zhì)的污染物，有重金屬化合物，也有合成高分子有機物及各種有機添加 劑。重金屬污染物大部分以游離的離子態(tài)存在，主要為Cu2+， N產(chǎn)，Pb"等， 部分重金屬以絡(luò)合物的形態(tài)存在，如EDTA-Cu和Cu(NH "等。印刷電路板清洗廢水的處理工藝目前國內(nèi)外均以物理化學(xué)法為主。如將廢 水的pH值調(diào)整到一定范圍巖，k入各種藥劑，使重金屬與藥品產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)， 絮凝沉淀，污泥分離，上清水再調(diào)整pH值后排放。離子交換法也屬于物理、 化學(xué)法的范疇。對有機污染物COD的去除， 一般采用后級氧化或活性炭吸附 處理。但傳統(tǒng)方法中化學(xué)處理成本較高，且不同工序排放的廢水及廢液要經(jīng)過 不同的處理才能達到排放標準。、雖然對大型廠家來說，由于有足夠資金投入， 完全可以對廢水按濕法工藝的不同工序分門別類地進行單獨處理，分別達標后 集中排放，但也存在廢水處理工藝復(fù)雜，廢水處理設(shè)備龐大，占地面積大，耗 電量大，投資多，管理難，操作人員不易掌握的問題。對于中小型企業(yè)，則完 全不利于推廣應(yīng)用。(三) 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種印刷電路板清洗廢水的處理方法，可降低資金 投入和能耗，簡化了處理工藝，適合于各種類型的印刷電路板生產(chǎn)廠家使用。本發(fā)明進一步的目的是提供一種印刷電路板清洗廢水的處理系統(tǒng)，設(shè)備 少、裝配連接簡單、占地少，大大降低了設(shè)備資金投入。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種印刷電^各板清洗廢水的處理方法，將清洗廢水先進^f亍固液分離，然后 過濾控制廢水中的顆粒不大于30pm，之后再通過SiC多孔陶瓷過濾片過濾至 設(shè)定排放標準。本方法主要是對廢水中的重金屬離子進行處理，特別是Cu"、 Ni2+、 Pb2+、 Sn2+等重金屬離子。具體的，清洗廢水可通過沉降處理或離心分離進行固液分離。利用濾網(wǎng)或 高分子膜過濾以控制廢水中的癲粒大小，且無論是使用濾網(wǎng)或高分子膜過濾還 是SiC多孔陶乾過濾片進行過濾時，都可以根據(jù)需要采取多級過濾。所述的濾網(wǎng)、高分子膜都可以直接購買市售產(chǎn)品，只要滿足濾后廢水中的 顆粒不大于30iim即可。SiC多孔陶瓷過濾片具節(jié)強度高、耐熱腐蝕、耐熱沖擊、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、使用 壽命長和使用穩(wěn)定性好等優(yōu)點。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可使污水中的有害物質(zhì) 過濾排除，達到排放標準。本發(fā)明優(yōu)選孔徑為5 30^im氣孔呈立體網(wǎng)狀分布的 SiC多孔陶資過濾片，采用多級過濾時，過濾片的孔徑采用梯度分布設(shè)計逐級 減小，可顯著提高過濾精度和過濾速率。氣孔呈立體網(wǎng)狀分布，其過濾主要通 過表面攔截、擴散、碰撞A附來完成，其對液體的過濾尺寸為孔徑大小的 1/10 1/5，即最后可通過的微粒尺寸在0.5—l|im, SiC多孔陶乾過濾片對重金 屬離子的吸附效果良好，經(jīng)過多級過濾吸附，清洗廢水可達到排放標準。所述的SiC多孔陶瓷過濾片可按照以下方法進行制備采用10 10(Him的 碳化硅微粉、碳粉、粘土和鉀長石，按30 60: 30~50: 5~20: 5 10的質(zhì)量份 比例濕法混合，干壓成型后，在1200-1300。C的高溫下燒結(jié)即得所述的SiC多 孔陶瓷過濾片，強度高、耐高溫、耐腐蝕、平均孔徑在5 30)im之間、氣孔率> 60%。