印刷线路板综合废水资源化利用方法技术

印刷线路板综合废水资源化利用方法是应用于印刷线路板（ＰＣＢ）企业产生的线路板综合废水处理与资源回收的一套完整的工艺体系。ＰＣＢ综合废水经ｐＨ调节池、絮凝池、沉淀池、生物活性滤池、超滤和反渗透工艺的预处理和深度处理后，出水水质可回用于生产线用水，生物活性滤池采用多层介质，取代常规的砂滤池和活性炭池串联工艺，既可保证对于悬浮物的物理过滤效果，又具有生物降解有机物的功能。沉淀池分离出的泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的泥经气隔离泵进入贮泥罐、厢式压滤机，压滤后的污泥体积降低，经过焙烧纯化、粉碎、酸浸过程后，污泥中的金属铜离子完全转移到酸溶液中。含铜酸液经过电解可以回收品质较好的金属铜和硫酸溶液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是环境工程领域工业废水处理工程技术，尤其是应用于印刷线路板综合废 水处理与资源回收的先进工艺，属于环境保护的

技术介绍
近年来，随着电子工业的迅猛发展，对印刷线路板(printed circuit board简称 为PCB)的需求大大增加，PCB的生产已成为电子行业的重要基础产业。我国电子工业飞速 发展，PCB行业产值每年以20%左右增长，到2006年就以近130亿美元的产值冠名全球第 一生产大国。PCB行业是用水大户，同时也是产生废水大户，环境污染严重。目前，印刷线路 板厂综合废水主要是经过简单的混凝沉淀和生物接触氧化处理后直接排放，这种工艺组合 在实际应用中占地面积大，产泥量大，废水也不能循环利用。因此，开展PCB综合废水资源化技术研发，实现水资源循环利用并回收废水中的 铜离子，是实现可持续发展重要途径，可节省大量水源，解决企业用水难问题；而且宝贵的 铜资源回收，能节省企业成本，减轻环境污染，是保证PCB工业可持续发展的根本出路。运 用PCB综合废水资源化技术可以实现PCB综合废水的零排放，达到社会效益、环境效益、经 济效益并举的目的。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一套满足印刷线路板综合废水水资源回用和铜离 子回收的最大资源化的利用方法。技术方案本专利技术是深化印刷线路板综合废水常规预处理的技术，并在此基础上 应用两组工艺分别实现水资源回用和铜回收。印刷线路板综合废水经过PH调节池、混凝沉 淀、生物活性滤池、超滤、反渗透等工序后可实现水资源的回收利用，达到废水的资源化。 PH调节和混凝阶段因水质不同需要向废水中分别投加适量的碱或酸以及适量的混凝剂及 助凝剂。混凝沉淀单元主要是去除悬浮物并从水中分离铜离子。沉淀池出水进入生物活性 滤池(由包括石英砂和活性炭的多层介质组成)，砂滤有效地拦截悬浮颗粒物，活性炭同时 发挥吸附和降解的作用，降低有机物浓度。PCB综合废水中铜离子含量高，沉淀池污泥产量 大，沉淀产生的污泥进入污泥浓缩池、经气动隔膜泵到贮泥罐再经过压滤、焙烧纯化、粉碎、 酸浸池、电解池等工序处理。酸浸过程需加入一定浓度硫酸，保证泥中的铜离子完全溶解。 电解池实现酸和铜离子的回收，回收的酸可以循环利用于酸浸池，有效的减少了整套工艺 中酸的用量；回收的铜纯度高，品质好可以再运用到线路板的生产工艺中。上述PCB综合废 水的处理方法，充分体现了资源化利用及循环经济的理念，可作为我国解决资源短缺问题 的有益补充。本项技术专利技术由水资源回收(线路1)和金属铜回收(线路2)共两套并联工艺组 成。其中水资源回收线路为PH调节池-混凝沉淀-生物活性滤池-超滤-反渗透工艺组 合，具体为1)ρΗ调节池印刷线路板综合废水主要呈强酸性，水中含有大量铜离子，为保证 铜离子能在最佳PH条件下实现最大量的沉淀，需要向源水中投加液碱，调节到pH = 8左 右；2)混凝沉淀pH调节池的出水进入混凝池，根据测试废水中铜离子的含量确定混 凝剂和助凝剂的最佳投加量，运用自动投药装置投加，同时还需要控制絮凝池三格的机械 搅拌速度分别30. 