申请日 20200820
公开（公告）日 20201124
IPC分类号 C02F1/469
摘要
本发明提供一种用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其包括电渗透反应容器、密封盖板、芯轴、第二自螺旋正极、可伸缩刮板、固态物传送带、驱动装置。本发明设置电渗透反应容器的腔体内侧壁带有负电荷，第二自螺旋正极带有正电荷，而且第二自螺旋正极在驱动装置的作用下随芯轴转动。第二自螺旋正极能够吸附待处理印制线路板泥浆中的固态物，并由可伸缩刮板将干燥固态物刮下，再通过固态物传送带将固态物运输至下游流水线进行金属回收处理。本发明能够将泥浆中的固态物吸附出来，脱水处理过程成本低，而且所得到的固态物含水量低，可以直接供生产线对其进行金属回收处理，从而达到简化生产步骤提高生产效率的目的。
权利要求书
1.一种用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，包括：
电渗透反应容器（1），其上方一侧设置有泥浆输入口（10），其内部形成有用于容纳待处理印制线路板泥浆的腔体，其下方另一侧设置有废液排出口（12），所述腔体的内侧壁上设置有第一自螺旋负极（11）；
密封盖板（2），其设置在所述电渗透反应容器（1）的一侧端部，用于密封所述电渗透反应容器（1）；
芯轴（3），其与所述密封盖板（2）的内侧固定连接，水平设置在所述电渗透反应容器（1）的腔体内部，并随同所述密封盖板（2）同步以电渗透反应容器腔体的轴线为中心旋转；
第二自螺旋正极（4），其具有螺旋面，所述第二自螺旋正极（4）的内侧与所述芯轴固定连接，所述螺旋面设置在所述芯轴（3）与电渗透反应容器腔体的内侧壁之间，用于驱动待处理印制线路板泥浆向废液排出口（12）方向移动，同时吸附待处理印制线路板泥浆中的固态物；
可伸缩刮板（5），其设置在所述腔体内，具有活动端，所述活动端抵接在所述第二自螺旋正极（4）的螺旋面上随同所述螺旋面旋转而往复运动，刮取吸附在螺旋面上的固态物；
固态物传送带（6），其设置在所述可伸缩刮板（5）的下侧，用于接收可伸缩刮板（5）所刮取的固态物，并将所述固态物传输至电渗透反应容器（1）外部；
驱动装置（7），其设置在所述密封盖板（2）的外侧，用于驱动所述密封盖板（2）以电渗透反应容器腔体的轴线为中心带动第二自螺旋正极（4）旋转；
控制单元，用于根据第二自螺旋正极（4）对固态物的吸附情况相应控制驱动装置（7）的转速以及正负电极之间的电位差。
2.如权利要求1所述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，所述第二自螺旋正极（4）包括：
电极固定套（41），其套设在所述芯轴（3）的外周，并与直流电源的阳极电连接；
电极片（42），其固定设置在所述电极固定套（41）的外周表面，并与所述电极固定套（41）电连接，所述电极片包括沿电极固定套（41）轴向间隔设置的多组，每一组所述电极片均设置为螺旋面结构，并且，各电极片之间，其螺旋面结构的母线长度沿待处理印制线路板泥浆排出的方向逐渐减小。
3.如权利要求2所述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，所述可伸缩刮板（5）贴近所述电极固定套（41）的外周表面，分别设置在相邻的两组电极片之间，所述每一组可伸缩刮板（5）均分别包括：
活动板（51），其端部位置设置有向上的凸起形成活动端，所述凸起的端面抵接在电极片（42）的螺旋面结构表面；
固定部（52），其设置在所述活动板（51）的内侧，与所述电渗透反应容器腔体的内侧壁固定连接；
弹性部件（53），其连接在活动板（51）与固定部（52）之间，用于推动所述活动板（51）沿固定部（52）在两组电极片之间往复平移。
4.如权利要求3所述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，所述可伸缩刮板（5）具有由电极固定套（41）向下倾斜的角度，所述固定部（52）与电渗透反应容器腔体的内侧壁之间设置有供固态物下落的开口，活动板（51）所刮取的固态物随同其往复平移被推送至所述开口，由开口下落至固态物传送带（6）的表面。