本發(fā)明還提供了 一種印刷電路板清洗廢水的處理系統(tǒng)，包括固液分離裝 置、初步過濾裝置、深度過濾裝置，所述的初步過濾裝置以濾網(wǎng)或高分子膜為 過濾元件，所述的深度過濾裝置包含多級以SiC多孔陶瓷過濾片為過濾元件的過濾單元，過濾單元的級數(shù)設(shè)置使得過濾后排水達到設(shè)定標準。所迷的固液分離裝置可采用離心機進行離心分離或者沉降池，若使用沉降 池時，可將所述的以多層濾網(wǎng)為過濾元件的初級過濾裝置從沉降池清洗廢水入 口到出口間間隔設(shè)置，使清洗廢水從入口流出出口的過程中，依次經(jīng)過孔徑逐 漸減小的平行設(shè)置的濾網(wǎng)過濾，這樣不僅簡化了工藝，也節(jié)約了占地面積。過濾單元中SiC多孔陶瓷過濾片采用載體支撐，墊圏密封，并用法蘭連接，由于污水呈堿性，具有一定的i蝕性，故采用耐腐蝕的硅膠板墊圈。一般來講，印刷電路板清洗廢水中主要是Cu2+、 Ni2+、 Pb2+,以及其他重 金屬離子如錫、金、銀等和一些粒徑較小的固體顆粒，當廢水過SiC多孔陶瓷 過濾片時，由于多孔陶瓷過濾片的截留、捕捉作用，使得廢水在通過SiC多孔 陶瓷過濾片的過程中得到有敦過濾；再加上氣孔內(nèi)部的吸附作用，固體顆粒大 部分被濾掉，大量的重金屬離子也被過濾、吸附；因主要依靠多孔陶瓷過濾片 內(nèi)部立體網(wǎng)狀的氣孔通道對微細顆粒進行吸附和捕捉，因此壓力損失相對其他 過濾設(shè)備較小。當過濾進行一段時間后，多孔陶瓷過濾片表面形成濾餅并逐漸 變厚，多孔陶瓷過濾片內(nèi)部氣^通道壁上也沉積了樣么細顆粒，這時會影響液體 的通過能力，因此優(yōu)選在每&過濾單元設(shè)置SiC多孔陶瓷過濾片反吹體系，對 多孔陶瓷過濾片進行反吹處理，具體的，可在過濾單元中預(yù)留入口以接入高壓 空氣或利用水氣混合快速清洗。進一步，為了在對多孔陶瓷過濾片進行清理的 同時不中斷設(shè)備的運行，保證多孔陶瓷的過濾速度，每級過濾單元設(shè)置并列的 以SiC多孔陶瓷過濾片為過濾羌件的過濾支路，在其中一個支路的多孔陶瓷過 濾片堵塞需要進行反吹時，另一支路可以正常工作。但由于重金屬離子一般粘 附于孔的內(nèi)壁，不易反吹清除，因而重金屬離子將保存在多孔陶瓷過濾片內(nèi)； 當裝置內(nèi)壓力達到一定值時，表明多孔陶瓷過濾片內(nèi)堵塞嚴重，此時片內(nèi)凝固 了相當多的重金屬離子，應(yīng)當進行換片清洗。較好的可使用超聲清洗。清洗后多孔陶資過濾片孔徑貫通良好，氣孔內(nèi)部無殘余固體雜質(zhì)，可循環(huán)使用。設(shè)置多級以SiC多孔陶瓷過濾片為過濾元件的過濾單元時，所使用的SiC 多孔陶資過濾片孔徑梯度設(shè)置，逐級減小。使用時，將所述的印刷電路板清洗廢水置于沉降池中，沉降的同時，依次 經(jīng)過多層濾網(wǎng)的過濾得到所含微粒在3(Him以下的濾液；再經(jīng)過孔徑不大于 30pm的SiC多孔銜f;過濾片進行一級深度過濾； 一級過濾后的濾液再經(jīng)過孔 徑更小的SiC多孔陶瓷過濾片進行二級深度過濾；才艮據(jù)實際情況確定需要深度 過濾的級數(shù)，直至達到排;故標準。本發(fā)明相對于現(xiàn)有的技術(shù)，有以下優(yōu)點采用物理過濾吸附而非化學(xué)反應(yīng)的方法，不僅對Cu2+、 Ni2+、 Pb2+、 Sn2+ 等重金屬離子的吸附過濾效果顯著，而且不會引入其他物質(zhì)造成二次污染；固 液分離的預(yù)處理和濾網(wǎng)過濾同時進行，簡化了工藝，節(jié)約了占地面積；多級、 多支路的深度過濾裝置設(shè)計既保證了工作效率也保證了過濾質(zhì)量；主要部件 SiC陶瓷過濾片具有再生能々，使用壽命長，降低了生產(chǎn)成本；采用的設(shè)備簡 單，易拆裝、清洗和維修，還能根據(jù)污水成分的不同進行各組件的不同組合， 更好的達到凈化污水目的，將處理后的水進行企業(yè)的生產(chǎn)回用，可為企業(yè)節(jié)省 巨額水費開支，緩解當前水資源緊缺現(xiàn)狀。總體上成本低、能耗小，操作簡單、 占地面積小，應(yīng)用范圍廣，有良好的應(yīng)用前景和顯著的社會效益。(四)


