申请日 20200513
公开（公告）日 20210129
IPC分类号 C02F9/04; C22B7/00; C02F101/20; C02F103/16
摘要
本实用新型公开了一种电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，该系统包括线路板酸性废水反应槽、第一压滤机、电镀含铬废水反应槽、浓密机、油墨废水反应槽、第二压滤机、高级氧化反应槽；线路板酸性废水反应槽、第一压滤机、电镀含铬废水反应槽、浓密机依次经输送泵相连接；油墨废水反应槽、第二压滤机、高级氧化反应槽依次经输送泵相连接；第一压滤机的液体输出端还连接有伸入高级氧化反应槽内的进料管。本实用新型在线路板酸性废水反应槽通过用铁粉置换铜得到海绵铜，提高了资源化利用水平；同时含铬废水、油墨废水通过利用酸性废水脱铜后废液中的亚铁离子进行分别除铬、高级氧化去除有机污染物，达到以废治废的目的，可减少后续的药剂添加量。
权利要求书
1.一种电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，其特征在于，该系统包括线路板酸性废水反应槽、第一压滤机、电镀含铬废水反应槽、浓密机、油墨废水反应槽、第二压滤机、高级氧化反应槽；所述线路板酸性废水反应槽、第一压滤机、电镀含铬废水反应槽、浓密机依次经输送泵相连接；所述油墨废水反应槽、第二压滤机、高级氧化反应槽依次经输送泵相连接；所述第一压滤机的液体输出端还连接有伸入高级氧化反应槽内的线路板酸性废酸压滤后液第二进料管；所述线路板酸性废水反应槽连接线路板酸性废水进料管、蒸汽管、药剂加料管，以及铁屑或铁粉加料管，线路板酸性废水反应槽的底部设有出料口；所述电镀含铬废水反应槽连接电镀含铬废水进料管、酸碱液加料管，电镀含铬废水反应槽的底部设有出料口；所述浓密机连接混凝剂或絮凝剂加料管，浓密机的底部设有底流排污管；所述油墨废水反应槽连接油墨废水进料管，以及微蚀废液或酸液加料管，油墨废水反应槽的底部设有油墨废水反应槽出料口；所述高级氧化反应槽连接双氧水进料管，高级氧化反应槽的底部设有高级氧化反应槽出料管。
2.根据权利要求1所述电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，其特征在于，所述线路板酸性废水反应槽、电镀含铬废水反应槽、油墨废水反应槽以及高级氧化反应槽内均安装有搅拌装置。
3.根据权利要求1或2所述电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，其特征在于，所述线路板酸性废水反应槽、高级氧化反应槽的顶部设有密封盖板，内侧壁设有3～4个对称设置的折流板。
4.根据权利要求2所述电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，其特征在于，所述搅拌装置设置有搅拌轴以及固定在搅拌轴上的2～4层桨叶，搅拌轴底部距离反应槽内底200mm～600mm。
5.根据权利要求1所述电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，其特征在于，所述蒸汽管的出口端距离线路板酸性废水反应槽内底400mm～1500mm，蒸汽管侧壁设置有开孔，孔径2～10mm。
6.根据权利要求1所述电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，其特征在于，所述第一压滤机和第二压滤机的底部设有卸料斗，压滤机出液端经压滤机溜槽自流管连接压滤后液中间槽。
7.根据权利要求1所述电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，其特征在于，所述浓密机的上部设置有溢流溜槽和溢流自流管，溢流自流管的一端与溢流溜槽相连接，另一端与溢流槽相连接。
说明书
一种电镀废水及PCB废水的高效预处理系统
技术领域
本实用新型涉及工业污水处理技术领域，具体是一种电镀废水及PCB废水的高效预处理系统。