0r/min,22. Or/min, 13. Or/min，沉淀池进行泥水分离，出水进入生物活性 滤池，污泥进入污泥浓缩池；3)生物活性滤池过滤生物活性滤池由底部填料承托层，均质石英填料和活性炭 填料组成，承托层、石英砂和活性炭的高度分别为300mm，350mm和650mm ；来自混凝沉淀的 出水，经生物活性滤池过滤后，出水进入超滤；4)超滤对生物活性滤池出水进行处理，截留水中胶体、颗粒和大分子有机物，保 证反渗透进水水质；5)反渗透截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，降低水的电导率， 保证出水水质满足回用水要求；金属铜回收线路为污泥浓缩池底泥-压滤-焙烧纯化-粉碎-酸浸-电解工艺 组合，具体为1)污泥浓缩池沉淀池底泥含水率很高，为减少污泥体积需要将污泥浓缩，浓缩 池上清液入生物活性滤池，进入线路1的处理系统；2)压滤浓缩的的污泥通过气动隔离泵进入贮泥罐再进行压滤，降低污泥的含水 率，缩小存放体积；3)焙烧纯化控制焙烧温度为600°C，通过焙烧去除污泥中的水分和有机物；4)酸浸将焙烧后污泥的粉碎后溶解到硫酸中，每500g的铜泥需要IOL 6mol/L 的硫酸溶解，此时铜离子完全从污泥中转移到酸液中，为增加溶解速度，加热至90°C ；5)电解过滤酸液后进行电解即可回收金属铜和硫酸，回收的硫酸再次用于酸浸。有益效果本专利技术所涉及的PCB综合废水的资源化利用方法体系完整，使PCB废水 资源化、无害化，实现了资源的回收利用，污染物的零排放，其处理过程中无二次污染，体现 了社会效益、环境效益、经济效益的统一。附图说明图1为印刷线路板综合废水资源化利用工艺流程图。 具体实施例方式1) pH调节PCB综合废水的pH —般在2 3之间，调节池设置自动在线控制pH装 置和搅拌机，上调PH至8左右，保证铜离子的最佳混凝沉淀条件。2)混凝沉淀pH调节池出水通过泵打入高位水箱，经高位水箱流入混凝池，在水 进入混凝池之前，混凝剂PAC和助凝剂PAM通过计量泵在混凝池前端的管道中加入，PAC和 PAM的浓度分别为5%和0. 1%。机械混凝池分为三格，叶轮的转数可根据水量和水质进行 调节，搅拌叶轮的转数逐格减少，以利于絮凝体的形成。混凝池各格之间用设有过水孔的垂4直隔墙导流，孔口位置采取上下交错方式排列，易使水流分布均勻。混凝池出水直接进入斜 板沉淀池，泥进入污泥浓缩池。3)生物活性滤池沉淀池出水进入生物活性滤池，生物活性滤池由底部填料承托 层，石英砂填料和活性炭填料组成。生物活性滤池运用自然挂膜，空床停留时间为15min左 右。根据出水水质情况对滤池运用气水联合反冲洗的方式进行反冲洗。(4)超滤生物活性滤池出水进入超滤单元。超滤膜孔孔径0.005-0. 1，可以去 除水中微粒、胶体物质和细菌，去除率可达到9 9. 9 % ；透膜压力小于0. 1 MP a，出水浊度 < 0. 2NTU, SDI < 3。在作为反渗透预处理时，运行压力为0. 1-0. 2MPa。5)反渗透超滤出水进入反渗透单元，反渗透膜孔径在10埃左右，操作压力为 Ι-lOMPa，它能去除水中的绝大部分物质，如悬浮物、溶解性有机物、无机盐、细菌、胶体、微 生物等。反渗透出水电导率小于100 μ S/cm，可满足生产线用水水质要求。6)污泥浓缩压滤沉淀池底泥进入污泥浓缩池，减低含水率，由气动隔离泵打入 贮泥罐压滤，压滤后污泥呈块状，含水率在65 %左右。浓缩和压缩过程产生的上清液返回絮 凝池或直接进入生物活性滤池处理。7)焙烧纯化压滤后的污泥在焙烧炉焙烧，控制焙烧温度为600°C，焙烧后水分和 有机物可以烧失，此过程能耗低。8)酸浸焙烧后的污泥经粉碎机粉碎成粉末状再溶解到6mol/L硫酸中，此过程可 以加热至90°C，加速溶解过程，使铜离子完全转移到酸溶液中。