一种石墨烯蚀刻废液及废水处理设备的制作方法

本实用新型涉及一种水处理设备，具体是一种石墨烯蚀刻废液及废水处理设备。

背景技术：

蚀刻(etching)是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。最早可用来制造铜版、锌版等印刷凹凸版，也广泛地被使用于减轻重量仪器镶板，铭牌及传统加工法难以加工之薄形工件等的加工；经过不断改良和工艺设备发展，亦可以用于航空、机械、化学工业中电子薄片零件精密蚀刻产品的加工，特别在半导体制程上，蚀刻更是不可或缺的技术。蚀刻液是一种铜版画雕刻用原料，通过侵蚀材料的特性来进行雕刻的一种液体。从理论上讲，凡能氧化钢而生成可溶性铜盐的试剂，都可以用来蚀刻敷铜箔板，但权衡对抗蚀层的破坏情况、蚀刻速度，蚀刻系数、溶铜容量、溶液再生及铜的回收、环境保护及经济效果等方面。

蚀刻生产线在运行过程中，会产生蚀刻废液以及废水，蚀刻废液和废水中含有大量铜离子，现有的处理设备对蚀刻废液及废水的处理效果欠佳，处理成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种石墨烯蚀刻废液及废水处理设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种石墨烯蚀刻废液及废水处理设备，包括蚀刻生产线、蚀刻废液收集缸、废水储罐、物化沉淀罐和中水储罐，所述蚀刻生产线通过管路与蚀刻废液收集缸连通，蚀刻废液收集缸与废水储罐通过管路连通，废水储罐通过管路与膜电解槽连通，膜电解槽通过管路与循环槽连通，阳极循环部与蚀刻液参数监控装置连通，蚀刻液参数监控装置通过管路与再生蚀刻液调节罐连通，膜电解槽通过管路与物化沉淀罐连通，物化沉淀罐的上端通过管路与树脂吸附仓连通。

作为本实用新型进一步的方案：所述树脂吸附仓的上方设有液碱储罐、稀硫酸储罐和清洗水储罐,液碱储罐、稀硫酸储罐和清洗水储罐的内部分别安装有水泵。

作为本实用新型再进一步的方案：所述树脂吸附仓的右下方设有浓液储罐。

作为本实用新型再进一步的方案：所述蚀刻废液收集缸的内部安装有液位感应器。

作为本实用新型再进一步的方案：所述再生蚀刻液调节罐的内部安装有水泵。

作为本实用新型再进一步的方案：所述物化沉淀罐的内部集成有pH控制仪、电导率控制仪，物化沉淀罐的底部通过管路与污泥压滤机连通。

作为本实用新型再进一步的方案：所述树脂吸附仓通过管路与除油槽连通，除油槽通过管路与生化槽连通，生化槽的内部盛放油菌种液体。

作为本实用新型再进一步的方案：所述生化槽通过管路与中水储罐连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在对蚀刻废液进行处理时，蚀刻废液流入膜电解槽内，膜电解槽分为阳极区和阴极区，阳极板表面的一价亚铜络合离子氧化为二价铜络合离子，实现蚀刻废液的氧化再生，在阴极板上析出具有商业价值的铜板，利用蚀刻液参数监控装置对蚀刻废液进行监控和调节，使蚀刻废液的各项参数达到回收标准，得到再生蚀刻液，实现蚀刻废液的回收利用，大大节约了回收成本，降低生产成本，具有良好的经济效益，同时，利用物化沉淀罐对废液进行处理，利用树脂吸附仓去除上层废液中铜、镍的目的，树脂可以循环使用，进一步降低了废水处理成本，解决了现有的蚀刻废液回收利用不彻底、回收成本较高的问题。

