一种线路板蚀刻废液氨氮资源化回收处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种线路板蚀刻废液氨氮资源化回收处理系统，包括预处理系统和脱氨系统，预处理系统包括依次连接的离子交换分离装置、管式过滤器、活性炭吸附装置及超滤器；脱氨系统包括依次排列的多个脱氨膜组件、加酸槽、铵盐收集槽和出水收集槽，超滤器的出料端与第一个脱氨膜组件的管层进料端连接，多个脱氨膜组件的管层进、出口通过管道依次相连，最后一个脱氨膜组件管层出口与出水收集槽连接；加酸槽与最后一个脱氨膜组件的壳层进料端连接，多个脱氨膜组件的壳层进、出口通过管道依次相连，第一个脱氨膜组件的壳层出料口与铵盐收集槽连接。本实用新型专利技术使得氨氮和铜的处理效果好，处理过程简单、处理能耗和成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种线路板蚀刻废液氨氮资源化回收处理系统
本技术属于废液回收利用
，尤其是涉及一种线路板蚀刻废液氨氮资源化回收处理系统。
技术介绍
随着我电子信息产业的快速发展，印制线路板的需求也随之越来越大。蚀刻工序是线路板生产流程中比重最大的一部分，该过程会产生大量的蚀刻废液。线路板蚀刻废液中含有大量的铜离子和大量的氨氮物质；如果蚀刻废液得不到有效处理，而直接排放到环境中，会造成严重的环境污染和极大的资源浪费。首先，蚀刻废液中含有大量的铜离子，因此，如果蚀刻废液处理不达标或者直接排放之后，会导致该地区动植物、微生物及土壤受到影响，以至于影响整个区域生态环境，如果通过动物和植物的食用造成人体中过量铜离子富集的话，会引起威尔逊氏症、帕金森症以及肾器官病变等；蚀刻废液中还还含有大量的氨氮物质，蚀刻废液中氨氮物质处理未达标或者直接将蚀刻废液直接排放，容易造成水体的污染和富营养化，并且还对水体中的水生生物造成毒害。现在也有对蚀刻废液进行分离的处理系统，但是现在的处理系统还存在着一些不足：(1)现在的处理系统对蚀刻废液分离处理过程复杂，处理成本高；(2)现有的处理系统对蚀刻废液中铜离子和氨氮物质的处理效果不好，使得处理后的蚀刻废液中铜离子和氨氮物质达不到排放标准；(3)现有的处理系统分离得到的铜离子和氨氮物质纯度低，无法直接进行回收利用，造成资源浪费；(4)现在的蚀刻废液的处理系统的能耗极高，使得现在蚀刻废液的处理成本极高。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术提供了一种线路板蚀刻废液氨氮资源化回收处理系统，解决了现在对线路板蚀刻废液中的氨氮去除效果差、并且分离出来的氨氮物质中杂质较多、回收处理过程复杂以及处理系统的能耗高等技术问题。为了技术上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种线路板蚀刻废液氨氮资源化回收处理系统，包括预处理系统和脱氨系统，所述预处理系统包括离子交换分离装置、管式过滤器、活性炭吸附装置及超滤器；所述离子交换分离装置与管式过滤器连接，管式过滤器与活性炭吸附装置连接，活性炭吸附装置与超滤器连接；所述脱氨系统包括依次排列的多个脱氨膜组件、加酸槽、铵盐收集槽和出水收集槽，所述超滤器的出料端与第一个脱氨膜组件的管层进料端连接，多个脱氨膜组件的管层进、出口通过管道依次相连，最后一个脱氨膜组件管层出口与出水收集槽连接；所述加酸槽与最后一个脱氨膜组件的壳层进料端连接，多个脱氨膜组件的壳层进、出口通过管道依次相连，所述第一个脱氨膜组件的壳层出料口与铵盐收集槽连接。本技术通过将蚀刻废液的pH值调整到5.5～6.5，使得蚀刻废液中的稳定的二氯四氨铜将形成碱式氯化铜沉淀，通过过滤可以将沉淀进行去除，同时还可以将蚀刻废液中粒径较大的杂质进行去除，然后再通过离子交换技术将废液中剩余的铜离子进行吸附，这样使得对废液中的铜离子去除率高，然后再生液将离子交换树脂进行再生得到铜离子溶液，将铜离子溶液进行电解将铜回收得到单质铜；将离子交换后的废水流出液通过管式膜设备过滤去除悬浮固体杂质，然后通过活性炭将废水流出液中的有机物进行去除，然后调节废水清液的pH值调节到11以上，使得废水清液中的氨氮都以分子的形态存在；然后再通过超滤对清液中的固体胶体进行进一步去除；最后将废水清液通入至多个脱氨膜组件的管层中，再向脱氨膜组件的壳层中通入盐酸溶液，并且保证废水清液和盐酸的流向相反，这样使得废水清液中的氨氮分子通过脱氨膜进入到盐酸吸收液中被吸收得到氯化铵溶液，脱氨膜中的疏水微孔能提供一层很薄的气膜结构，废水中的游离NH3通过浓度边界层扩散至气膜表面后，在膜两侧NH3分压差的推动下，扩散进入吸收液侧与酸性吸收液发生快速的不可逆的反应。该过程是仅依靠膜两侧NH3分压差来提供动力，而吸收液一侧的游离态NH3的浓度严格为零，能促使废水中的NH3在能持续不断地进入膜孔进而被吸收，从而达到氨氮脱除的目的，并且得到的氯化铵溶液可以直接用作蚀刻液返回生产线。作为优选地，所述离子交换装置由2-3根离子交换树脂柱串联构成。