一种FPC含铜废水回收系统的制作方法

一种fpc含铜废水回收系统
技术领域
1.本实用新型涉及的是一种fpc(柔性印刷电路板)含铜废水回收系统，属于污水处理技术领域。


背景技术：

2.随着电子产业的飞速发展，可穿戴设备、柔性显示和智能设备也迎来了爆发式增长，各行业对pcb(印刷电路板)的需求大幅增加。在电子产品追求轻、薄、短、小设计的大背景下，超薄、可伸展型的fpc(柔性印刷电路板)相比于传统硬性印刷电路板更受青睐，fpc相关产业迎来井喷式发展。然而fpc产业在提高和丰富人民物质文化生活的同时，在其生产过程中会产生大量废水。其中水量最大、处理难度最高的是含铜废水。
3.fpc含铜废水中铜元素的存在形式复杂，不仅存在无机cu
2+
离子，电镀液中的螯合剂还会与cu
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离子形成稳定的络合态铜。现有技术传统调节ph沉淀法只能去除无机cu2
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离子，络合态铜仍然会跟随沉淀池上清液排放至水体中，被动植物吸收、积累后通过食物链进入人体，危害人体健康。
4.随着排放指标的日益严格，去除络合态铜也成为了处理工艺中不可或缺的一部分。现有技术工艺很少考虑络合态铜的去除，即使考虑去除，手段均为投加双氧水或使用芬顿试剂使络合态铜转变为无机cu
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离子。该方法的缺陷在于药剂投加量大、成本高且过强的氧化性可能会对管道及构筑物造成腐蚀。同时现有技术的处理方式未对排放水进行深度处理无法回用，造成水资源的严重浪费。再者现有技术工艺污泥仅经过脱水机，污泥含水率仍然较高，污泥价值低不易处理，易造成二次污染。
5.目前，也有文献记载使用膜工艺回收fpc含铜废水，但是上述工艺在经过反渗透处理后的浓缩水直接排放，极易造成排放水铜浓度超标，且一些地区最新的排放指标明确对铜的年排放总量有要求，故必须对反渗透浓缩水进一步处理，降低铜浓度。