附图说明

图1为石墨烯蚀刻废液及废水处理设备的结构示意图。

图中：1-蚀刻生产线；2-蚀刻废液收集缸；3-废水储罐；4-膜电解槽；5-循环槽；6-蚀刻液参数监控装置；7-再生蚀刻液调节罐；8-物化沉淀罐；9-污泥压滤机；10-树脂吸附仓；11-液碱储罐；12-稀硫酸储罐；13-清洗水储罐；14-浓液储罐；15-除油槽；16-生化槽；17-中水储罐。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种石墨烯蚀刻废液及废水处理设备，包括蚀刻生产线1、蚀刻废液收集缸2、废水储罐3、物化沉淀罐8和中水储罐17，蚀刻生产线1通过管路与蚀刻废液收集缸2连通，蚀刻生产线1运行时产生的蚀刻废液流入蚀刻废液收集缸2内，蚀刻废液收集缸2与废水储罐3通过管路连通，管路的中部安装有水泵，蚀刻废液收集缸2的内部安装有液位感应器，当液位感应器检测到蚀刻废液收集缸2内液位达到设定的高液位时，启动水泵，将蚀刻废液输送至废水储罐3内，废水储罐3通过管路与膜电解槽4连通，膜电解槽4分为阳极区和阴极区，阳极区内安装有涂层钛阳极板，以电催化涂层电极为阳极，以阳极与阳极液的电位差为反应驱动力，使阳极板表面的一价亚铜络合离子氧化为二价铜络合离子，实现蚀刻废液的氧化再生，阴极区安装有阴极板，在电化学势能推动下，在阴极板表面的一价亚铜络合离子还原为铜板，从而在阴极板上析出具有商业价值的铜板，膜电解槽4通过管路与循环槽5连通，循环槽5分为阳极循环部和阴极循环部，阳极循环部与蚀刻液参数监控装置6连通，蚀刻液参数监控装置6通过管路与再生蚀刻液调节罐7连通，蚀刻废液流入再生蚀刻液调节罐7内，利用蚀刻液参数监控装置6对蚀刻废液进行监控和调节，通过加入氧化剂、盐酸和水对蚀刻废液参数进行调节，使蚀刻废液的各项参数达到回收标准，得到再生蚀刻液，再生蚀刻液调节罐7通过管路与蚀刻生产线1连通，再生蚀刻液调节罐7的内部安装有水泵，利用水泵将再生蚀刻液输送至蚀刻生产线1，实现蚀刻废液的回收利用，节约了成本，膜电解槽4通过管路与物化沉淀罐8连通，膜电解槽4内的废液流入物化沉淀罐8内，物化沉淀罐8的内部集成有pH控制仪、电导率控制仪，利用物化沉淀罐8对废液进行处理，通过向物化沉淀罐8内添加药剂生成沉淀，发生分层反应，物化沉淀罐8的底部通过管路与污泥压滤机9连通，物化沉淀罐8底部的污泥进入污泥压滤机9内，利用污泥压滤机9将污泥压滤成泥饼，物化沉淀罐8的上端通过管路与树脂吸附仓10连通，物化沉淀罐8的内部安装有水泵，利用水泵将物化沉淀罐8内的上层废液输送至树脂吸附仓10内，树脂吸附仓10的内部储存有树脂，当上层废液进入树脂吸附仓10后，树脂中的钠与废水中的铜、镍发生交换，金属铜、镍被吸附在树脂上，以达到去除上层废液中铜、镍的目的，树脂吸附仓10通过管路与除油槽15连通，利用除油槽15处理废水中的油脂，达到油水分离的效果,除油槽15通过管路与生化槽16连通，废液进入生化槽16内，生化槽16的底部放置有生化填料，生化槽16的内部盛放油菌种液体，利用生化菌种对废水进行处理,生化槽16通过管路与中水储罐17连通，经过生化槽16处理后的废水流入中水储罐17内储存。

本实用新型的工作原理是：蚀刻生产线1运行时产生的蚀刻废液流入蚀刻废液收集缸2内，当液位感应器检测到蚀刻废液收集缸2内液位达到设定的高液位时，启动水泵，将蚀刻废液输送至废水储罐3内，废水储罐3内的蚀刻废液流入膜电解槽4内，膜电解槽4分为阳极区和阴极区，阳极区内安装有涂层钛阳极板，以电催化涂层电极为阳极，以阳极与阳极液的电位差为反应驱动力，使阳极板表面的一价亚铜络合离子氧化为二价铜络合离子，实现蚀刻废液的氧化再生，阴极区安装有阴极板，在电化学势能推动下，在阴极板表面的一价亚铜络合离子还原为铜板，从而在阴极板上析出具有商业价值的铜板，蚀刻废液流入再生蚀刻液调节罐7内，利用蚀刻液参数监控装置6对蚀刻废液进行监控和调节，通过加入氧化剂、盐酸和水对蚀刻废液参数进行调节，使蚀刻废液的各项参数达到回收标准，得到再生蚀刻液，实现蚀刻废液的回收利用，节约了成本，利用物化沉淀罐8对废液进行处理，通过向物化沉淀罐8内添加药剂生成沉淀，发生分层反应，物化沉淀罐8底部的污泥进入污泥压滤机9内，利用污泥压滤机9将污泥压滤成泥饼，利用水泵将物化沉淀罐8内的上层废液输送至树脂吸附仓10内，树脂吸附仓10的内部储存有树脂，当上层废液进入树脂吸附仓10后，树脂中的钠与废水中的铜、镍发生交换，金属铜、镍被吸附在树脂上，以达到去除上层废液中铜、镍的目的，利用除油槽15处理废水中的油脂，达到油水分离的效果，废液进入生化槽16内，利用生化菌种对废水进行处理,生化槽16通过管路与中水储罐17连通，经过生化槽16处理后的废水流入中水储罐17内储存。

实施例2

在实施例1的基础上，树脂吸附仓10的上方设有液碱储罐11、稀硫酸储罐12和清洗水储罐13,树脂吸附仓10的右下方设有浓液储罐14,树脂吸附仓10分别通过管路与液碱储罐11、稀硫酸储罐12、清洗水储罐13、浓液储罐14连通，液碱储罐11、稀硫酸储罐12和清洗水储罐13的内部分别安装有水泵，待树脂吸附饱和后，利用水泵抽取稀硫酸储罐12内的稀硫酸输送入树脂吸附仓10内，利用稀硫酸解吸树脂上的金属离子，利用水泵抽取液碱储罐11内的液碱输送入树脂吸附仓10内，液碱再生树脂，利用水泵抽取清洗水储罐13内的清洗水输送至树脂吸附仓10 内，对树脂进行清洗，清洗后的浓液输送至浓液储罐14内，实现树脂的循环使用。

需要特别说明的是，本申请中蚀刻生产线1、蚀刻废液收集缸2、废水储罐3、物化沉淀罐8和中水储罐17为现有技术的应用，膜电解槽、再生蚀刻液调节罐、物化沉淀罐、树脂吸附仓为本申请的创新点，其有效解决了现有的蚀刻废液回收利用不彻底、回收成本较高的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。