本實(shí)用新型屬于水處理領(lǐng)域，并且更具體地涉及一種電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著通信產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，印制電路板組裝件的各種可靠性的需求也隨之相應(yīng)提高。高可靠性印制電路板組裝件在焊接過程中通常需要采用特定的助焊劑并且在焊接成型之后進(jìn)行清洗。對(duì)于目前的清洗工藝，清洗電路板組裝件之后的清洗廢液一般沒有統(tǒng)一的處置方法，清洗廢液中含有很多對(duì)環(huán)境有危害的成分，處理不當(dāng)就會(huì)對(duì)周圍的土壤、水源等造成污染。在電路板組裝件的生產(chǎn)過程中，會(huì)用到多種化工原料，因而產(chǎn)生的廢液種類繁多，成分復(fù)雜，含有不同性質(zhì)的污染物，有重金屬化合物，也有合成高分子有機(jī)物及各種有機(jī)添加劑。其中重金屬污染物主要為Cu、Pb等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)﹄娐钒褰M裝件清洗廢液進(jìn)行有效處理的水處理系統(tǒng)，從而避免電路板組裝件清洗廢液對(duì)環(huán)境造成污染。

根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含：電路板組裝件清洗單元、電路板組裝件清洗廢液收集單元、硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元、電化學(xué)處理單元、過濾與膜凈化單元、終端消毒中和單元。

其中，電路板組裝件清洗廢液收集單元用于收集電路板組裝件清洗廢液，其與電路板組裝件清洗單元和硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元流體連接。硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元用于對(duì)收集到的電路板組裝件清洗廢液進(jìn)行硅藻土物理吸附沉降處理并且將經(jīng)過處理的清洗廢液中的可回收的有效成分、無用成分和部分難以回收的有效成分分離出來，可回收的有效成分經(jīng)過處理后被提供至電路板組裝件清洗單元，用于清洗電路板組裝件，無用成分和部分難以回收的有效成分被依次提供至流體連接的電化學(xué)處理單元、過濾與膜凈化單元、終端消毒中和單元，經(jīng)過處理之后最終達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)而排出。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元包括容器、攪拌槳、進(jìn)液管、第一出液管、第二出液管和硅藻土。

其中，攪拌槳位于容器的內(nèi)部中央，與驅(qū)動(dòng)裝置相連；進(jìn)液管位于容器上方，與電路板組裝件清洗廢液收集單元流體連接，以便于加入清洗廢液；第一出液管和第二出液管分別用于分離經(jīng)過處理之后位于容器不同位置處的液體；硅藻土位于容器中。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元還包括位于容器上方的加藥裝置，以用于加入硅藻土、稀硫酸和絮凝劑。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元中的硅藻土是經(jīng)過控制pH和高溫?zé)Y(jié)改性的硅藻土。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，電化學(xué)處理單元包含高低電位芬頓催化氧化處理裝置，以通過芬頓高級(jí)電氧化法產(chǎn)生的具有高活性的羥基自由基來氧化分解清洗廢液中的有機(jī)雜質(zhì)成分。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，過濾與膜凈化單元包含由含卵石層、蛭石層、石英砂層組成的三級(jí)過濾層和聚丙烯膜凈化系統(tǒng)，以吸附和過濾電解后廢液中的雜質(zhì)成分。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，終端消毒中和單元包含終端PH調(diào)節(jié)裝置和多程消毒裝置，以采用紫外燈對(duì)廢液進(jìn)行消毒并且采用酸溶液將廢液pH調(diào)節(jié)到接近中性。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一出液管一端位于容器側(cè)壁的一定高度處，用于抽取無用成分和部分難以回收的有效成分。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一出液管一端從容器上方插入到容器中的一定高度處，用于抽取無用成分和部分難以回收的有效成分。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第二出液管一端被設(shè)置在靠近容器底部的側(cè)壁上，位于第一出液管管口下方一定位置處。

