专利名称：一种印刷电路板清洗废水的处理方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种印刷电路板清洗废水的处理方法及系统。(二) 背景技术印刷电路板生产工艺如下:原板—材料切断—材料整面(钻孔)—化学处理 (镀铜)—贴干膜—曝光—碱性显影—蚀刻—碱性剥离—干燥—整面—表面涂 膜贴合—涂膜临时压著—热压—表面(电镀)—外形加工(钻孔)—加工防4秀 处理—检查—捆包出货。在生产过程中，会用到多种化工原料，产生的废水种 类繁多，成分复杂，pH变化大。不同生产工序清洗所产生的废水及废液含有 不同性质的污染物，有重金属化合物，也有合成高分子有机物及各种有机添加 剂。重金属污染物大部分以游离的离子态存在，主要为Cu2+， N产，Pb"等， 部分重金属以络合物的形态存在，如EDTA-Cu和Cu(NH "等。印刷电路板清洗废水的处理工艺目前国内外均以物理化学法为主。如将废 水的pH值调整到一定范围岩，k入各种药剂，使重金属与药品产生化学反应， 絮凝沉淀，污泥分离，上清水再调整pH值后排放。离子交换法也属于物理、 化学法的范畴。对有机污染物COD的去除， 一般采用后级氧化或活性炭吸附 处理。但传统方法中化学处理成本较高，且不同工序排放的废水及废液要经过 不同的处理才能达到排放标准。、虽然对大型厂家来说，由于有足够资金投入， 完全可以对废水按湿法工艺的不同工序分门别类地进行单独处理，分别达标后 集中排放，但也存在废水处理工艺复杂，废水处理设备庞大，占地面积大，耗 电量大，投资多，管理难，操作人员不易掌握的问题。对于中小型企业，则完 全不利于推广应用。(三) 发明内容本发明的目的在于提供一种印刷电路板清洗废水的处理方法，可降低资金 投入和能耗，简化了处理工艺，适合于各种类型的印刷电路板生产厂家使用。本发明进一步的目的是提供一种印刷电路板清洗废水的处理系统，设备 少、装配连接简单、占地少，大大降低了设备资金投入。本发明采用的技术方案如下一种印刷电^各板清洗废水的处理方法，将清洗废水先进^f亍固液分离，然后 过滤控制废水中的颗粒不大于30pm，之后再通过SiC多孔陶瓷过滤片过滤至 设定排放标准。本方法主要是对废水中的重金属离子进行处理，特别是Cu"、 Ni2+、 Pb2+、 Sn2+等重金属离子。具体的，清洗废水可通过沉降处理或离心分离进行固液分离。利用滤网或 高分子膜过滤以控制废水中的癫粒大小，且无论是使用滤网或高分子膜过滤还 是SiC多孔陶乾过滤片进行过滤时，都可以根据需要采取多级过滤。所述的滤网、高分子膜都可以直接购买市售产品，只要满足滤后废水中的 颗粒不大于30iim即可。SiC多孔陶瓷过滤片具节强度高、耐热腐蚀、耐热沖击、结构稳定、使用 寿命长和使用稳定性好等优点。通过合理的结构设计，可使污水中的有害物质 过滤排除，达到排放标准。本发明优选孔径为5 30^im气孔呈立体网状分布的 SiC多孔陶资过滤片，采用多级过滤时，过滤片的孔径采用梯度分布设计逐级 减小，可显著提高过滤精度和过滤速率。气孔呈立体网状分布，其过滤主要通 过表面拦截、扩散、碰撞A附来完成，其对液体的过滤尺寸为孔径大小的 1/10 1/5，即最后可通过的微粒尺寸在0.5—l|im, SiC多孔陶乾过滤片对重金 属离子的吸附效果良好，经过多级过滤吸附，清洗废水可达到排放标准。所述的SiC多孔陶瓷过滤片可按照以下方法进行制备采用10 10(Him的 碳化硅微粉、碳粉、粘土和钾长石，按30 60: 30~50: 5~20: 5 10的质量份 比例湿法混合，干压成型后，在1200-1300。