一种PCB板腐蚀废液铜离子去除系统的制作方法

本实用新型属于PCB板腐蚀领域，具体涉及一种PCB板腐蚀废液铜离子去除系统。

背景技术：

PCB板腐蚀过程中产生的废液含有大量的铜离子，基于环保方面要求，废液排放前需要对废液进行处理。

现有技术中，多采用化学沉淀法等方法对PCB板腐蚀废液进行处理。但由于化学沉淀法只能最大程度地处理掉废液中的铜离子，因为废液中的酸碱条件影响，不能完全除去废液中的铜离子，因而现有技术采用化学沉淀方法进行铜离子去除还存在不足，出于人们日益重视的环保问题，对采用化学沉淀方法处理后的废液仍需进一步的铜离子去除处理。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种PCB板腐蚀废液铜离子去除系统，实现对PCB板腐蚀废液铜离子的高效去除。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种PCB板腐蚀废液铜离子去除系统，包括第一废液腔室、碱液腔室、沉淀过滤腔室、石墨烯除铜腔室、第二废液腔室、液位传感器、PH传感器、第一惰性电极板、第二惰性电极板、电极板驱动模块、第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀、电动球阀驱动模块、处理器模块和电源模块；

其中，

所述碱液腔室位于所述第一废液腔室的上方，所述碱液腔室中配置有碱液，所述碱液腔室与所述第一废液腔室通过第一管道连接；

所述第一废液腔室中存储有PCB板腐蚀废液，所述第一废液腔室中设置有所述液位传感器和所述PH传感器，所述液位传感器和所述PH传感器分别与所述处理器模块电连接，所述处理器模块与所述电源模块电连接；

所述沉淀过滤腔室位于所述第一废液腔室的下方，所述沉淀过滤腔室与所述第一废液腔室通过第二管道连接，所述沉淀过滤腔室中设置有过滤沉淀物的过滤网，所述过滤网可拆卸地固定在所述沉淀过滤腔室的内壁上；

所述石墨烯除铜腔室位于所述沉淀过滤腔室下方，所述石墨烯除铜腔室与所述沉淀过滤腔室通过第三管道连接，所述石墨烯除铜腔室中设置有所述第一惰性电极板和所述第二惰性电极板，其中，所述第一惰性电极板为石墨烯电极板，所述第一惰性电极板和所述第二惰性电极板互相平行面对设置，所述第一惰性电极板和所述第二惰性电极板分别与所述电极板驱动模块电连接，所述电极板驱动模块分别与所述电源模块和所述处理器模块电连接；

所述第二废液腔室位于所述石墨烯除铜腔室下方，所述第二废液腔室与所述石墨烯除铜腔室通过第四管道连接；

所述第一电动球阀安装在所述第一管道上，所述第二电动球阀安装在所述第二管道上，所述第三电动球阀安装在所述第四管道上，所述第一电动球阀、所述第二电动球阀和所述第三电动球阀分别与所述电动球阀驱动模块电连接，所述电动球阀驱动模块分别与所述处理器模块和所述电源模块电连接。

进一步地，所述沉淀过滤腔室内壁设有环状凸缘，所述过滤网为锥状过滤网，所述锥状过滤网边缘具有环状外翻边，所述过滤网通过所述环状外翻边放置在所述环状凸缘上。

进一步地，所述环状凸缘设置在所述沉淀过滤腔室内壁上部。

进一步地，所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道和所述第四管道均为S型管道。

进一步地，所述石墨烯电极板为三维石墨烯电极板。

进一步地，所述第二惰性电极板由铂制成。

进一步地，所述第二惰性电极板由碳纸制成。

进一步地，所述碱液为氢氧化钾溶液。

进一步地，所述碱液为氢氧化钠溶液。

进一步地，所述处理器模块为单片机模块。

本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本实用新型提供一种PCB板腐蚀废液铜离子去除系统，通过PH传感器监控第一废液腔室中的PH值，并控制第一电动球阀实现将碱液腔室中的碱液注入到第一废液腔室进行化学沉淀，控制第二电动球阀将第一废液腔室中的废液注入沉淀过滤腔室中，利用过滤网过滤出含铜的沉淀物，废液进入石墨烯除铜腔室后，石墨烯材料能够高效吸附铜离子，通过在石墨烯电极板和第二惰性电极板之间施加电场，使废液中的铜离子吸附到石墨烯电极板上，实现对废液中的铜离子进一步的高效吸附处理，进而实现高效除去废液中的铜离子。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种PCB板腐蚀废液铜离子去除系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种PCB板腐蚀废液铜离子去除系统的原理图；

图3为本实用新型沉淀过滤腔室内壁设置环状凸缘的截面示意图；

图4为本实用新型过滤网设有环状外翻边截面的示意图。

图中，1-第一废液腔室；2-碱液腔室；3-沉淀过滤腔室；4-石墨烯除铜腔室；5-第二废液腔室；6-液位传感器；7-PH传感器；8-第一惰性电极板；9-第二惰性电极板；10-电极板驱动模块；11-第一电动球阀；12-第二电动球阀；13-第三电动球阀；14-电动球阀驱动模块；15-处理器模块；16-电源模块；17-第一管道；18-第二管道；19-过滤网；20-第三管道；21-第四管道；101-环状凸缘；102-环状外翻边。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种PCB板腐蚀废液铜离子去除系统，包括第一废液腔室1、碱液腔室2、沉淀过滤腔室3、石墨烯除铜腔室4、第二废液腔室5、液位传感器6、PH传感器7、第一惰性电极板8、第二惰性电极板9、电极板驱动模块10、第一电动球阀11、第二电动球阀12、第三电动球阀13、电动球阀驱动模块14、处理器模块15和电源模块16；