5.如权利要求3-4所述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，每一组所述可伸缩刮板（5）中，所述活动板（51）均分别设置在固定部（52）的前后两端；
位于前侧的活动板，其外侧端部抵接在位于其前侧的电极片（42）的螺旋面结构的后侧表面；
位于后侧的活动板，其外侧端部抵接在位于其后侧的电极片（42）的螺旋面结构的前侧表面。
6.如权利要求3-4所述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，每一组所述可伸缩刮板（5）中，所述活动板（51）仅设置在固定部（52）的前侧或后侧；
其中，位于前侧的活动板，其外侧端部仅抵接在位于其前侧的电极片（42）的螺旋面结构的后侧表面；
其中，位于后侧的活动板，其外侧端部仅抵接在位于其后侧的电极片（42）的螺旋面结构的前侧表面。
7.如权利要求5-6所述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，相邻两电极片（42）中，其螺旋面结构所设置的角度范围大小相同；或，
各所述电极片（42）均在沿电极固定套（41）周向的相同角度范围内开设有供活动板（51）返回至该电极片（42）另一侧端部的槽口。
8.如权利要求5-6所述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，相邻两电极片（42）中，其螺旋面结构所设置的角度范围大小不同，且各螺旋面结构所设置的角度范围均不超过300°；或，
各所述电极片（42）分别在沿电极固定套（41）周向的不同角度范围内开设有供活动板（51）返回至该电极片（42）另一侧端部的槽口，且每一个电极片其两端之间沿电极固定套（41）轴向的距离均小于该螺旋面的导程。
9.如权利要求1-8所述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，每一组所述可伸缩刮板（5）均分别设置在电渗透反应容器腔体内的相同高度，或，每一组所述可伸缩刮板（5）均相对于所述电极固定套（41）的外周表面设置在电极固定套（41）周向的相同位置。
10.如权利要求1-8所述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其特征在于，每一组所述可伸缩刮板（5）均分别设置在电渗透反应容器腔体内的不同高度，或，每一组所述可伸缩刮板（5）分别相对于所述电极固定套（41）的外周表面设置在电极固定套（41）周向的不同位置。
说明书
一种用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备
技术领域
本发明涉及印制线路板废水处理领域，具体而言涉及一种用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备。
背景技术
印刷电路板生产时，会在线路印制工序中对金属箔进行蚀刻，去除电路板中不需要的金属层，还会对金属层表面所覆盖的绝缘层进行去除。此加工过程中，会产生大量含有金属离子和有机物的废水。如果不经处理直接将该印制线路板废水排放至环境中，会容易造成水体区域内重金属污染。废水中的酸性物质具有腐蚀性，严重影响排污口附近生态环境。
针对印刷电路板生产过程中所产生的废水，现有技术中通常采用酸化处理-捞取浮渣-pH值调节-生化COD处理的方式进行无害化处理。现有的处理方式，浮渣不易被清理干净，人工工作量大，而且金属离子的回收效率较低。
其他处理方式下，通常会对印刷电路板生产过程中所产生的废水进行pH值调节，然后对调节后的废水进行曝气处理，提取凝絮，再继续对剩余液体进行电化学处理，最终调节得到适宜pH值的废水并对其进行进一步的生化处理。
现有对印刷电路板生产过程中所产生的废水的处理过程中，都需要提取水体中的固态物。但是，由于废水本身具有腐蚀性，现有的固态物提取方式效率不高，设备的损耗大，提取效果不理想。现有的固态物提取方式下，具体操作人员工作强度大，且现有方式会对具体操作人员带来一定安全风险。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，本发明将印制线路板废水收集，通过电渗透脱水技术将待处理印制线路板泥浆中的固态物吸附出来，达到脱水的目的，使得固态物的含水量满足金属回收处理的要求，能够直接供给专门生产线对其进行金属回收处理利用。本发明具体采用如下技术方案：