圖1中(a)、 (b)分別為本發(fā)明實施例1中SiC多孔陶資過濾片表面的氣孔形 狀分布圖和SEM圖；圖2為本發(fā)明實施例3中兩級深度過濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖。(五)
具體實施例方式以下以具體實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不限于此實施例1 SiC多孔陶資過濾片的制備采用100|im的碳化硅微粉、碳粉、粘土和鉀長石，按45: 35: 12: 8的 質(zhì)量份比例濕法混合，干壓成型，在1240°C燒結(jié)即得所述的SiC多孔陶瓷過 濾片，氣孔率為65%,平均孔徑為30pm，氣孔呈立體網(wǎng)狀分布。實施例2采用10|im的碳化硅微粉、碳粉、粘土和鉀長石，按40: 50: 6: 6的質(zhì) 量份比例濕法混合，干壓成型，在1280°C燒結(jié)即得所述的SiC多孔陶資過濾 片，氣孔率為60%,平均孔徑為5pm,氣孔呈立體網(wǎng)狀分布。實施例3:印刷電路板廠的清洗廢水，其中Ni、Cu、Pb元素的含量分別為155ng/mL、 11410ng/mL、 1077ng/mL, PH為10。本實施例采用的印刷電路板清洗廢水處 理裝置為沉降池，沉降池其后廢水處理流程上連接有200目、400目濾網(wǎng)， 孔徑分別為74^m、 37jim，之后連接有以氣孔呈立體網(wǎng)狀分布的SiC多孔陶資 過濾片為過濾元件的一級深度過濾裝置和二級深度過濾裝置； 一級深度過濾裝 置中SiC多孔陶瓷過濾片的孔徑為30nm (采用實施例1制備的SiC多孔陶f: 過濾片)，二級深度過濾裝置中的為5萍(采用實施例2制備的SiC多孔陶瓷 過濾片)，SiC多孔陶瓷過濾片采用載體支撐，硅膠^1墊圈密封，法蘭連接；一、 二級深度過濾裝置中都設(shè)有兩個支路，每個支路都設(shè)有一個含SiC多孔陶瓷過 濾片的過濾單元，并有一個高壓反吹裝置。先將污水經(jīng)沉降池沉降，起到初步 的固液分離；然后再用濾網(wǎng)除去其中尺寸在100 30pm的顆粒；再通過一級深 度過濾裝置；其后經(jīng)過二級深度過濾裝置；經(jīng)檢測纟^過二級深度過濾后的濾液 中Ni、 Cu、 Pb元素的含量分別為6.63ng/mL、 42.6ng/mL、 5.91ng/mL; PH 為8。國家《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996 )中一級排放標準各指標具體 排放值如下N產(chǎn)為1.0mg/L， 012+為0.5mg/L, Pb"為l.Omg/L, PH為6~9; 經(jīng)本發(fā)明電路板清洗廢水處理系統(tǒng)處理后，清洗廢水達到排放標準。 實施例4:印刷電路板廠的清洗廢水，其中M、 Cu、 Pb元素的含量分別為209ng/mL、15223ng/mL、 1925ng/mL, PH為10。本實施例采用的印刷電路板清洗廢水處 理裝置為沉降池，其中平行置有200目、400目濾網(wǎng)，孔徑分別為74|j,m、 37|im，沉降池其后廢水處理流程上連接有以氣孔呈立體網(wǎng)狀分布的SiC多孔 陶瓷過濾片為過濾元件的一級深度過濾裝置和二級深度過濾裝置； 一級深度過 濾裝置中SiC多孔陶瓷過濾片的孔徑為30|im (采用實施例1制備的SiC多孔 陶瓷過濾片)，二級深度過濾裝置中的為5(im (采用實施例2制備的SiC多孔 陶瓷過濾片)，SiC多孔陶瓷過濾片采用載體支撐，硅膠板墊圈密封，法蘭連接； 一、二級深度過濾裝置中都設(shè)有兩個支路，每個支路都設(shè)有一個含SiC多孔陶 瓷過濾片的過濾單元，并有一個高壓反吹裝置。先將污水經(jīng)沉降池沉降，起到 初步的固液分離；在沉降的同時，使污水依次經(jīng)過濾網(wǎng)的過濾得到所含微粒在 30)im以下的濾液；再通過一級深度過濾裝置；最后經(jīng)過二級深度過濾裝置； 經(jīng)檢測經(jīng)過二級深度過濾后的濾液中Ni、 Cu、 Pb元素的含量分別為 7.41ng/mL、 43.1ng/mL、 5.91ng/mL; PH為8。經(jīng)本發(fā)明電路板清洗廢水處理 系統(tǒng)處理后，清洗廢水達到排放國家《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996) 中一級排放標準。