本實(shí)用新型的電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)能夠?qū)﹄娐钒褰M裝件清洗廢液進(jìn)行有效處理，一方面回收清洗廢液中的有效成分，另一方面使無用成分和部分難以回收的有效成分中的雜質(zhì)成分有所分解沉降，最終達(dá)到使之達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。另外，本實(shí)用新型的電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單、高效、成本較低、處理效果好。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)的示意圖。

圖2a和2b是硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元的兩個(gè)示意圖。

圖3是硅藻土的掃描電鏡照片。

圖4a和4b分別是清洗液體((a)未使用的純清洗液、(b)用硅藻土處理之前的清洗廢液和(c)用硅藻土處理之后回收的清洗液)的紫外、紅外譜圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，在示例性實(shí)施例中所示的本實(shí)用新型的實(shí)施例僅是說明性的。雖然在本實(shí)用新型中僅對(duì)少數(shù)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易領(lǐng)會(huì)在未實(shí)質(zhì)脫離本實(shí)用新型主題的教導(dǎo)的情況下，多種修改是可行的。相應(yīng)地，所有這樣的修改都應(yīng)當(dāng)被包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。在不脫離本實(shí)用新型的主旨的情況下，可以對(duì)以下示例性實(shí)施例的設(shè)計(jì)、操作條件和參數(shù)等做出其他的替換、修改、變化和刪減。

下面參照?qǐng)D1描述本發(fā)提供的電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)。

電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)包含電路板組裝件清洗單元1、電路板組裝件清洗廢液收集單元2、硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元3、電化學(xué)處理單元4、過濾與膜凈化單元5、終端消毒中和單元6。

電路板組裝件清洗廢液收集單元2用于收集電路板組裝件清洗廢液，與電路板組裝件清洗單元1和硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元3流體連接。硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元3用于對(duì)收集到的電路板組裝件清洗廢液進(jìn)行硅藻土物理吸附沉降處理并且將經(jīng)過處理的清洗廢液中的可以回收的有效成分與無用成分和部分難以回收的有效成分分離出來，可以回收的有效成分被流體連接至電路板組裝件清洗單元1，經(jīng)過回收處理后用于清洗電路板組裝件，無用成分和部分難以回收的有效成分被提供至依次流體連接的電化學(xué)處理單元4、過濾與膜凈化單元5、終端消毒中和單元6處理之后最終達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)而排出。

圖2a和2b示出了硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元3的詳細(xì)示意圖。如圖2所示，硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元3包括容器31、攪拌槳32、進(jìn)液管33、第一出液管34、第二出液管35和硅藻土(未示出)。其中攪拌槳32位于容器31的內(nèi)部中央，與驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)相連；進(jìn)液管33位于容器31上方，與電路板組裝件清洗廢液收集單元2流體連接，以便于加入清洗廢液；出液管34和35用于分離經(jīng)過處理之后位于容器31不同位置處的液體；硅藻土位于容器31中。

硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元3的工作過程如下：進(jìn)入硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元3的電路板組裝件清洗廢液經(jīng)過攪拌靜置后呈現(xiàn)分層現(xiàn)象：最下層為沉降污泥層c、中間層為有效成分層b(包含與清洗液相同的有效組分)、最上層為無用成分層(助焊劑松香殘留層)a。先通過出液管34將部分有效成分層(部分b層)和無用成分層(a層)分離出來，然后依次進(jìn)入電化學(xué)處理單元4、過濾與膜凈化單元5、終端消毒中和單元6，經(jīng)過處理之后排出。然后通過出液管35將部分有效成分層(部分b層)分離出來，然后對(duì)其進(jìn)行處理(通過添加純清洗液和純水配置到清洗電路板組裝件所需的預(yù)定清洗液濃度)后進(jìn)入電路板組裝件清洗單元1再次使用。最后容器底部的沉降污泥層c可定期刮取出來。

