电镀废液回收处理系统及其回收处理方法与流程

1.本发明涉及一种电镀废液回收处理技术领域，尤指一种电镀废液回收处理系统及其回收处理方法，能够将电镀设备回收槽所流出的废液再分离出的六价铬金属离子的浓缩原液及回收水，再分别回收到电镀槽及回收槽中再循环利用。


背景技术：

2.铬电镀浴在电镀工业占有很大的比例，然而其电镀槽及回收槽中的废液中却含有剧毒的六价铬金属离子，暴露在六价铬中会对皮肤、眼耳、呼吸道及肠胃道造成危害，六价铬也是一种致癌物质，因此电镀工业的废液如果未加以妥善处理，对人体、环境及生态会成相当大的危害。目前的电镀工业废液中的六价铬金属离子处理及回收发法有离子交换法、蒸发浓缩法、透析法、电解沉积法等等，每一种处理回收方法各有其技术手段、设备及不同的实施步骤，而由于高价的铬金属离子的电效应较差，有70～90％的铬酸在电镀过程中被带出到回收槽及清洗槽，因此适当的回收处理不仅能够再利用，更能降低对环境的危害。
3.目前应用在铬电镀槽与回收槽的回收处理系统为蒸发浓缩法，它是最简单、有效的回收处理技术，通过连通电镀槽与回收槽的封闭系统，在其系统中设有加热器与大气蒸发器或真空蒸发器，能够将含六价铬金属离子的废液浓缩，再适量回收到电镀槽中，补充电镀槽的浓度；若为开放式系统，其处理后的水几乎已无污染，能够排放到自然界。已公开的技术中例如m557747电镀制程之废液处理系统、i655325电镀设备、cn1807266电镀废水处理方法等等；然而如何提高六价铬金属离子的回收率，以及提升水资源的回收再利用，为本技术领域中一直需要克服的课题。


技术实现要素：

4.本发明之主要目的及其他目的在提供一种电镀废液回收处理系统及其回收处理方法，建构成一套封闭式循环回收系统，能够将回收槽的浸洗液(废液)通过收集槽、循环槽、大气浓缩塔及冷却装置进行循环加热及蒸发浓缩，获得可再利用的浓缩原液与回收水，并达到提升六价铬金属离子回收率及回收水回收率等目的。
5.为了达到上述目的，本发明之电镀废液回收处理系统，其包括一电镀设备、一循环槽、一收集槽、一大气浓缩塔、一冷却装置及一风机，其用于使该电镀设备的液体通过该大气浓缩塔进行蒸发浓缩成一浓缩原液，及该冷却装置冷凝成一回收水，再将该浓缩原液通过该收集槽与该循环槽回收到该电镀设备，其较佳技术方案包括：
6.该电镀设备具有一电镀槽及多个回收槽，该电镀槽用于容纳含有金属离子的电镀液；该回收槽相邻于该电镀槽，该回收槽用于容纳浸泡工件的浸洗液；
7.该循环槽用于容纳从该收集槽回收到的该浓缩原液，其通过一第一循环流道连接该电镀槽，该第一循环流道用于使该循环槽的浓缩原液与该电镀槽的电镀液进行循环流动交换，以提高该电镀液的金属离子浓度；
8.该收集槽用于容纳从该大气浓缩塔回收到的该浓缩原液，其通过一第二循环流道
连接该循环槽，该第二循环流道用于使该收集槽的浓缩原液与该循环槽的浓缩原液进行循环流动交换，以提高该循环槽的浓缩原液的金属离子浓度，并降低该循环槽的该浓缩原液的温度；该收集槽另通过一出液流道连接该回收槽，用于使该回收槽的该浸洗液流到该收集槽混入该浓缩原液；该收集槽内设有一循环加热器，其用于循环加热流到该收集槽中的该浓缩原液到达一第一温度；
9.该大气浓缩塔通过一第三循环管路连接该收集槽，该第三循环管路设有一第三泵浦及一第二加热器，该第二加热器加热该第三循环管路中的该浓缩原液到达一第二温度后喷入该大气浓缩塔内；该大气浓缩塔内具有一收集装置，该收集装置用于分离成浓缩的该浓缩原液及一水蒸气，再使该浓缩原液通过该第三循环管路回收到该收集槽；
10.该冷却装置通过一第一风管连接该大气浓缩塔，用于将该水蒸气导入该冷却装置，使水蒸气冷却成该回收水；该冷却装置并通过一水回收管路连通到该电镀设备，用于使该回收水回流到电镀设备；以及该风机通过一第二风管连接该冷却装置，用于驱动该水蒸气通过该冷却装置。