C的高温下烧结即得所述的SiC多 孔陶瓷过滤片，强度高、耐高温、耐腐蚀、平均孔径在5 30)im之间、气孔率> 60%。本发明还提供了 一种印刷电路板清洗废水的处理系统，包括固液分离装 置、初步过滤装置、深度过滤装置，所述的初步过滤装置以滤网或高分子膜为 过滤元件，所述的深度过滤装置包含多级以SiC多孔陶瓷过滤片为过滤元件的过滤单元，过滤单元的级数设置使得过滤后排水达到设定标准。所迷的固液分离装置可采用离心机进行离心分离或者沉降池，若使用沉降 池时，可将所述的以多层滤网为过滤元件的初级过滤装置从沉降池清洗废水入 口到出口间间隔设置，使清洗废水从入口流出出口的过程中，依次经过孔径逐 渐减小的平行设置的滤网过滤，这样不仅简化了工艺，也节约了占地面积。过滤单元中SiC多孔陶瓷过滤片采用载体支撑，垫圏密封，并用法兰连接，由于污水呈碱性，具有一定的i蚀性，故采用耐腐蚀的硅胶板垫圈。一般来讲，印刷电路板清洗废水中主要是Cu2+、 Ni2+、 Pb2+,以及其他重 金属离子如锡、金、银等和一些粒径较小的固体颗粒，当废水过SiC多孔陶瓷 过滤片时，由于多孔陶瓷过滤片的截留、捕捉作用，使得废水在通过SiC多孔 陶瓷过滤片的过程中得到有敦过滤；再加上气孔内部的吸附作用，固体颗粒大 部分被滤掉，大量的重金属离子也被过滤、吸附；因主要依靠多孔陶瓷过滤片 内部立体网状的气孔通道对微细颗粒进行吸附和捕捉，因此压力损失相对其他 过滤设备较小。当过滤进行一段时间后，多孔陶瓷过滤片表面形成滤饼并逐渐 变厚，多孔陶瓷过滤片内部气^通道壁上也沉积了樣么细颗粒，这时会影响液体 的通过能力，因此优选在每&过滤单元设置SiC多孔陶瓷过滤片反吹体系，对 多孔陶瓷过滤片进行反吹处理，具体的，可在过滤单元中预留入口以接入高压 空气或利用水气混合快速清洗。进一步，为了在对多孔陶瓷过滤片进行清理的 同时不中断设备的运行，保证多孔陶瓷的过滤速度，每级过滤单元设置并列的 以SiC多孔陶瓷过滤片为过滤羌件的过滤支路，在其中一个支路的多孔陶瓷过 滤片堵塞需要进行反吹时，另一支路可以正常工作。但由于重金属离子一般粘 附于孔的内壁，不易反吹清除，因而重金属离子将保存在多孔陶瓷过滤片内； 当装置内压力达到一定值时，表明多孔陶瓷过滤片内堵塞严重，此时片内凝固 了相当多的重金属离子，应当进行换片清洗。较好的可使用超声清洗。清洗后多孔陶资过滤片孔径贯通良好，气孔内部无残余固体杂质，可循环使用。设置多级以SiC多孔陶瓷过滤片为过滤元件的过滤单元时，所使用的SiC 多孔陶资过滤片孔径梯度设置，逐级减小。使用时，将所述的印刷电路板清洗废水置于沉降池中，沉降的同时，依次 经过多层滤网的过滤得到所含微粒在3(Him以下的滤液；再经过孔径不大于 30pm的SiC多孔銜f;过滤片进行一级深度过滤； 一级过滤后的滤液再经过孔 径更小的SiC多孔陶瓷过滤片进行二级深度过滤；才艮据实际情况确定需要深度 过滤的级数，直至达到排;故标准。本发明相对于现有的技术，有以下优点采用物理过滤吸附而非化学反应的方法，不仅对Cu2+、 Ni2+、 Pb2+、 Sn2+ 等重金属离子的吸附过滤效果显著，而且不会引入其他物质造成二次污染；固 液分离的预处理和滤网过滤同时进行，简化了工艺，节约了占地面积；多级、 多支路的深度过滤装置设计既保证了工作效率也保证了过滤质量；主要部件 SiC陶瓷过滤片具有再生能々，使用寿命长，降低了生产成本；采用的设备简 单，易拆装、清洗和维修，还能根据污水成分的不同进行各组件的不同组合， 更好的达到净化污水目的，将处理后的水进行企业的生产回用，可为企业节省 巨额水费开支，緩解当前水资源紧缺现状。总体上成本低、能耗小，操作简单、 占地面积小，应用范围广，有良好的应用前景和显著的社会效益。(四)