技术实现要素：

6.本实用新型提出的是一种fpc含铜废水回收系统，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，实现络合态铜的去除、水资源再利用和污泥体积的降低。
7.本实用新型的技术解决方案：一种fpc含铜废水回收系统，其结构包括通过管道相互连接的物化系统和膜处理系统，膜处理系统还通过管道连接浓缩水处理系统，物化系统还通过管道连接污泥系统。
8.优选的，所述的物化系统包括通过管道依次连接的废水收集池、废水输送泵、一级反应池、二级反应池、三级反应池、混凝反应池、絮凝反应池和沉淀池；沉淀池通过管道连接膜处理系统；沉淀池还通过管道连接污泥系统。
9.优选的，所述的一级反应池连接硫酸及氢氧化钠投药装置，二级反应池连接硫酸及氢氧化钠投药装置，三级反应池连接重金属捕捉剂投药装置，混凝反应池连接pac投药装置，絮凝反应池连接pam投药装置。
10.优选的，所述的膜处理系统包括通过管道依次连接的中间水池、中间水池提升泵、活性炭过滤器、超滤装置、超滤水池、反渗透供水泵、反渗透保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透装置和回用水池，沉淀池具体是出水堰通过管道连接中间水池的入口，反渗透装置通过管道连接浓缩水处理系统。
11.优选的，所述的浓缩水处理系统包括通过管道依次连接的反渗透浓水池、除铜树脂塔进水泵、树脂塔保安过滤器、除铜树脂塔和排放水池，反渗透装置具体是浓缩液出口通过管道连接反渗透浓水池入口。
12.优选的，所述的污泥系统包括通过管道依次连接的污泥排泥泵、污泥储槽、污泥进料泵、污泥脱水机和污泥干燥机，沉淀池具体是泥斗通过管道连接污泥排泥泵入口。
13.优选的，所述的活性炭过滤器的反洗水出口、除铜树脂塔的再生液出口、污泥脱水机的滤液出口和污泥干燥机的冷凝液出口分别通过管道连接废水收集池的入口；活性炭过滤器、超滤系统与超滤水池之间通过管道连接反洗泵，除铜树脂塔与回用水池之间通过管道连接树脂再生泵。
14.优选的，所述的超滤装置过滤精度0.1μm、外压中空纤维式pvdf材质膜丝，活性炭过滤器填充粒径0.8-1.2mm的酸洗椰壳活性炭，反渗透保安过滤器包括frp壳体、内部放置pp滤芯、过滤精度5μm，反渗透装置带有抗污染卷式反渗透膜元件、耐受压力83bar。
15.优选的，所述的树脂塔保安过滤器包括frp壳体、内部放置pp滤芯，过滤精度为5μm，除铜树脂塔为厚度3mm的碳钢衬胶树脂塔、内填充na型除铜螯合树脂填料。
16.本实用新型的优点：结构设计合理，流程环环相扣，实现水资源的最大化利用；具体是通过投加重金属捕捉剂去除络合态铜；通过膜处理系统使用膜法回收工艺，实现水资源再利用，运行稳定性好，处理效果好，自动化程度高，操作维护简单；使用树脂塔工艺，可以完全满足最新的环保排放标准；通过污泥干燥机降低污泥体积，污泥量少且不污染环境，提升污泥价值，具有较高的重金属回收价值；通过除铜树脂塔处理反渗透浓缩水，保证排放水铜浓度及铜的年排放总量达标。本系统推广性高，特别适用于fpc(柔性印刷电路板)含铜废水的处理。
附图说明
17.图1是本实用新型fpc含铜废水回收系统的结构示意图。
18.图2是本实用新型fpc含铜废水回收系统的处理流程示意图
19.图中的1-1是废水收集池、1-2是废水输送泵、1-3是一级反应池、1-4是二级反应池、1-5是三级反应池、1-6是混凝反应池、1-7是絮凝反应池、1-8是沉淀池、2-1是中间水池、2-2是中间水池提升泵、2-3是活性炭过滤器、2-4是超滤装置、2-5是超滤水池、2-6是反渗透供水泵、2-7是反渗透保安过滤器、2-8是反渗透高压泵、2-9是反渗透装置、2-10是回用水池、2-11是反洗泵、2-12是树脂再生泵、3-1是反渗透浓水池、3-2是除铜树脂塔进水泵、3-3是树脂塔保安过滤器、3-4是除铜树脂塔、3-5是排放水池、4-1是污泥排泥泵、4-2是污泥储槽、4-3是污泥进料泵、4-4是污泥脱水机、4-5是污泥干燥机。
具体实施方式
20.下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
21.如图1所示，一种fpc含铜废水回收系统，其结构包括物化系统、膜处理系统、浓缩水处理系统、污泥系统四个子系统，具体包括通过管道相互连接的物化系统和膜处理系统，膜处理系统还通过管道连接浓缩水处理系统，物化系统还通过管道连接污泥系统。
22.物化系统包括通过管道依次连接的废水收集池1-1、废水输送泵1-2、一级反应池1-3、二级反应池1-4、三级反应池1-5、混凝反应池1-6、絮凝反应池1-7和沉淀池1-8；沉淀池1-8通过管道连接膜处理系统，物化系统出水通过管道进入膜处理系统；沉淀池1-8还通过管道连接污泥系统，沉淀池1-8排泥进入污泥系统。
23.一级反应池1-3连接硫酸及氢氧化钠投药装置，二级反应池1-4连接硫酸及氢氧化钠投药装置，三级反应池1-5连接重金属捕捉剂投药装置，混凝反应池1-6连接pac投药装置，絮凝反应池1-7连接pam投药装置。