其中，

所述碱液腔室2位于所述第一废液腔室1的上方，所述碱液腔室2中配置有碱液，所述碱液腔室2与所述第一废液腔室1通过第一管道17连接；

所述第一废液腔室1中存储有PCB板腐蚀废液，所述第一废液腔室1中设置有所述液位传感器6和所述PH传感器7，所述液位传感器6和所述PH传感器7分别与所述处理器模块15电连接，所述处理器模块15与所述电源模块16电连接；

所述沉淀过滤腔室3位于所述第一废液腔室1的下方，所述沉淀过滤腔室3与所述第一废液腔室1通过第二管道18连接，所述沉淀过滤腔室3中设置有过滤沉淀物的过滤网19，所述过滤网19可拆卸地固定在所述沉淀过滤腔室3的内壁上；

所述石墨烯除铜腔室4位于所述沉淀过滤腔室3下方，所述石墨烯除铜腔室4与所述沉淀过滤腔室3通过第三管道20连接，所述石墨烯除铜腔室4中设置有所述第一惰性电极板8和所述第二惰性电极板9，其中，所述第一惰性电极板8为石墨烯电极板，所述第一惰性电极板8和所述第二惰性电极板9互相平行面对设置，所述第一惰性电极板8和所述第二惰性电极板9分别与所述电极板驱动模块10电连接，所述电极板驱动模块10分别与所述电源模块16和所述处理器模块15电连接；

所述第二废液腔室5位于所述石墨烯除铜腔室4下方，所述第二废液腔室5与所述石墨烯除铜腔室4通过第四管道21连接；

所述第一电动球阀11安装在所述第一管道17上，所述第二电动球阀12安装在所述第二管道18上，所述第三电动球阀13安装在所述第四管道21上，所述第一电动球阀11、所述第二电动球阀12和所述第三电动球阀13分别与所述电动球阀驱动模块14电连接，所述电动球阀驱动模块14分别与所述处理器模块15和所述电源模块16电连接。

本实用新型上述方案在具体应用时，所述处理器模块15利用所述PH传感器7监控所述第一废液腔室1中PCB板腐蚀废液的PH值，并控制所述第一电动球阀11的通断，将所述碱液腔室2中的碱液注入到所述第一废液腔室1进行化学沉淀，化学沉淀后，控制所述第二电动球阀12将所述第一废液腔室1中的废液注入所述沉淀过滤腔室3中，利用所述过滤网19过滤出含铜的沉淀物，过滤后的废液进入所述石墨烯除铜腔室4后，通过在所述石墨烯电极板和所述第二惰性电极板9之间施加电场，使废液中的铜离子吸附到所述石墨烯电极板上，实现对废液中的铜离子进一步的高效吸附处理，进而实现高效除去废液中的铜离子。

现有技术中，石墨烯材料作为新兴的技术材料，石墨烯材料具有良好的化学稳定性和非常高的吸附容量，对金属离子具有优良的吸附能力，可以高效地铜离子。对于惰性电极，现有技术中，惰性电极其本身不参与氧化还原反应，只起传递电子的作用。惰性电极可由铂、金或碳等惰性材料制成。本实用新型中第一惰性电极板8采用石墨烯电极板，从增加吸附容量方面考虑，优选采用三维石墨烯电极板；所述第二惰性电极板9本实用新型中可以由铂制成电极板，也可以由碳纸制成电极板，当然所述第二惰性电极板9也可采用石墨烯电极板，但从目前成本以及除铜效果方面考虑，仅所述第一惰性电极板8采用石墨烯电极板就可实现高效去除铜离子的目的。

现有技术中，为了实现化学沉淀，使用碱液与铜离子反应，生成不溶于水的氢氧化铜，本实用新型中碱液可选用市面上普遍使用的氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。

本实用新型中，所述处理器模块15可以采用现有技术中广泛使用的各个类型的单片机模块。

本实用新型中，所述第一管道17、所述第二管道18、所述第三管道20和所述第四管道21均使用S型管道。需要说明的是，对于所述第一管道17、所述第二管道18、所述第三管道20和所述第四管道21的弯曲形状，本实用新型仅是给出一种具体的S型管道，但并不表示不实用新型所述第一管道17、所述第二管道18、所述第三管道20和所述第四管道21限定于S型管道，也可采用其他形状结构的管道。

对于本实用新型中的所述过滤网19，将其设计成可拆卸地固定在所述沉淀过滤腔室3的内壁上，是为了便于清理所述过滤网19上的沉淀物，当所述过滤网19上的沉淀物过多时，会堵塞所述过滤网19，因而需要将其与所述沉淀过滤腔室3设计为可拆卸地固定，如通过螺丝固定，需要拆卸时，只需松掉螺丝即可。

如图3和图4所示，为了便于拆卸，本实用新型提供如下技术方案，具体为：

所述沉淀过滤腔室3内壁设有环状凸缘101，所述过滤网19为锥状过滤网19，所述锥状过滤网19边缘具有环状外翻边102，所述过滤网19通过所述环状外翻边102放置在所述环状凸缘101上。

上述方案的设计，就不需要通过螺丝将所述过滤网19固定在所述沉淀过滤腔室3的内壁上，所述过滤网19只需通过环状外翻边102放置在所述沉淀过滤腔室3内壁上的所述环状凸缘101，非常便于取下。

如图3所示，上述方案中，从便于将所述过滤网19取出方面考虑，所述环状凸缘101优选设置在所述沉淀过滤腔室3内壁上部，这样就方便将所述过滤网19从所述沉淀过滤腔室3中取出。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。