首先，为实现上述目的，提出一种用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备，其包括：
电渗透反应容器，其上方一侧设置有泥浆输入口，其内部形成有用于容纳待处理印制线路板泥浆的腔体，其下方另一侧设置有废液排出口，所述腔体的内侧壁上设置有第一自螺旋负极；
密封盖板，其设置在所述电渗透反应容器的一侧端部，用于密封所述电渗透反应容器；
芯轴，其与所述密封盖板的内侧固定连接，水平设置在所述电渗透反应容器的腔体内部，并随同所述密封盖板同步以电渗透反应容器腔体的轴线为中心旋转；
第二自螺旋正极，其具有螺旋面，所述第二自螺旋正极的内侧与所述芯轴固定连接，所述螺旋面设置在所述芯轴与电渗透反应容器腔体的内侧壁之间，用于驱动待处理印制线路板泥浆向废液排出口方向移动，同时吸附待处理印制线路板泥浆中的固态物；
可伸缩刮板，其设置在所述腔体内，具有活动端，所述活动端抵接在所述第二自螺旋正极的螺旋面上随同所述螺旋面旋转而往复运动，刮取吸附在螺旋面上的固态物；
固态物传送带，其设置在所述可伸缩刮板的下侧，用于接收可伸缩刮板所刮取的固态物，并将所述固态物传输至电渗透反应容器外部；
驱动装置，其设置在所述密封盖板的外侧，用于驱动所述密封盖板以电渗透反应容器腔体的轴线为中心带动第二自螺旋正极旋转；
控制单元，用于根据第二自螺旋正极对固态物的吸附情况相应控制驱动装置的转速以及正负电极之间的电位差。
可选的，上述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备中，所述第二自螺旋正极包括：
电极固定套，其套设在所述芯轴的外周，并与直流电源的阳极电连接；
电极片，其固定设置在所述电极固定套的外周表面，并与所述电极固定套电连接，所述电极片包括沿电极固定套轴向间隔设置的多组，每一组所述电极片均设置为螺旋面结构，并且，各电极片之间，其螺旋面结构的母线长度沿待处理印制线路板泥浆排出的方向逐渐减小；
所述电极固定套与所述芯轴之间还设置有绝缘隔层，所述绝缘隔层表面沿径向设置有限位卡槽，所述限位卡槽与电极固定套内侧卡接固定，限制电极固定套与芯轴之间相对转动；
所述限位卡槽内部还设置有传感器，传感器连接控制单元，用于根据传感器数据控制驱动装置的转速以及正负电极之间的电位差。
传感器可选择为电磁传感器，其在正极表面吸附不同厚度的固态物时，能够利用固态物中的金属颗粒以及金属离子分布而感应到不同强度的电磁场信号，从而使得控制单元能够根据固态物的吸附情况控制驱动装置的转速以及正负电极之间的电位差，从而调节第二自螺旋正极对固态物的吸附效果，保证脱水效率。
可选的，上述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备中，所述可伸缩刮板贴近所述电极固定套的外周表面，分别设置在相邻的两组电极片之间，所述每一组可伸缩刮板均分别包括：
活动板，其端部位置设置有向上的凸起形成活动端，所述凸起的端面抵接在电极片的螺旋面结构表面；
固定部，其设置在所述活动板的内侧，与所述电渗透反应容器腔体的内侧壁固定连接；
弹性部件，其连接在活动板与固定部之间，用于推动所述活动板沿固定部在两组电极片之间往复平移。
可选的，上述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备中，所述可伸缩刮板具有由电极固定套向下倾斜的角度，所述固定部与电渗透反应容器腔体的内侧壁之间设置有供固态物下落的开口，活动板所刮取的固态物随同其往复平移被推送至所述开口，由开口下落至固态物传送带的表面。
可选的，上述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备中，每一组所述可伸缩刮板中，所述活动板均分别设置在固定部的前后两端；
位于前侧的活动板，其外侧端部抵接在位于其前侧的电极片的螺旋面结构的后侧表面；