24.膜处理系统包括通过管道依次连接的中间水池2-1、中间水池提升泵2-2、活性炭过滤器2-3、超滤装置2-4、超滤水池2-5、反渗透供水泵2-6、反渗透保安过滤器2-7、反渗透高压泵2-8、反渗透装置2-9和回用水池2-10，沉淀池1-8具体是出水堰通过管道连接中间水池2-1的入口，反渗透装置2-9通过管道连接浓缩水处理系统。
25.浓缩水处理系统包括通过管道依次连接的反渗透浓水池3-1、除铜树脂塔进水泵3-2、树脂塔保安过滤器3-3、除铜树脂塔3-4和排放水池3-5，反渗透装置2-9具体是浓缩液出口通过管道连接反渗透浓水池3-1入口。
26.污泥系统包括通过管道依次连接的污泥排泥泵4-1、污泥储槽4-2、污泥进料泵4-3、污泥脱水机4-4和污泥干燥机4-5，沉淀池1-8具体是泥斗通过管道连接污泥排泥泵4-1入口。
27.活性炭过滤器2-3的反洗水出口、除铜树脂塔3-4的再生液出口、污泥脱水机4-4的滤液出口和污泥干燥机4-5的冷凝液出口分别通过管道连接废水收集池1-1的入口。
28.活性炭过滤器2-3、超滤系统2-4与超滤水池2-5之间通过管道连接反洗泵2-11，除铜树脂塔3-4与回用水池2-10之间通过管道连接树脂再生泵2-12。
29.如图2所示，根据以上结构，工作时，
30.fpc含铜废水在废水收集池1-1收集后，通过废水输送泵1-2进入一级反应池1-3(碳钢衬frp材质)初步调节ph(反应停留时间15分钟，投加药剂为30％浓度硫酸溶液和30％浓度氢氧化钠溶液，调节废水ph至5.0)，再进入二级反应池1-4(碳钢衬frp材质)进一步调节至目标ph(反应停留时间15分钟，投加药剂为30％浓度硫酸溶液和30％浓度氢氧化钠溶液，调节废水ph至8.0)，该步骤的目的是将水调至碱性，使无机cu形成cu(oh)2沉淀。随后进入三级反应池1-5(碳钢衬frp材质)，投加重金属捕捉剂，重金属捕捉剂对金属离子有强大的网捕作用，对络合态重金属同样效果显著，无需投加氧化性药剂。反应结束后通过投加pac的混凝反应池1-6(碳钢衬frp材质)及投加pam(0.1％浓度的阴离子pam溶液)的絮凝反应池1-7助沉后进入沉淀池1-8。
31.沉淀池1-8(碳钢衬tep材质、内含斜板填料的斜板沉淀池)出水连接至中间水池2-1，经中间水池提升泵2-2注入活性炭过滤器2-3。活性炭过滤器2-3可以初步截留未沉淀的颗粒，同时能够保证截留的颗粒可以被充分反洗干净，降低废水中悬浮物浓度，为超滤装置2-4提供保护，同时活性炭过滤器2-3中填充的活性炭可以还原水中氧化性物质，起到为反渗透装置2-9的保安作用。活性炭过滤器2-3出口连接至超滤装置2-4进口。超滤装置2-4采
用耐污染中空纤维膜元件，过滤精度采用0.1μm，外压中空纤维式pvdf材质膜丝，此种超滤膜具有抗污染性好，单位体积膜面积大的优点，该过滤精度的超滤装置可以有效去除水中的大部分残留悬浮物及有机物，同时配置大流量的反洗泵2-11定期擦洗中空纤维膜表面，降低膜表面污染程度，可以及时恢复膜的运行通量。活性炭过滤器2-3优选填充的是粒径0.8-1.2mm的酸洗椰壳活性炭。超滤装置2-4产水连接至超滤水池2-5，超滤水池2-5出口连接至反渗透供水泵2-6，通过反渗透供水泵2-6输送至反渗透保安过滤器2-7，反渗透保安过滤器2-7壳体选择抗污染性能良好的frp材质，内部放置pp滤芯，过滤精度需考虑为5μm，它将会保护反渗透膜元件表面免受颗粒物破坏。反渗透保安过滤器2-7出口连接至反渗透高压泵2-8入口，反渗透高压泵2-8出口连接至反渗透装置2-9，通过反渗透高压泵2-8提供足够的渗透压，反渗透除盐后的透过液出口连接至回用水池2-10入口。回用水池2-10中存储的回用水可以通过泵传输至用水点。反渗透装置2-9优选为带有抗污染卷式反渗透膜元件、耐受压力83bar的反渗透装置。
32.反渗透装置2-9的浓缩液出口连接至反渗透浓水池3-1入口，浓缩液通过除铜树脂塔进水泵3-2进入树脂塔保安过滤器3-3，树脂塔保安过滤器3-3壳体选择抗污染性能良好的frp材质，内部放置pp滤芯，过滤精度考虑为5μm，它将会有效截留水中经反渗透浓缩后的细小颗粒物质，颗粒物质会导致树脂板结和破损，影响使用寿命。树脂塔保安过滤器3-3出口连接至除铜树脂塔3-4入口，经过除铜树脂塔3-4的废水可以达标排放。除铜树脂塔3-4优选为碳钢衬胶材质、衬胶厚度3mm的树脂塔，内填充填料为na型除铜螯合树脂，需要定时使用硫酸及氢氧化钠再生，再生废液排入废水收集池1-1。
33.沉淀池1-8的排泥通过管道进入污泥排泥泵4-1进口、污泥排泥泵4-1将污泥转送至污泥储槽4-2，污泥储槽4-2出口连接污泥进料泵4-3，将污泥注入污泥脱水机4-4，污泥滤液通过管道与废水收集池1-1进口连接，脱水污泥进入污泥干燥机4-5进一步浓缩。污泥脱水机4-4优选为过滤压力0.8mpa、压榨压力1.2mpa、配套自动翻板、污泥导料斗、皮带输送机的厢式自动高压隔膜压滤机。污泥干燥机4-5优选为采用对流热风干燥方式、标准干燥温度68℃-85℃的带式污泥干燥机，出泥含水率低于40％。
34.以上所述各部件均为现有技术，本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。
35.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。