图1中(a)、 (b)分别为本发明实施例1中SiC多孔陶资过滤片表面的气孔形 状分布图和SEM图；图2为本发明实施例3中两级深度过滤装置结构示意图。(五)
具体实施例方式以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此实施例1 SiC多孔陶资过滤片的制备采用100|im的碳化硅微粉、碳粉、粘土和钾长石，按45: 35: 12: 8的 质量份比例湿法混合，干压成型，在1240°C烧结即得所述的SiC多孔陶瓷过 滤片，气孔率为65%,平均孔径为30pm，气孔呈立体网状分布。实施例2采用10|im的碳化硅微粉、碳粉、粘土和钾长石，按40: 50: 6: 6的质 量份比例湿法混合，干压成型，在1280°C烧结即得所述的SiC多孔陶资过滤 片，气孔率为60%,平均孔径为5pm,气孔呈立体网状分布。实施例3:印刷电路板厂的清洗废水，其中Ni、Cu、Pb元素的含量分别为155ng/mL、 11410ng/mL、 1077ng/mL, PH为10。本实施例采用的印刷电路板清洗废水处 理装置为沉降池，沉降池其后废水处理流程上连接有200目、400目滤网， 孔径分别为74^m、 37jim，之后连接有以气孔呈立体网状分布的SiC多孔陶资 过滤片为过滤元件的一级深度过滤装置和二级深度过滤装置； 一级深度过滤装 置中SiC多孔陶瓷过滤片的孔径为30nm (采用实施例1制备的SiC多孔陶f: 过滤片)，二级深度过滤装置中的为5萍(采用实施例2制备的SiC多孔陶瓷 过滤片)，SiC多孔陶瓷过滤片采用载体支撑，硅胶^1垫圈密封，法兰连接；一、 二级深度过滤装置中都设有两个支路，每个支路都设有一个含SiC多孔陶瓷过 滤片的过滤单元，并有一个高压反吹装置。先将污水经沉降池沉降，起到初步 的固液分离；然后再用滤网除去其中尺寸在100 30pm的颗粒；再通过一级深 度过滤装置；其后经过二级深度过滤装置；经检测纟^过二级深度过滤后的滤液 中Ni、 Cu、 Pb元素的含量分别为6.63ng/mL、 42.6ng/mL、 5.91ng/mL; PH 为8。国家《污水综合排放标准》(GB 8978-1996 )中一级排放标准各指标具体 排放值如下N产为1.0mg/L， 012+为0.5mg/L, Pb"为l.Omg/L, PH为6~9; 经本发明电路板清洗废水处理系统处理后，清洗废水达到排放标准。 实施例4:印刷电路板厂的清洗废水，其中M、 Cu、 Pb元素的含量分别为209ng/mL、15223ng/mL、 1925ng/mL, PH为10。本实施例采用的印刷电路板清洗废水处 理装置为沉降池，其中平行置有200目、400目滤网，孔径分别为74|j,m、 37|im，沉降池其后废水处理流程上连接有以气孔呈立体网状分布的SiC多孔 陶瓷过滤片为过滤元件的一级深度过滤装置和二级深度过滤装置； 一级深度过 滤装置中SiC多孔陶瓷过滤片的孔径为30|im (采用实施例1制备的SiC多孔 陶瓷过滤片)，二级深度过滤装置中的为5(im (采用实施例2制备的SiC多孔 陶瓷过滤片)，SiC多孔陶瓷过滤片采用载体支撑，硅胶板垫圈密封，法兰连接； 一、二级深度过滤装置中都设有两个支路，每个支路都设有一个含SiC多孔陶 瓷过滤片的过滤单元，并有一个高压反吹装置。先将污水经沉降池沉降，起到 初步的固液分离；在沉降的同时，使污水依次经过滤网的过滤得到所含微粒在 30)im以下的滤液；再通过一级深度过滤装置；最后经过二级深度过滤装置； 经检测经过二级深度过滤后的滤液中Ni、 Cu、 Pb元素的含量分别为 7.41ng/mL、 43.1ng/mL、 5.91ng/mL; PH为8。经本发明电路板清洗废水处理 系统处理后，清洗废水达到排放国家《污水综合排放标准》(GB 8978-1996) 中一级排放标准。