11.为了达到上述目的，本发明之电镀废液回收处理方法，其包括上述的电镀废液回收处理系统，并执行以下步骤:
12.(s1)回收浸洗液:通过该出液流道使该回收槽的浸洗液流到该收集槽以与该收集槽的浓缩源液混合；
13.(s2)收集槽循环加热:该循环加热器针对该收集槽的浓缩原液进行循环加热到达一第一温度；
14.(s3)第二次加热:该收集槽的第一温度的浓缩原液通至该第三循环管路，该第二加热器加热该第三循环管路中的该浓缩原液到达一第二温度后喷入该大气浓缩塔内；
15.(s4)再浓缩成浓缩原液:该大气浓缩塔内的收集装置分离出金属离子浓镀更高的浓缩原液及水蒸气；
16.(s5)浓缩原液回流至收集槽:落到该收集盘且金属离子浓镀更高的浓缩原液通过该第三循环管路回收到该收集槽，使该收集槽的浓缩原液浓度提高；
17.(s6)浓缩原液回流至循环槽:该收集槽的浓缩原液与该循环槽的浓缩原液进行循环流动交换，以提高该循环槽的浓缩原液的金属离子浓度，并降低该循环槽的浓缩原液到达第三温度；
18.(s7)浓缩原液回收到电镀槽:该循环槽的浓缩原液与该电镀槽的电镀液进行循环流动交换，使该循环槽的浓缩原液回收到该电镀槽，以提高该电镀液的金属离子浓度。
19.本发明电镀废液回收处理系统及其回收处理方法，能达到以下功效:
20.(一)通过该收集槽的循环加热器将槽中的浓缩原液循环加热到第一温度，当要喷入该大气浓缩塔前再以该第二加热器再次瞬间加热升温到第二温度，能够提高水蒸气的产出量，使大气浓缩塔更有效率的进行蒸发浓缩。
21.(二)该收集槽与该大气浓缩塔能进行循环蒸发浓缩，以提高该收集槽的浓度，使六价铬金属离子回收率能够达到几近99％。
22.(三)该循环槽与该收集槽循环流动交换，降低用于回收到该电镀槽的浓缩原液的温度(25～40℃)；其后，当该循环槽再与该电镀槽循环流动交换时，不会导致该电镀槽的电镀液工作温度升高，使该电镀槽内的工作温度稳定维持在25～40℃之间。
23.(四)该大气浓缩其余的含水蒸气，可经由高效率的冷却装置，使水份冷凝成回收水，再回流到电镀设备的回收槽。
附图说明
24.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1为本发明电镀废液回收处理系统较佳实施例之方块示意图。
26.图2为本发明大气浓缩塔与冷却装置较佳实施例之示意图。
27.图3为本发明收集槽的循环加热器较佳实施例之示意图。
28.图4为本发明电镀废液回收处理方法之流程示意图。
29.附图标记：
30.电镀设备10、电镀槽11、回收槽12、清洗槽13
31.循环槽20、第一循环流道21、第一溢流构造211、第一循环管212、第一泵浦213
32.收集槽30、第二循环流道31、第二溢流构造311、第二循环管312、第二泵浦313、出液流道32、循环加热器33
33.大气浓缩塔40、第三循环管路41、第三出液管411、第三回液管412、第三泵浦42、第二加热器43、收集装置44、收集盘45
34.冷却装置50、第一风管51、水回收管路52
35.风机60、第二风管61。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
39.参阅图1所示，本发明电镀废液回收处理系统，其较佳的实施例包括一电镀设备10、一循环槽20、一收集槽30、一大气浓缩塔40、一冷却装置50及一风机60，藉此用于使该电镀设备10的液体通过该大气浓缩塔40进行蒸发浓缩成铬金属离子(六价铬，特别是其铬酸)浓度更高的浓缩原液，及该冷却装置50冷凝成回收水，再将该浓缩原液通过该收集槽30与该循环槽20回收到该电镀设备10，另将回收水通过该冷却装置50回收到该电镀设备10，其中:
40.该电镀设备10具有一电镀槽11、多个相邻的回收槽12及多个相邻的清洗槽13；该电镀槽11较佳的为镀铬槽，用于容纳工件表面镀铬所需的电镀液，在该电镀槽11内对工件
进行镀铬作业；该回收槽12相邻该电镀槽11，其较佳的实施有多个回收槽12，分别用于容纳浸泡用浸洗液(水)，当工件从该电镀槽11(镀铬槽)取出后，即依序置入该回收槽12内浸泡该浸洗液，使因工件带出的铬酸落到回收槽12的浸洗液中；该清洗槽13设置在该回收槽12制程后端，容纳有冲洗液用以对工件进行冲洗。
41.该循环槽20用于容纳从该收集槽30回收到的该浓缩原液，其通过一第一循环流道21连接该电镀槽11，该第一循环流道21用于使该循环槽20的浓缩原液与该电镀槽11的电镀液进行循环流动交换，如此即将回收的浓缩原液回收至该电镀槽11利用，以提高该电镀液的金属离子浓度，补充该电镀液的金属离子被工件消耗掉的量，达到适于进行镀铬作业的浓度。其中，该第一循环流道21包括一第一溢流构造211、一第一循环管212及一第一泵浦213；该第一溢流构造211可为该电镀槽11满出后导流到该循环槽20(或该循环槽20满出后导流到该电镀槽11)的导流流道，使该电镀槽11与该循环槽20自行流通；该第一循环管212连接该电镀槽11与该循环槽20，而该第一泵浦213设置在该第一循环管212，用以强制该循环槽20的浓缩原液与该电镀槽11的电镀液进行循环流动交换，例如电镀槽11的电镀液经由第一溢流构造211流入该循环槽20，而该循环槽20的浓缩原液经由第一循环管212及第一泵浦213流向电镀槽11。
42.该收集槽30系用于容纳从该大气浓缩塔40回收到的该浓缩原液，其通过一第二循环流道31连接上述该循环槽20，该第二循环流道31用于使该收集槽30的浓缩原液与该循环槽20的浓缩原液进行循环流动交换，以提高该循环槽20的浓缩原液的金属离子浓度，并降低该循环槽20的该浓缩原液的温度；该收集槽30另通过一出液流道32连接上述该回收槽12，用于使该回收槽12的浸洗液流到该收集槽30混入该浓缩原液以进行蒸发浓缩；又该收集槽30内设有一循环加热器33，其用于循环加热流到该收集槽30中的该浓缩原液到达一第一温度(50～60℃)。其中，该第二循环流道31较佳的包括一第二溢流构造311、一第二循环管312及一第二泵浦313；该第二溢流构造311可为该循环槽20满出后导流到该收集槽30(或该收集槽30满出后导流到该循环槽20)的导流流道，使该循环槽20与该收集槽30的自行流通；该第二循环管312连接该循环槽20与该收集槽30，而该第二泵浦313设置在该第二循环管312，用以强制该收集槽30的浓缩原液与该循环槽20的浓缩原液进行循环流动交换，例如循环槽20的浓缩原液经由第二溢流构造311流入该收集槽30，而该收集槽30的浓缩原液经由第二循环管312及第二泵浦313流向循环槽20，以此进行循环流动交换。
43.参阅图1及图2所示，该大气浓缩塔40通过一第三循环管路41连接该收集槽30，该第三循环管路41设有一第三泵浦42及一第二加热器43，该第二加热器43用于加热该第三循环管路41中的该浓缩原液到达一第二温度(80～90℃)后喷入该大气浓缩塔40内；又该大气浓缩塔40内设有一收集装置44及一收集盘45，该收集装置44包括两个阻拦器441，其内放置多数个拉西环(packing)，用于浓缩成金属离子浓度更高的浓缩原液，剩余的水蒸气则排送到该冷却装置50；该收集盘45设置在收集装置44下方，其用于收集该浓缩原液以进一步通过该第三循环管路41回流到该收集槽30。其中，该第三循环管路41包括一第三出液管411及一第三回液管412，该第三出液管411及该第三回液管412连接在该收集槽30与该大气浓缩塔40之间，而该第二泵浦42与该第二加热器43设置在该第三出液管411。
