[發明專利]PCB洗板廢水的在線凈化及回用方法

在審

• 申請號: 202010166980.8
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111333219A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 梁高杰;王丹丹;謝巧玲;雷向前;石宗武
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院;深圳市點石源水處理技術有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/16;C02F101/20;C02F103/34
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 滿群

本發明涉及PCB洗板廢水的在線凈化及回用方法，包括步驟：⑴在堿性條件下加入除銅劑將PCB洗板廢水中的銅氨絡合離子破絡，生成含銅沉淀；⑵添加混凝劑固液分離除銅，并回收銅資源；⑶將除銅后的氨氮廢水通過含酸吸收液的脫氨膜系統，使游離的氨分子在膜系統內與酸吸收液反應，生成銨鹽溶液，凈化后洗水可回用。該方法通過在線凈化的方式，去除并回收洗板廢水中的銅和氨氮等主要污染物，減少了危廢污泥產生量和廢水氨氮排放量，提高了生產過程水資源利用率，具有良好的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及污水處理領域，特別涉及一種PCB洗板廢水的在線凈化及回用方法。

背景技術

堿性蝕刻是印制電路板(PCB)生產中普遍采用的工序，在后續清洗過程中會產生大量深藍色含有銅氨絡合物和游離氨的堿性洗板水(水洗廢水)。該類型廢水中含有較高濃度的銅離子和氨氮，其中銅和氨氮含量分別為100-2000mg/L、500-5000mg/L，且大部分以銅氨絡合物形態存在于溶液中。采用常規氨氮處理手段如吹脫/汽提法、磷酸銨鎂法(MAP法)、電解法、折點加氯法、生化法等處理此類廢水難度大，成本高。利用氣態膜分離技術脫除水中的氨氮，目前已經廣泛應用在化工制藥、冶煉等領域，能夠實現常溫常壓下廢水、廢液中氨氮的脫除及回收，但是對氨氮廢水中的雜質成分要求非常嚴格，往往需要復雜的預處理除雜手段，難以處理此類中高濃度銅氨絡合廢水。因此目前幾乎所有相關企業未能進行有效處理，只能是將該種廢水與大量其他類型廢水充分混合稀釋后進行綜合處理。然而混合后的廢水水質情況更加復雜，大大增加了綜合處理成本和后續處理工藝的負擔：一方面消耗大量各種藥劑，產生了大量含銅危廢污泥，增加了生產企業的用水量和處理成本；另一方面由于廢水中銅和氨氮去除不徹底，也造成廢水排放超標和潛在的環境危害。

隨著國家對環保的要求日趨嚴格，我國生態環境部明確要求PCB生產企業應符合清潔生產的要求，提高清洗效率和水的重復利用率，減少廢水產生量，鼓勵廢水經處理后根據生產工藝要求回用。2019年工信部發布的《印制電路板行業規范條件》指出，廢水產生量指標應達到《清潔生產標準-印制線路板制造業》二級水平，并鼓勵取得一級及以上水平，使工業水重復利用率≥55％，金屬銅回收率≥95％。

因此，若能將廢水中的銅和氨氮等污染物進行針對性分離和去除，不僅能從源頭上解決污染問題，降低廢水處理成本，還可以減少廢水排放量，提高生產過程的水利用率。目前國內外尚未發現有采用沉淀法收銅-氣態膜脫氨協同處置技術對PCB堿性蝕刻后洗板水進行在線凈化及回用的發明或報道實例。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于銅氨絡合-反應擴散平衡理論，創新性的提出了一種新型收銅-脫氨協同處理的技術方法，解決現有PCB堿性蝕刻后清洗廢水排放中的中高濃度銅及氨氮污染物超標問題，并且可以高效回收廢水中的銅和氨氮等有價資源，通過廢水凈化后回用來提高該工序水資源利用率，對實現從源頭削減污染和清潔生產具有重大意義。

本發明的技術解決方案是所述PCB洗板廢水的在線凈化及回用方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

⑴在堿性條件下加入除銅劑將PCB洗板廢水中的銅氨絡合離子破絡，生成含銅沉淀；

⑵添加混凝劑固液分離除銅，并回收銅資源；

⑶將除銅后的氨氮廢水通過含酸吸收液的脫氨膜系統，使游離的氨分子在膜系統內與酸吸收液反應，生成銨鹽溶液，凈化后洗水可回用。

作為優選：所述步驟⑴進一步包括：將銅銨絡合物溶液加入到破絡沉銅處理器中，添加1.0～1.2倍銅含量的硫化鈉或有機硫試劑，并用30％～35％氫氧化鈉溶液調節pH11，快速攪拌反應30min；得到含銅懸浮液。

作為優選：步驟⑴所述的PCB洗板廢水為堿性蝕刻工序清洗系統產生的銅銨絡合廢水，銅離子含量為100mg/L～2000mg/L，氨氮含量為500mg/L～5000mg/L，初始pH＝8.5～9.5；