背景技术
随着近年来我国生态与环保工作的开展，对于电镀及PCB线路板加工行业来说，政府开始对其所产生的电镀废水及PCB线路板废水(简称PCB废水)加大监管力度，而一般来说, 电镀及线路板加工企业一般相对比较分散，规模较小，尚未形成电镀入园的全覆盖，而每个电镀及线路板企业都配套建设污水处理设施，但是对于中小企业来说，水质的分类与组合不够科学，可以分类处理的废水未进行分类，资源化利用水平低，而可以进行预处理之后进行合并处理的废水却因为没有预处理设施，只能分开单独处理，废水处理药剂添加量大，成本高，很难做到污水回用。
对于部分电镀企业或电镀园区来说,电镀废水一般仅仅分为含铬、含氰以及混排废水这三种类型的废水。这种分类方法比较简单，而电镀生产涉及的工艺非常复杂,而且还有部分的含铜废水中含有较高浓度的有价金属铜，如果把含铜废水全部划入混排废水中,就很难回收这些有价金属，造成资源浪费，药剂消耗高，污水处理成本高，并且在污水处理中产生重金属污泥，重金属污泥需要额外的增加处理或转运成本，重金属污泥固化填埋处理则占用土地资源。
中国专利公开号为CN102372354A的专利文献中公开的《电镀废水分类处理循环利用方法》，把电镀废水分成:含镍废水、含铜废水、电镀含铬废水、含氰废水及前处理废水。该分类方法过于简单，很多重金属混合在一起，无法实现有效的分类，不利于有价金属铜的回收。
中国专利公开号为CN10873929A的专利文献中公开的《一种电镀废水预处理方法》，该方法虽然能在一定程度上减少后续的药剂添加成本，但是该方法只是简单的把电镀废水进行简单的过滤悬浮物，然后加入氢氧化镁或氢氧化铝作为中和剂，这样会额外的引入的镁和铝杂质，导致废水的镁盐累积，导致后续的膜系统处理压力大，易堵塞，氢氧化镁易导致污泥过滤效果差，增加了污水污泥的含水率。
综上所述，现有的技术中，传统的电镀废水及PCB废水的工艺中没有预处理措施或预处理措施相对简单等，容易导致在电镀及PCB的工业污水处理中，药剂量添加量高、金属无法回收循环利用、污水处理成本高等问题，而且无法实现以废治废的目的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，该系统通过对线路板酸性废水进行脱铜处理，回收有价金属铜，并得到带有亚铁离子的线路板酸洗废水压滤后液，然后利用线路板酸洗废水压滤后液、微蚀废液对电镀含铬废水、油墨废水进行预处理，可以减少后续污水处理的药剂添加量、降低投资成本、提高有价金属的资源化利用水平，并最终达到“以废治废”的目的。
本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题：
本实用新型一种电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，包括线路板酸性废水反应槽、第一压滤机、电镀含铬废水反应槽、浓密机、油墨废水反应槽、第二压滤机、高级氧化反应槽；所述线路板酸性废水反应槽、第一压滤机、电镀含铬废水反应槽、浓密机依次经输送泵相连接；所述油墨废水反应槽、第二压滤机、高级氧化反应槽依次经输送泵相连接；所述第一压滤机的液体输出端还连接有伸入高级氧化反应槽内的线路板酸性废酸压滤后液第二进料管；所述线路板酸性废水反应槽连接线路板酸性废水进料管、蒸汽管、药剂加料管，以及铁屑或铁粉加料管，线路板酸性废水反应槽的底部设有出料口；所述电镀含铬废水反应槽连接电镀含铬废水进料管、酸碱液加料管，电镀含铬废水反应槽的底部设有出料口；所述浓密机连接混凝剂或絮凝剂加料管，浓密机的底部设有底流排污管；所述油墨废水反应槽连接油墨废水进料管，以及微蚀废液或酸液加料管，油墨废水反应槽的底部设有油墨废水反应槽出料口；所述高级氧化反应槽连接双氧水进料管，高级氧化反应槽的底部设有高级氧化反应槽出料管。
本实用新型所述线路板酸性废水反应槽、电镀含铬废水反应槽、油墨废水反应槽以及高级氧化反应槽内均安装有搅拌装置。
本实用新型所述线路板酸性废水反应槽、高级氧化反应槽的顶部设有密封盖板，内侧壁设有3～4个对称设置的折流板。