從圖2a和2b中，可以看到，出液管34的設(shè)置位置有所差異。在圖2a中，出液管34的一端設(shè)置在容器31側(cè)壁的一定高度處，用于抽取無用成分和部分難以回收的有效成分。該位置可以根據(jù)無用成分層(a)占容器的體積來設(shè)置。例如，在一個(gè)具體實(shí)施例中，由于油性物質(zhì)(即，a層無用成分)本身比較少，基本約占容器體積的五分之一，所以出液管34可以設(shè)置在容器三分之一高度處以便于實(shí)現(xiàn)分離部分有效成分層(部分b層)和無用成分層(a層)的目的。在圖2b中，出液管34的一端從容器31上方插入到容器中的一定高度處，其在容器中的具體位置可以根據(jù)具體需要進(jìn)行調(diào)節(jié)以便于實(shí)現(xiàn)分離部分有效成分層(部分b層)和無用成分層(a層)的目的。

在圖2a和2b中，出液管35均設(shè)置在靠近容器31的底部的側(cè)壁上，出液管35的一端位于出液管34靠近容器的管口下方一定距離處。

硅藻土由古生物的壁殼組成，壁殼上有大量多級(jí)有序排列的微孔，如圖3所示。由于硅藻土的表面活性特別大，采用其對(duì)清洗廢液進(jìn)行吸附可以使其中部分有機(jī)物和懸浮顆粒沉降達(dá)到凈化清洗廢液的目的。在上述技術(shù)方案中，硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元3中使用的硅藻土是經(jīng)過控制pH和高溫?zé)Y(jié)改性的硅藻土。改性硅藻土的具體方法如下：將硅藻土置于容器中，用酸溶液(稀硫酸、稀硝酸、稀鹽酸等)浸泡，將酸溶液與硅藻土的混合物加熱至微沸并加水保持原液面一定時(shí)間(0.5-2h，優(yōu)選為1h)，冷卻后過濾，用去離子水漂洗至pH值為接近中性(pH為6-7)，烘干研磨后將硅藻土置于馬福爐中在一定溫度(400-600℃，優(yōu)選為500℃)下焙燒一定時(shí)間(1-3h，優(yōu)選為2h)。相關(guān)測(cè)試的結(jié)果表明，經(jīng)過上述改性方法改性后的硅藻土比表面積增加一倍多。

硅藻土吸附回收和預(yù)沉淀單元3還可以可選擇地設(shè)置位于容器上方的加藥裝置，以用于在處理期間加入稀硫酸(一方面調(diào)節(jié)有機(jī)液體的酸堿度，另一方面可以使其中的鉛雜質(zhì)元素沉淀)和絮凝劑(例如，硫酸鋁或聚合氯化鋁)。加入稀硫酸的目的是：一方面調(diào)節(jié)有機(jī)液體的酸堿度，另一方面可以使其中的鉛雜質(zhì)元素沉淀。需要指出的是，加入稀硫酸并不是必須的，如果在改性硅藻土的過程中使用稀硫酸來控制pH，則采用這種改性后的硅藻土對(duì)清洗廢液進(jìn)行吸附處理時(shí)也可以不加稀硫酸，這是由于改性后的硅藻土存在殘留的硫酸根離子，同樣也可以實(shí)現(xiàn)使鉛雜質(zhì)元素沉淀的效果。

電化學(xué)處理單元4包含高低電位芬頓催化氧化處理裝置，以通過芬頓高級(jí)電氧化法產(chǎn)生的具有高活性的羥基自由基來氧化分解清洗廢液中的有機(jī)雜質(zhì)成分，使其降解成小分子的物質(zhì)，降低COD、BOD。

過濾與膜凈化單元5進(jìn)一步包含由含卵石層9、蛭石層10、石英砂層11組成的三級(jí)過濾層和聚丙烯膜8凈化系統(tǒng)，以吸附電解后廢液中的雜質(zhì)成分。

終端消毒中和單元6進(jìn)一步包含終端PH調(diào)節(jié)裝置和多程消毒裝置，以采用紫外燈對(duì)廢液進(jìn)行消毒并且采用酸溶液(稀硫酸、檸檬酸、稀鹽酸等)將廢液pH調(diào)節(jié)到接近中性(pH為7左右)。