9)电解过滤酸溶液，除去少量残渣。电解池阳极为石墨电极板，阴极为不锈钢 板，电解池配有搅拌器，金属铜直接在阴极析出，残留液主要成分为硫酸可以回用到步骤 9)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种印刷线路板综合废水资源化利用方法，其特征在于该方法包括水资源回收线路和金属铜回收线路，其中水资源回收线路为：ｐＨ调节池－混凝沉淀－生物活性滤池－超滤－反渗透工艺组合，具体为：１）ｐＨ调节池：印刷线路板综合废水主要呈强酸性，水中含有大量铜离子，为保证铜离子能在最佳ｐＨ条件下实现最大量的沉淀，需要向源水中投加液碱，调节到ｐＨ＝８左右；２）混凝沉淀：ｐＨ调节池的出水进入混凝池，根据测试废水中铜离子的含量确定混凝剂和助凝剂的最佳投加量，运用自动投药装置投加，同时还需要控制絮凝池三格的机械搅拌速度分别３０．０ｒ／ｍｉｎ，２２．０ｒ／ｍｉｎ，１３．０ｒ／ｍｉｎ，沉淀池进行泥水分离，出水进入生物活性滤池，污泥进入污泥浓缩池；３）生物活性滤池过滤：生物活性滤池由底部填料承托层，均质石英填料和活性炭填料组成，承托层、石英砂和活性炭的高度分别为３００ｍｍ，３５０ｍｍ和６５０ｍｍ；来自混凝沉淀的出水，经生物活性滤池过滤后，出水进入超滤；４）超滤：对生物活性滤池出水进行处理，截留水中胶体、颗粒和大分子有机物，保证反渗透进水水质；５）反渗透：截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，降低水的电导率，保证出水水质满足回用水要求；金属铜回收线路为：污泥浓缩池底泥－压滤－焙烧纯化－粉碎－酸浸－电解工艺组合，具体为：１）污泥浓缩池：沉淀池底泥含水率很高，为减少污泥体积需要将污泥浓缩，浓缩池上清液入生物活性滤池，进入线路１的处理系统；２）压滤：浓缩的的污泥通过气动隔离泵进入贮泥罐再进行压滤，降低污泥的含水率，缩小存放体积；３）焙烧纯化：控制焙烧温度为６００℃，通过焙烧去除污泥中的水分和有机物；４）酸浸：将焙烧后污泥的粉碎后溶解到硫酸中，每５００ｇ的铜泥需要１０Ｌ６ｍｏｌ／Ｌ的硫酸溶解，此时铜离子完全从污泥中转移到酸液中，为增加溶解速度，加热至９０℃；５）电解：过滤酸液后进行电解即可回收金属铜和硫酸，回收的硫酸再次用于酸浸。...

【技术特征摘要】
1.一种印刷线路板综合废水资源化利用方法，其特征在于该方法包括水资源回收线 路和金属铜回收线路，其中水资源回收线路为pH调节池-混凝沉淀_生物活性滤池_超 滤-反渗透工艺组合，具体为1)ρΗ调节池印刷线路板综合废水主要呈强酸性，水中含有大量铜离子，为保证铜离 子能在最佳PH条件下实现最大量的沉淀，需要向源水中投加液碱，调节到pH = 8左右；2)混凝沉淀pH调节池的出水进入混凝池，根据测试废水中铜离子的含量确定混凝剂 和助凝剂的最佳投加量，运用自动投药装置投加，同时还需要控制絮凝池三格的机械搅拌 速度分别30. 0r/min,22. Or/min, 13. Or/min，沉淀池进行泥水分离，出水进入生物活性滤 池，污泥进入污泥浓缩池；3)生物活性滤池过滤生物活性滤池由底部填料承托层，均质石英填料和活性炭填料 组成，承托层、石英砂和活性炭的高度分别为300mm，350mm和650mm ；来自混凝沉淀的出水， 经生物活性滤池过滤后，出水进入超滤；4)超滤对生物活性滤池出水进行处理，截留水中胶体、颗粒和大分子有机物，保证反 渗透进水水质；5)反渗透截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，降低水的电导率，保证 出水水质满足回用水要求；金属铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕锡武，肖亚娟，李金荣，马素梅，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]