44.参阅图1及图2所示，该冷却装置50通过一第一风管51连通该大气浓缩塔40，用于将通过该大气浓缩塔40内部收集装置44的水蒸气导入该冷却装置50，该冷却装置50连接于
外部的冷冻机(未图示)接收冷冻液，使水蒸气在该冷却装置50中冷却成回收水；该冷却装置50并通过一水回收管路52连通到上述该电镀设备10的回收槽12或清洗槽13，例如填补该回收槽12的浸洗液或该清洗槽13的冲洗液，使回收水循环再利用。而该风机60系通过一第二风管61连接于该冷却装置50，用于驱使该水蒸气通过该冷却装置50冷却成回收水
·
，将降温的干燥空气排出。
45.参阅图3所示，上述该收集槽30的循环加热器33较佳的具体实施例包括一循环加热管331、一第四泵浦332及一第一加热器333，该循环加热管331两端连通到该收集槽30内，该第四泵浦332与第一加热器333设置在该循环加热管331，藉此通过第四泵浦332驱使该收集槽30中的浓缩原液流通过该第一加热器333，进而对该收集槽30中的浓缩原液循环加热到第一温度。
46.参阅图4所示，本发明通过上述该电镀废液回收处理系统进行废液回收处理方法时，系依序执行以下的步骤:
47.(s1)回收浸洗液:通过该收集槽30连通到该回收槽的出液流道32构造，使该回收槽12的浸洗液满溢出来时(满溢出来即为废液)，能够流到该收集槽30以与该收集槽30的浓缩源液混合；
48.(s2)收集槽循环加热:当该收集槽30的浓缩源液与浸洗液混合而致浓度下降，而要开始进行蒸发缩缩时，即启动该循环加热器33针对该收集槽30中的浓缩原液进行循环加热到达一第一温度(50～60℃)，使该收集槽30的浓缩源液保持在第一温度；
49.(s3)第二次加热:其后该收集槽30的第一温度的浓缩原液流通至该第三循环管路41的第三出液管411，使该第二加热器43瞬间加热该第三出液管411中的该浓缩原液到达一第二温度(80～90℃)，而后沿着第三出液管411喷入该大气浓缩塔40内；
50.(s4)再浓缩成浓缩原液:该大气浓缩塔40内的收集装置44可分离出金属离子浓镀更高的浓缩原液及水蒸气，使浓镀更高的浓缩原液落到收集盘45集中；
51.(s5)浓缩原液回流至收集槽:落到该收集盘45且金属离子浓镀更高的浓缩原液通过该第三循环管路41的第三回液管412回收到该收集槽30，使该收集槽30的浓缩原液浓度提高；以上，如果该收集槽30的浓度还不足，即重覆执行多次(s2)～(s5)步骤，将该收集槽30中的浓缩原液提高到设定的浓度；
52.(s6)浓缩原液回流至循环槽:当上述该收集槽30的浓度到达设定值时，上述该收集槽30的浓缩原液即可以与该循环槽20的浓缩原液进行循环流动交换，以提高该循环槽20的浓缩原液的金属离子浓度，并使浓缩原液在该循环槽20降低到达第三温度(25～40℃)；亦即(s6)步骤可重覆执行多次，将该循环槽20中的浓缩原液提高到设定的浓度；
53.(s7)浓缩原液回收到电镀槽:该循环槽20的浓缩原液的浓度与温度达到设定值时，使该循环槽20与该电镀槽11的电镀液进行循环流动交换，使该循环槽20的浓缩原液回收到该电镀槽11，进而提高该电镀液的金属离子浓度，达到电镀作业浓度的标准；以上(s7)步骤重覆执行多次，将该电镀槽11中的电镀液提高到设定的浓度；
54.(s8)生成回收水:该大气浓缩塔40内的水蒸气通过该第一风管51流向该冷却装置50，该冷却装置50从外部的冷冻机输入0～5℃冷冻液与该水蒸气进行热交换，以冷凝产生回收水，再使回收水通过该水回收管路52回流到上述该电镀设备10的回收槽12或清洗槽13，达成废水再回收利用的功效。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。