作为优选地，所述离子交换树脂为氢型或钠型的螯合树脂；进行离子交换时出水流速控制在8-10BV/h；这样使得保证废液中剩余的铜离子能够被尽量吸附在离子交换树脂中的同时，也可以使得离子交换处理耗费的时间短；所述再生液为5％-10％的硫酸或盐酸；这样能够将使用过的离子交换树脂的再生效果好，可以重复使用。作为优选地，还包括用于回收离子交换树脂柱中铜离子的电解装置。作为优选地，所述电解装置中阳极板采用铱钽合金，阴极为精制铜板；其中铱钽合金耐酸碱性强，不会溶解，溶液中的铜离子会在阴极板还原为铜单质，形成高纯度的铜板。作为优选地，所述脱氨膜组件包括外壳，所述外壳内安装脱氨膜以形成壳层和管层，所述脱氨膜为疏水性的中空纤维微孔膜。作为优选地，所述脱氨膜的材料为PP或者PTEE。作为优选地，所述脱氨膜的孔径为0.2～0.4mm；使得对氨氮分子吸收效果好，并且能够防止废水中的其他物质透过脱氨膜，使得得到的氯化铵溶液纯度很高，直接可以回收用作蚀刻液。脱氨膜支数n的计算方法如下：假设进水氨氮浓度为C0mg/L，出水浓度为C1mg/L，每小时处理废水量为Qm3，气液传质系数为Km/s，所需膜面积为Sm2，则满足如下方程：若单支膜的面积为S1m2，则所需膜的支数为：区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：本技术中利用脱氨膜组件对蚀刻废液中的氨氮进行分离，脱氨膜使得蚀刻废液中的以分子态存在的氨氮能够通过进入到吸收液中；通过盐酸作为吸收液进行吸收得到氯化铵溶液，整个过程避免了废水和吸收液接触，使得得到的氯化铵溶液的纯度高，氯化铵溶液的纯度可以达到99.99％，可以直接将得到的氯化铵溶液作为新的蚀刻液使用，使得对蚀刻废液中的氨氮进行了有效分离，不仅使得分离后的废水可以直接进行排放，避免对环境造成严重的污染；还得到纯度高的氯化铵溶液可以作为蚀刻液，使得对蚀刻废液进行了有效的资源化利用。本技术脱氨膜法脱氨过程，以自发的中和反应为过程推动力，同一设备同时实现挥发性物质的分离与富集，相当于“气提塔+化学吸收塔”或“汽提塔+中和反应器”的微观组合，具有能耗低、无二次污染、脱除效率高、操作费用低等显著优点。能将氨氮废水脱除到任意要求浓度，根据不同需求可以生产不同类别的铵盐产品，涉及到线路板废水、电镀废水、焦化废水、医药废水、垃圾渗滤液等等行业。本技术中脱氨膜组件单位体积提供的气-液接触面积为4000-8000m2/m3远大于塔器设备(500-1100m2/m3)，并且设备简单、安装灵活、操作简便，占地面积小。本技术中所消耗的能量小，能耗低，整个过程不需要热消耗和空气循环的动力消耗，只需要通过泵送的方式使得废水流过脱氨膜组件；与现有技术相比，本技术的能耗极低，使得蚀刻废液的回收处理的能源成本大幅度的降低，使得该回收处理蚀刻废液的方法的应用更加广泛。本技术中可以对蚀刻废液中的铜进行回收利用；通过上述公式计算脱氨膜的膜面积；再通过本技术的方法可以实现蚀刻废液中氨氮去除率可控；可将废水氨氮含量降低8mg/L以下(或其他任意出水要求)，铜的含量可以降低到0.5mg/L，使得满足废水的排放要求，使得排放的废水不会对环境造成污染。附图说明图1为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线路板蚀刻废液氨氮资源化回收处理系统，其特征在于，包括预处理系统和脱氨系统，所述预处理系统包括离子交换分离装置、管式过滤器、活性炭吸附装置及超滤器；所述离子交换分离装置与管式过滤器连接，管式过滤器与活性炭吸附装置连接，活性炭吸附装置与超滤器连接；所述脱氨系统包括依次排列的多个脱氨膜组件、加酸槽、铵盐收集槽和出水收集槽，所述超滤器的出料端与第一个脱氨膜组件的管层进料端连接，多个脱氨膜组件的管层进、出口通过管道依次相连，最后一个脱氨膜组件管层出口与出水收集槽连接；所述加酸槽与最后一个脱氨膜组件的壳层进料端连接，多个脱氨膜组件的壳层进、出口通过管道依次相连，所述第一个脱氨膜组件的壳层出料口与铵盐收集槽连接。

【技术特征摘要】
1.一种线路板蚀刻废液氨氮资源化回收处理系统，其特征在于，包括预处理系统和脱氨系统，所述预处理系统包括离子交换分离装置、管式过滤器、活性炭吸附装置及超滤器；所述离子交换分离装置与管式过滤器连接，管式过滤器与活性炭吸附装置连接，活性炭吸附装置与超滤器连接；所述脱氨系统包括依次排列的多个脱氨膜组件、加酸槽、铵盐收集槽和出水收集槽，所述超滤器的出料端与第一个脱氨膜组件的管层进料端连接，多个脱氨膜组件的管层进、出口通过管道依次相连，最后一个脱氨膜组件管层出口与出水收集槽连接；所述加酸槽与最后一个脱氨膜组件的壳层进料端连接，多个脱氨膜组件的壳层进、出口通过管道依次相连，所述第一个脱氨膜组件的壳层出料口与铵盐收集槽连接。2.根据权利要求1中所述的线路板蚀刻废液氨氮资源化回收处理系统，其特征在于，所述离子交换装置由2-3根离子交换树脂柱串联构成。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪亚林，杨注程，王娜娜，
申请(专利权)人：深圳慧欣环境技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44