權(quán)利要求
1.一種印刷電路板清洗廢水的處理方法，其特征在于所述的方法為將清洗廢水先進行固液分離，然后過濾控制廢水中的顆粒不大于30μm，之后再通過SiC多孔陶瓷過濾片過濾至設(shè)定排放標準。
2. 如權(quán)利要求1所述的印刷電路板清洗廢水的處理方法，其特征在于所述的 SiC多孔陶瓷過濾片的氣孔呈立體網(wǎng)狀分布。
3. 如權(quán)利要求2所述的印刷電路板清洗廢水的處理方法，其特征在于所述的 SiC多孔陶資過濾片的孔徑為5 30|tim。
4. 如權(quán)利要求1所述的印刷電路板清洗廢水的處理方法，其特征在于通過濾網(wǎng) 過濾控制廢水中的顆粒不大于30|Lmi。
5. 如權(quán)利要求4所述的印刷電路板清洗廢水的處理方法，其特征在于所述的濾 網(wǎng)過濾和SiC多孔陶瓷過濾片過濾分別進^f亍多次。
6. 如權(quán)利要求1所述的印刷電路板清洗廢水的處理方法，其特征在于所述的 SiC多孔陶瓷過濾片按照以下方法進行制備采用10~100^im的碳化硅微粉、 碳粉、粘土和鉀長石，按30 60: 30~50: 5 20: 5~10的質(zhì)量份比例濕法混合， 干壓成型后，在1200-1300°C的高溫下燒結(jié)即得所述的SiC多孔陶瓷過濾片。
7. —種印刷電路板清洗廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)包括固液分離 裝置、初步過濾裝置、深度過濾裝置，所述的初步過濾裝置以濾網(wǎng)或高分子 膜為過濾元件，深度過濾裝置包含多級以SiC多孔陶瓷過濾片為過濾元件的 過濾單元，過濾單元的級數(shù)設(shè)置使得過濾后排水達到設(shè)定標準。
8. 如權(quán)利要求7所述的印刷電路板清洗廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于每級過濾 單元設(shè)置并列的以SiC多孔陶資過濾片為過濾元件的過濾支路。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的印刷電路板清洗廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于每級 過濾單元設(shè)置有SiC多孔陶資過濾片反吹體系。
10. 如權(quán)利要求9所述的印刷電路板清洗廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于所述的 固液分離裝置為沉降池，所述的初步過濾裝置包含多層濾網(wǎng)，于沉降池清洗 廢水入口到出口間間隔設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種印刷電路板清洗廢水的處理方法及系統(tǒng)。方法為將清洗廢水先進行固液分離，然后過濾控制廢水中的顆粒不大于30μm，之后再通過SiC多孔陶瓷過濾片過濾至設(shè)定排放標準。所述的系統(tǒng)包括固液分離裝置、初步過濾裝置、深度過濾裝置，所述的初步過濾裝置以濾網(wǎng)或高分子膜為過濾元件，深度過濾裝置包含多級以SiC多孔陶瓷過濾片為過濾元件的過濾單元，過濾單元的級數(shù)設(shè)置使得過濾后排水達到設(shè)定標準。本發(fā)明采用物理過濾吸附而非化學(xué)反應(yīng)的方法，對重金屬離子的吸附過濾效果顯著，不會引入其他物質(zhì)；成本低、能耗小，操作簡單、占地面積小，應(yīng)用范圍廣，有良好的應(yīng)用前景和顯著的社會效益。
文檔編號B01D36/00GK101219304SQ20071018969
公開日2008年7月16日 申請日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者盧紅霞, 銳 張, 凱 李, 李明亮, 楊道媛, 湯勝軍, 溫合靜, 王海龍, 許紅亮, 剛 邵, 陳德良, 良 馬 申請人:鄭州大學(xué)