本实用新型所述搅拌装置设置有搅拌轴以及固定在搅拌轴上的2～4层桨叶，搅拌轴底部距离反应槽内底200mm～600mm。
本实用新型所述蒸汽管的出口端距离线路板酸性废水反应槽内底400mm～1500mm，蒸汽管侧壁设置有开孔，孔径2～10mm。
本实用新型所述第一压滤机和第二压滤机的底部设有卸料斗，压滤机出液端经压滤机溜槽自流管连接压滤后液中间槽。
本实用新型所述浓密机的上部设置有溢流溜槽和溢流自流管，溢流自流管的一端与溢流溜槽相连接，另一端与溢流槽相连接。
本实用新型电镀废水及PCB废水的高效预处理系统，能够解决现有电镀废水及PCB废水没有有效预处理措施而导致成本高、投资大、金属无法回收利用、无法以废治废的问题。
本实用新型预处理系统在线路板酸性废水反应槽中通过用铁粉置换铜得到海绵铜，提高了资源化利用水平；同时含铬废水、油墨废水通过利用酸性废水脱铜后废液中的亚铁离子进行分别除铬、高级氧化去除有机污染物，达到以废治废的目的，可减少后续的药剂添加量。
电镀废水中的六价铬主要以CrO42-和Cr2O72-两种形式存在，在不同的pH值条件下，两种形式之间存在着转换平衡：
2CrO42-+2H+＝Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+2OH-＝CrO42-+H2O
由上式可以看出在酸性条件下，六价铬主要以Cr2O72-形式存在，在碱性条件下则以 CrO42-形式存在，但是电镀电镀含铬废水一般pH都在3～5左右，以CrO42-存在，其还原时通常pH控制在2.5～3之间，其还原剂一般为Na2SO3,因此需要额外的药剂，而且处理成本高。而本实用新型通过选用线路板酸性废水，加入废铁屑，把线路板酸性废水里的铜置换出来得到海绵铜，而铁和酸反应之后变成亚铁，亚铁作为还原剂把Cr2O72-还原成Cr3+，再加碱沉淀除去，不单可以节省药剂成本，还可以达到“以废治废”的目的，处理成本低，其反应方程式如下：
Fe+2H+→Fe2++H2↑
Fe+Cu2+→Fe2++Cu
6Fe2++Cr2O72-+14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O
2Cr3++3OH-＝Cr(OH)3↓
油墨废水是由酸性树脂溶于碱性洗液形成的强碱性分散体系,在加入H2SO4后会发生亲电取代反应,H+取代了树脂中的Na+而使其中的高分子树脂脱稳而析出,其反应方程式如下所示：
RONa+H+→ROH↓+Na+
RCOONa+H+→ROOH↓+Na+
当废水的酸度不足时,树脂的凝聚速度较慢；而当酸度过高时易出现胶体再次稳定现象,不利于酸性树脂的析出。因此需要控制好酸度。
由于考虑到油墨废水水量不大、有机浓度高、成分复杂的特点,而且废水中的BOD/COD<0.3，生化性能较差，现有的技术一般采用排水管对油墨废水进行后续处理，除药剂成本高外，还需要单独设置排水管。而本实用新型选用微蚀废液进行酸析、线路板酸性废水预处理后液作为芬顿试剂中亚铁的替代进行高级氧化混凝法进行预处理,通过以废治废，减少药剂成本，减轻后续处理的负荷。
与现有技术相比，本实用新型电镀废水及PCB废水的高效预处理系统具有如下有益效果：
(1)通过对线路板酸性废水进行预处理，可以实现有价金属铜的回收，提高资源化利用水平。
(2)通过使用线路板酸洗废水预处理后液来处理电镀含铬废水，避免焦亚硫酸钠还原剂的加入，节省药剂成本，降低污水处理成本。
(3)通过对油墨废水的预处理，加入微蚀废液代替硫酸，节省硫酸和液碱的药剂消耗量，降低污水处理成本。
(4)通过使用线路板酸洗废水预处理后液来处理油墨废水，避免硫酸亚铁药剂的加入，节省药剂成本，降低污水处理成本。
(5)实现电镀废水及PCB废水的高效预处理，减少后续污水处理的药剂添加量、降低污水运行成本、提高有价金属的资源化利用水平、并最终达到“以废治废”的目的。
发明人 （陆立海;林宏飞;丘能;韦立宁;周郁文;刘景友;汪滨;刘玉莎;刘兰;）
