[發明專利]印刷線路板綜合廢水資源化利用方法

無效

• 申請號: 201010291780.1
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN102120668A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 呂錫武;肖亞娟;李金榮;馬素梅
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明是環境工程領域工業廢水處理工程技術，尤其是應用于印刷線路板綜合廢水處理與資源回收的先進工藝，屬于環境保護的技術領域。

技術背景

近年來，隨著電子工業的迅猛發展，對印刷線路板(printed?circuit?board簡稱為PCB)的需求大大增加，PCB的生產已成為電子行業的重要基礎產業。我國電子工業飛速發展，PCB行業產值每年以20％左右增長，到2006年就以近130億美元的產值冠名全球第一生產大國。PCB行業是用水大戶，同時也是產生廢水大戶，環境污染嚴重。目前，印刷線路板廠綜合廢水主要是經過簡單的混凝沉淀和生物接觸氧化處理后直接排放，這種工藝組合在實際應用中占地面積大，產泥量大，廢水也不能循環利用。

因此，開展PCB綜合廢水資源化技術研發，實現水資源循環利用并回收廢水中的銅離子，是實現可持續發展重要途徑，可節省大量水源，解決企業用水難問題；而且寶貴的銅資源回收，能節省企業成本，減輕環境污染，是保證PCB工業可持續發展的根本出路。運用PCB綜合廢水資源化技術可以實現PCB綜合廢水的零排放，達到社會效益、環境效益、經濟效益并舉的目的。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一套滿足印刷線路板綜合廢水水資源回用和銅離子回收的最大資源化的利用方法。

技術方案：本發明是深化印刷線路板綜合廢水常規預處理的技術，并在此基礎上應用兩組工藝分別實現水資源回用和銅回收。印刷線路板綜合廢水經過pH調節池、混凝沉淀、生物活性濾池、超濾、反滲透等工序后可實現水資源的回收利用，?達到廢水的資源化。pH調節和混凝階段因水質不同需要向廢水中分別投加適量的堿或酸以及適量的混凝劑及助凝劑。混凝沉淀單元主要是去除懸浮物并從水中分離銅離子。沉淀池出水進入生物活性濾池(由包括石英砂和活性炭的多層介質組成)，砂濾有效地攔截懸浮顆粒物，活性炭同時發揮吸附和降解的作用，降低有機物濃度。PCB綜合廢水中銅離子含量高，沉淀池污泥產量大，沉淀產生的污泥進入污泥濃縮池、經氣動隔膜泵到貯泥罐再經過壓濾、焙燒純化、粉碎、酸浸池、電解池等工序處理。酸浸過程需加入一定濃度硫酸，保證泥中的銅離子完全溶解。電解池實現酸和銅離子的回收，回收的酸可以循環利用于酸浸池，有效的減少了整套工藝中酸的用量；回收的銅純度高，品質好可以再運用到線路板的生產工藝中。上述PCB綜合廢水的處理方法，充分體現了資源化利用及循環經濟的理念，可作為我國解決資源短缺問題的有益補充。

本項技術發明由水資源回收(線路1)和金屬銅回收(線路2)共兩套并聯工藝組成。其中水資源回收線路為：pH調節池-混凝沉淀-生物活性濾池-超濾-反滲透工藝組合，具體為：

1)pH調節池：印刷線路板綜合廢水主要呈強酸性，水中含有大量銅離子，為保證銅離子能在最佳pH條件下實現最大量的沉淀，需要向源水中投加液堿，調節到pH＝8左右；

2)混凝沉淀：pH調節池的出水進入混凝池，根據測試廢水中銅離子的含量確定混凝劑和助凝劑的最佳投加量，運用自動投藥裝置投加，同時還需要控制絮凝池三格的機械攪拌速度分別30.0r/min，22.0r/min，13.0r/min，沉淀池進行泥水分離，出水進入生物活性濾池，污泥進入污泥濃縮池；

3)生物活性濾池過濾：生物活性濾池由底部填料承托層，均質石英填料和活性炭填料組成，承托層、石英砂和活性炭的高度分別為300mm，350mm和650mm；來自混凝沉淀的出水，經生物活性濾池過濾后，出水進入超濾；

4)超濾：對生物活性濾池出水進行處理，截留水中膠體、顆粒和大分子有機物，保證反滲透進水水質；

5)反滲透：截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質，降低水的電導率，保證出水水質滿足回用水要求；

金屬銅回收線路為：污泥濃縮池底泥-壓濾-焙燒純化-粉碎-酸浸-電解工藝組合，具體為：

1)污泥濃縮池：沉淀池底泥含水率很高，為減少污泥體積需要將污泥濃縮，濃縮池上清液入生物活性濾池，進入線路1的處理系統；

2)壓濾：濃縮的的污泥通過氣動隔離泵進入貯泥罐再進行壓濾，降低污泥的含水率，縮小存放體積；

3)焙燒純化：控制焙燒溫度為600℃，通過焙燒去除污泥中的水分和有機物；

4)酸浸：將焙燒后污泥的粉碎后溶解到硫酸中，每500g的銅泥需要10L?6mol/L的硫酸溶解，此時銅離子完全從污泥中轉移到酸液中，為增加溶解速度，加熱至90℃；

5)電解：過濾酸液后進行電解即可回收金屬銅和硫酸，回收的硫酸再次用于酸浸。