权利要求
1.一种印刷电路板清洗废水的处理方法，其特征在于所述的方法为将清洗废水先进行固液分离，然后过滤控制废水中的颗粒不大于30μm，之后再通过SiC多孔陶瓷过滤片过滤至设定排放标准。
2. 如权利要求1所述的印刷电路板清洗废水的处理方法，其特征在于所述的 SiC多孔陶瓷过滤片的气孔呈立体网状分布。
3. 如权利要求2所述的印刷电路板清洗废水的处理方法，其特征在于所述的 SiC多孔陶资过滤片的孔径为5 30|tim。
4. 如权利要求1所述的印刷电路板清洗废水的处理方法，其特征在于通过滤网 过滤控制废水中的颗粒不大于30|Lmi。
5. 如权利要求4所述的印刷电路板清洗废水的处理方法，其特征在于所述的滤 网过滤和SiC多孔陶瓷过滤片过滤分别进^f亍多次。
6. 如权利要求1所述的印刷电路板清洗废水的处理方法，其特征在于所述的 SiC多孔陶瓷过滤片按照以下方法进行制备采用10~100^im的碳化硅微粉、 碳粉、粘土和钾长石，按30 60: 30~50: 5 20: 5~10的质量份比例湿法混合， 干压成型后，在1200-1300°C的高温下烧结即得所述的SiC多孔陶瓷过滤片。
7. —种印刷电路板清洗废水的处理系统，其特征在于所述的系统包括固液分离 装置、初步过滤装置、深度过滤装置，所述的初步过滤装置以滤网或高分子 膜为过滤元件，深度过滤装置包含多级以SiC多孔陶瓷过滤片为过滤元件的 过滤单元，过滤单元的级数设置使得过滤后排水达到设定标准。
8. 如权利要求7所述的印刷电路板清洗废水的处理系统，其特征在于每级过滤 单元设置并列的以SiC多孔陶资过滤片为过滤元件的过滤支路。
9. 如权利要求7或8所述的印刷电路板清洗废水的处理系统，其特征在于每级 过滤单元设置有SiC多孔陶资过滤片反吹体系。
10. 如权利要求9所述的印刷电路板清洗废水的处理系统，其特征在于所述的 固液分离装置为沉降池，所述的初步过滤装置包含多层滤网，于沉降池清洗 废水入口到出口间间隔设置。
全文摘要
本发明涉及一种印刷电路板清洗废水的处理方法及系统。方法为将清洗废水先进行固液分离，然后过滤控制废水中的颗粒不大于30μm，之后再通过SiC多孔陶瓷过滤片过滤至设定排放标准。所述的系统包括固液分离装置、初步过滤装置、深度过滤装置，所述的初步过滤装置以滤网或高分子膜为过滤元件，深度过滤装置包含多级以SiC多孔陶瓷过滤片为过滤元件的过滤单元，过滤单元的级数设置使得过滤后排水达到设定标准。本发明采用物理过滤吸附而非化学反应的方法，对重金属离子的吸附过滤效果显著，不会引入其他物质；成本低、能耗小，操作简单、占地面积小，应用范围广，有良好的应用前景和显著的社会效益。
文档编号B01D36/00GK101219304SQ20071018969
公开日2008年7月16日 申请日期2007年10月9日 优先权日2007年10月9日
发明者卢红霞, 锐 张, 凯 李, 李明亮, 杨道媛, 汤胜军, 温合静, 王海龙, 许红亮, 刚 邵, 陈德良, 良 马 申请人:郑州大学