铜离子零排放的线路板废水处理工艺的制作方法

本发明涉及环保领域，尤其是一种铜离子零排放的线路板废水处理工艺。

背景技术：

线路板生产过程中，会产生大量的磨刷废水、一般清洗废水、有机废水、综合废水、含镍废水、含银废水、含氰废水、脱膜显影废水等，该废水无法直接排放，需要对其进行处理才能达到排放要求，但是现传统处理废水的工艺复杂、处理成本高，产生污泥多处理费用贵，且无法回收废水中的铜资源，造成资源的浪费。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种铜离子零排放的线路板废水处理工艺，包括下列步骤：

s1、预处理：使用预处理系统对废水进行预处理，以降低废水的sdi值，以防止其阻塞后续工艺中的过滤设备；

s2、一次过滤：将预处理过后的废水使用第一特种膜系统进行过滤，得到浓缩液和透出液，其中系统设计回收率大于或等于70%；

s3、二次过滤：将一次过滤中得到的浓缩液使用第二特种膜系统进行再次过滤，得到浓缩液和透出液，其中系统设计回收率大于或等于70%；

s4、三次过滤：将一次过滤和二次过滤过程中的得到的透出液使用第三特种膜系统进行第三次过滤，其中系统设计回收率大于或等于75%，得到浓水和透过液，并将浓水回流至第一特种膜系统继续进行过滤处理，同时将透出液进行收集以回用为生产用水；

s5、碳沉：在第二次过滤得到的浓缩液中加入碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，使浓缩液与碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液在碳沉系统中发生化学反应，然后对其进行沉淀处理，得到固体沉淀和上清液；

s6、一次压滤：对固定沉淀进行压滤，并使压滤后产生的液体回流到碳沉系统中，进行碳沉，压滤后产生的固体沉淀进入到酸溶系统，对固定沉淀进行酸溶处理；

s7、蒸发结晶：碳沉后得到的上清液进入到mvr蒸发结晶，进行蒸发结晶，得到固定废物；

s8、二次压滤：酸溶后的液体进入到二次压滤系统中，再次进行压滤，得到压滤固体和滤出液，并将压滤固体和蒸发结晶后的固体废物统一收集处理；

s9、电解：滤出液进入到电解系统，进行电解得到铜产品。

优选的，所述第一特种膜系统中的特种膜为nf膜，第二特种膜系统中的特种膜为nf膜，第三特种膜系统中的特种膜为ro膜。

uf膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.01微米的过滤膜，用以滤除废水中的细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等；纳滤膜孔径在1nm以上，一般1-2nm，截留有机物的分子量大约为150－500左右，截留溶解性盐的能力为2－98%之间，用于去除废水中的有机物、部分溶解性盐等；ro膜孔径小至纳米级，在一定的压力下，废水中的水分子可以通过ro膜，而废水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过ro膜，从而滤除废水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质。

优选的，步骤s5中，控制反应温度为40-50℃，反应终点ph值为7-8。

优选的，一次压滤和二次压滤均采用板框压滤工艺。

板框压滤的过滤推动力大、滤饼的含固率高、滤液清澈、固体回收率高、调理药品消耗量少。

优选的，酸溶系统中，采用硫酸对一次压滤后产生的固体沉淀进行溶解，浓度为50%～80%。

优选的，mvr蒸发结晶系统中，控制进水量为8-10吨/小时。

mvr蒸发器是一种新型高效节能蒸发设备，该设备采用低温与低压汽蒸技术和清洁能源为能源产生蒸汽，将媒介中的水分离出来，能有效节约蒸发结晶所需的资源。

优选的，电解系统中，铜离子浓度为30-60g/l，电流密度500-2000a/m²，电解时间为3-8h。

下面结合上述技术方案对本发明的原理、效果进一步说明：

本发明具有以下优点及突出性的技术效果：①节省投药量，实现线路板废水再生回用至生产线。②本发明的线路板废水处理方法，能回收大量金属铜，获得经济效益③本发明的线路板废水处理方法，实现处理后污染物零排放，做到了经济持续发展和环境保护。

附图说明

图1为本发明实施例所述铜离子零排放的线路板废水处理工艺的工艺流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述：

其中本发明中所提及的设备均为现有技术所具有的设备，均可在市场购买所得。

实施例1

一种铜离子零排放的线路板废水处理工艺，包括下列步骤：

s1、预处理：使用预处理系统对废水进行预处理，预处理过后的废水的sdi值为4；

s2、一次过滤：将预处理过后的废水使用第一特种膜系统进行过滤，其系统设计回收率等于70%，得到浓缩液和透出液，透出液中铜离子浓度为4.9mg/l，tds为1890mg/l，浓缩液中铜离子浓度1009mg/l,tds为5304mg/l；

s3、二次过滤：将一次过滤中得到的浓缩液使用第二特种膜系统进行再次过滤，其系统设计回收率等于70%，得到浓缩液和透出液，透出液中铜离子浓度为10mg/l，tds为530mg/l，浓缩液中铜离子浓度5139mg/l,tds为28380mg/l；

s4、三次过滤：将一次过滤和二次过滤过程中的得到的透出液使用第三特种膜系统进行第三次过滤，其系统设计回收率等于75%，得到浓水和透过液，透出液的铜离子浓度0.1mg/l,tds为32mg/l，浓水的铜离子浓度36.7mg/l,tds为6592mg/l，并将浓水回流至第一特种膜系统继续进行过滤处理，同时将透出液进行收集以回用为生产用水；

s5、碳沉：在第二次过滤得到的浓缩液中加入碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，使浓缩液与碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液在碳沉系统中发生化学反应，然后对其进行沉淀处理，并控制反应温度为40℃，反应终点ph值为7，得到固体沉淀和上清液；