位于后侧的活动板，其外侧端部抵接在位于其后侧的电极片的螺旋面结构的前侧表面。
可选的，上述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备中，每一组所述可伸缩刮板中，所述活动板仅设置在固定部的前侧或后侧；
其中，位于前侧的活动板，其外侧端部仅抵接在位于其前侧的电极片的螺旋面结构的后侧表面；
其中，位于后侧的活动板，其外侧端部仅抵接在位于其后侧的电极片的螺旋面结构的前侧表面。
可选的，上述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备中，相邻两电极片中，其螺旋面结构所设置的角度范围大小相同；或，
各所述电极片均在沿电极固定套周向的相同角度范围内开设有供活动板返回至该电极片另一侧端部的槽口。
可选的，上述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备中，相邻两电极片中，其螺旋面结构所设置的角度范围大小不同，且各螺旋面结构所设置的角度范围均不超过300°；或，
各所述电极片分别在沿电极固定套周向的不同角度范围内开设有供活动板返回至该电极片另一侧端部的槽口，且每一个电极片其两端之间沿电极固定套轴向的距离均小于该螺旋面的导程。
可选的，上述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备中，每一组所述可伸缩刮板均分别设置在电渗透反应容器腔体内的相同高度，或，每一组所述可伸缩刮板均相对于所述电极固定套的外周表面设置在电极固定套周向的相同位置。
可选的，上述的用于印制线路板废水处理系统的电渗透脱水设备中，每一组所述可伸缩刮板均分别设置在电渗透反应容器腔体内的不同高度，或，每一组所述可伸缩刮板分别相对于所述电极固定套的外周表面设置在电极固定套周向的不同位置。
有益效果：
本发明将电渗透脱水设备的正负电极均设置为自螺旋的结构，两者之间在电渗透反应容器内形成沿腔体径向的电场分布，等电势面与腔体内侧壁同轴。由此，本发明能够利用均匀分布的静电场稳定吸附待处理印制线路板泥浆中的固态物。此外，由于本发明中设置第二自螺旋正极缓慢旋转，其可以在旋转过程中，通过螺旋面结构推动待处理印制线路板泥浆向废液排出口流动排出。因此，本发明适用于印制电路板生产过程中所产生的富含有机物且粘性较大的废液沉淀泥浆，本发明能够通过电极本身的驱动使得泥浆均匀悬挂在整个第二自螺旋正极表面。当第二自螺旋正极表面所悬挂的泥浆翻转至腔体上部后，其泥浆中的水分子受正负极之间相对旋转所形成的具有旋转分量的电场作用，而逐渐向前向下流动。由于受到电场引力，第二自螺旋正极表面所悬挂的水分子，其向下流动的速率显著高于其因自重而向下滴落的速度。因此，本发明能够通过对电极旋转速度的设置而保证第二自螺旋正极表面所悬挂的泥浆中的水分子能够及时下落脱离固态物，提高本发明对固态物的干燥脱水效果。
进一步，为保证对粘性较大的废液沉淀泥浆的驱动作用，本发明设置位于废液排出口附近的电极片经常有较小直径，避免电极片本身阻挡泥浆向废液排出口移动。这样的尺寸设计同时还能通过泥浆输入口附近较大尺寸的电极片保证对泥浆的驱动力，并同时保证泥浆与电极片之间的接触面积，保证对泥浆内固态物的提取效率。
本发明为配合上述电极片结构，还进一步设置有带有活动板的可伸缩刮板。其通过活动板随电极片旋转所进行的前后方向的移动，自动推送活动板表面刮取的固态物向下落入固态物传送带，使其能够被方便地收集以进入后面的金属回收处理生产线。其中，为避免可伸缩刮板前后往复移动震颤第二自螺旋正极，本发明还可进一步设置可伸缩刮板本身位于电渗透反应容器腔体内不同高度，或设置第二自螺旋正极本身各电极片之间旋转角度不同，以使得各个刮板之间在不同时间节点返回电极片后侧端部，使得各刮板分别在不同时间碰撞电极片，而不是在同一时刻同时以相同方向撞击电极片。这样的设计能够通过未被撞击的电极片与可伸缩刮板之间的抵接作用支撑第二自螺旋正极，保证电极片结构稳定，有利于保证设备的使用寿命，保证电极片所连接的密封盖板的密封性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
发明人 （刘人源;古勇坤;刘浔;丘宙;陈川;张敏;）