經(jīng)過終端消毒中和單元6的清洗廢液已達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)，通過合格水出口7排出。

為了證明經(jīng)過硅藻土處理后的清洗廢水中存在可回收用作清洗電路板組裝件的清洗液的有效成分，對(duì)未使用的純清洗液、用硅藻土處理之前的清洗廢液和用硅藻土處理之后回收的清洗液進(jìn)行了紫外光譜與紅外光譜分析，結(jié)果見圖4a和4b。在圖4a的紫外譜圖中，295nm處的峰所代表的是反式均二苯氯代乙烯，230nm處的峰為苯胺，204nm處的峰為乙酰乙酸乙酯。在圖4b的紅外譜圖中，相應(yīng)的峰位對(duì)應(yīng)的有機(jī)官能團(tuán)分別是：3400cm^-1為-OH的伸縮振動(dòng)峰，1658cm^-1為羰基伸展酰胺(-CH₂-CONH₂)的伸縮振動(dòng)峰，1574cm^-1為C＝N的伸縮振動(dòng)峰等等。分析紫外與紅外譜圖可知，未使用的純清洗液和用硅藻土處理之后回收的清洗液的譜圖基本一致，這說明清洗液在使用后其中的有效成分還有部分殘余，這部分清洗液可以進(jìn)行回收再利用。

測(cè)定pH可知未使用的純清洗液的pH為11.80，清洗電路板組裝件后的清洗廢液的pH為10.93。一般在使用有機(jī)清洗液時(shí)，清洗液濃度在20％左右，經(jīng)過一個(gè)生產(chǎn)周期長時(shí)間清洗后經(jīng)測(cè)試濃度在10％左右。經(jīng)過硅藻土處理之后回收的清洗廢液，觀察可知色度下降，透明度加大，測(cè)試后濃度為8％，pH為10.22。將回收后的清洗液添加純清洗液和純水配置到一定比例后，進(jìn)行電路板組裝件的清洗，清洗后的電路板組裝件按GB4677-2002的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行表面離子污染測(cè)試后符合GJB5807-2006標(biāo)準(zhǔn)的軍用高可靠性要求。

為了說明本實(shí)用新型的電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)的處理效果，對(duì)電路板組裝件清洗廢液、經(jīng)過硅藻土處理后回收的清洗液以及經(jīng)過本實(shí)用新型的系統(tǒng)處理后的最終得到的清洗廢液的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試，包括pH、COD(化學(xué)需氧量)、BOD(五日生化需氧量)、氨氮、以及重金屬Pb、Cu等，其結(jié)果見表1。

表1電路板組裝件清洗廢液水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)項(xiàng)目表

從表1中的數(shù)據(jù)可以知道：電路板組裝件清洗廢液中氨氮指標(biāo)符合國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB 8978-1996，氨氮指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)為≤25mg/L)，重金屬離子銅與鉛都是超標(biāo)的(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB 8978-1996，重金屬離子銅與鉛的標(biāo)準(zhǔn)分別為≤2.0mg/L和≤1.0mg/L)；經(jīng)過改性硅藻土處理后清洗液的重金屬離子指標(biāo)下降并且已經(jīng)達(dá)標(biāo)，有機(jī)物的指標(biāo)COD、BOD含量高(這與前面分析的處理前后的清洗液與未使用的純清洗液的紅外與紫外譜峰的結(jié)果一致)；本實(shí)用新型的系統(tǒng)處理后的最終排放的清洗廢液的各項(xiàng)指標(biāo)均符合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB 8978-1996)。

本實(shí)用新型的電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)能夠?qū)﹄娐钒褰M裝件清洗廢液進(jìn)行有效處理，一方面回收清洗廢液中的部分有效成分，另一方面使無用成分和部分難以回收的有效成分中的雜質(zhì)成分有所分解沉降，最終達(dá)到使之達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。另外，本實(shí)用新型的電路板組裝件清洗廢液的水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單、高效、成本較低、處理效果好。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；如果不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。