s6、一次压滤：对固定沉淀进行压滤，并使压滤后产生的液体回流到碳沉系统中，进行碳沉，压滤后产生的固体沉淀进入到酸溶系统，使用硫酸对固定沉淀进行酸溶处理，其中硫酸的浓度为50%；

s7、蒸发结晶：碳沉后得到的上清液进入到mvr蒸发结晶，控制进水量为8吨/小时，进行蒸发结晶，得到固定废物；

s8、二次压滤：酸溶后的液体进入到二次压滤系统中，再次进行压滤，得到压滤固体和滤出液，并将压滤固体和蒸发结晶后的固体废物统一收集处理；

s9、电解：滤出液进入到电解系统，电解系统中，铜离子浓度为30g/l，电流密度500a/m²，电解时间为3h，进行电解得到铜产品。

实施例2

一种铜离子零排放的线路板废水处理工艺，包括下列步骤：

s1、预处理：使用预处理系统对废水进行预处理，预处理过后的废水的sdi值为4；

s2、一次过滤：将预处理过后的废水使用第一特种膜系统中的nf膜进行过滤，其系统设计回收率等于70%，得到浓缩液和透出液，透出液中铜离子浓度为4.2mg/l，tds为1871mg/l，浓缩液中铜离子浓度1001mg/l,tds为5298mg/l；

s3、二次过滤：将一次过滤中得到的浓缩液使用第二特种膜系统中的nf膜进行再次过滤，其系统设计回收率等于70%，得到浓缩液和透出液，透出液中铜离子浓度为8mg/l，tds为511mg/l，浓缩液中铜离子浓度5098mg/l,tds为28128mg/l；

s4、三次过滤：将一次过滤和二次过滤过程中的得到的透出液使用第三特种膜系统进行第三次过滤，其系统设计回收率等于75%，得到浓水和透过液，透出液的铜离子浓度0.1mg/l,tds为29mg/l，浓水的铜离子浓度35.4mg/l,tds为6507mg/l，并将浓水回流至第一特种膜系统继续进行过滤处理，同时将透出液进行收集以回用为生产用水；

s5、碳沉：在第二次过滤得到的浓缩液中加入碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，使浓缩液与碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液在碳沉系统中发生化学反应，然后对其进行沉淀处理，并控制反应温度为50℃，反应终点ph值为8，得到固体沉淀和上清液；

s6、一次压滤：对固定沉淀进行压滤，并使压滤后产生的液体回流到碳沉系统中，进行碳沉，压滤后产生的固体沉淀进入到酸溶系统，使用硫酸对固定沉淀进行酸溶处理，其中硫酸的浓度为80%；

s7、蒸发结晶：碳沉后得到的上清液进入到mvr蒸发结晶，控制进水量为10吨/小时，进行蒸发结晶，得到固定废物；

s8、二次压滤：酸溶后的液体进入到二次压滤系统中，再次进行压滤，得到压滤固体和滤出液，并将压滤固体和蒸发结晶后的固体废物统一收集处理；

s9、电解：滤出液进入到电解系统，电解系统中，铜离子浓度为30g/l，电流密度2000a/m²，电解时间为8h，进行电解得到铜产品。

实施例3

一种铜离子零排放的线路板废水处理工艺，包括下列步骤：

s1、预处理：使用预处理系统对废水进行预处理，预处理过后的废水的sdi值为4；

s2、一次过滤：将预处理过后的废水使用第一特种膜系统中的nf膜进行过滤，其系统设计回收率等于70%，得到浓缩液和透出液，透出液中铜离子浓度为4.5mg/l，tds为1899mg/l，浓缩液中铜离子浓度1015mg/l,tds为5307mg/l；

s3、二次过滤：将一次过滤中得到的浓缩液使用第二特种膜系统中的nf膜进行再次过滤，其系统设计回收率等于70%，得到浓缩液和透出液，透出液中铜离子浓度为9mg/l，tds为520mg/l，浓缩液中铜离子浓度5108mg/l,tds为28222mg/l；

s4、三次过滤：将一次过滤和二次过滤过程中的得到的透出液使用第三特种膜系统进行第三次过滤，其系统设计回收率等于75%，得到浓水和透过液，透出液的铜离子浓度0.1mg/l,tds为31mg/l，浓水的铜离子浓度35.7mg/l,tds为6547mg/l，并将浓水回流至第一特种膜系统继续进行过滤处理，同时将透出液进行收集以回用为生产用水；

s5、碳沉：在第二次过滤得到的浓缩液中加入碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，使浓缩液与碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液在碳沉系统中发生化学反应，然后对其进行沉淀处理，并控制反应温度为45℃，反应终点ph值为7.5，得到固体沉淀和上清液；

s6、一次压滤：对固定沉淀进行压滤，并使压滤后产生的液体回流到碳沉系统中，进行碳沉，压滤后产生的固体沉淀进入到酸溶系统，使用硫酸对固定沉淀进行酸溶处理，其中硫酸的浓度为65%；

s7、蒸发结晶：碳沉后得到的上清液进入到mvr蒸发结晶，控制进水量为9吨/小时，进行蒸发结晶，得到固定废物；

s8、二次压滤：酸溶后的液体进入到二次压滤系统中，再次进行压滤，得到压滤固体和滤出液，并将压滤固体和蒸发结晶后的固体废物统一收集处理；

s9、电解：滤出液进入到电解系统，电解系统中，铜离子浓度为30g/l，电流密度1200a/m²，电解时间为5.5h，进行电解得到铜产品。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。