[发明专利]一种电路板蚀刻废水处理装置及方法

权利要求书

1.一种电路板蚀刻废水处理装置，包括：

浓液灌(1)，被配置用于收集蚀刻废水；

除铜设备(2)，被配置用于去除蚀刻废水中的铜离子，其包括多块并行设置的电极板、阳极板、阴极板和整流器，在调整蚀刻废水的pH 值达到设定范围内后进行循环除铜操作；所述整流器用于将交流电转换成直流电；所述除铜设备(2)的上端通过接口连接废气塔，下端通过接口连接曝气管、盐槽和碱槽；所述除铜设备(2)还设置有内循环结构，所述内循环结构包括球阀、循环阀和循环泵；所述浓液灌和除铜设备之间设置两个进水阀，所述两个进水阀之间设置隔膜泵；

无铜水罐(3)，其输入端连接除铜设备(2)，经除铜设备(2)处理过的蚀刻废水存储在所述无铜水罐(3)中，所述无铜水罐的输出端连接调整槽；

调整槽(4)，被配置用于调整蚀刻废水的pH 值，在所述无铜水罐(3)和调整槽(4)之间设置两个球阀、流量泵和流量计，流量泵设置在两个球阀之间；所述调整槽(4)的上端还设置有接口分别连接盐槽和碱槽，用于向调整槽(4)中添加盐和碱；所述调整槽、盐槽和碱槽分别连接曝气管；所述盐槽和碱槽还分别连接自来水管；

电解槽(5)，包括槽体、阳极板、阴极板和至少一个电极板n(n≥1)，所述电解槽(5)用于通过电解将蚀刻废水氨电解转化为氮气，所述调整槽(4)与电解槽(5)之间设置两个球阀、隔膜泵和流量计，隔膜泵设置在两个球阀之间；所述电解槽(5)的上表面还设置排气口连接废气塔，下表面设置排放口和排污口；电解槽(5)和调整槽(4)之间还设置氨氮浓度检测装置；

所述废气塔(6)中输入自来水和碱处理电解槽(5)电解产生的废气；

所述电路板蚀刻废水处理装置还包括控制器，所述控制器包括存储器，所述氨氮浓度检测装置和所有的流量计均信号连接所述控制器；

其特征在于：

所述槽体设置进水口和出水口，所述进水口设置在槽体的一角，所述出水口设置在与进水口同一平面的斜对角；进水口的进水流量q与电极板总面积S_总之间的关系满足S_总＝(4～5)q的数值比例关系，其中S_总为电极板S_单的面积之和n×S_单，面积单位m²；电解槽(5)与调整槽(4)之间的流量计检测得到进水流量q，流量单位L/min；

进一步的，电解电流I与所述进水流量q之间的满足如下函数关系式为：I＝k₁×q³+k₂×q²+k₃×q+p，其中k₁、k₂、k₃为最小二乘法拟合三次函数的系数，所述函数关系式和所述系数均存储于控制器的存储器中；

当获取到电解槽(5)的进水氨氮浓度a、进水流量、电极板的间隔宽度t、电压值V和目标出水氨氮浓度b后，查询得到电流值I，所述控制器控制电解槽(5)开始电解。

2.根据权利要求1所述的电路板蚀刻废水处理装置，其特征在于：所述除铜设备(2)通过盐槽调节NaCl浓度至目标值和通过碱槽输入NaOH调节pH 在8-9之间后，通过所述内循环结构进行除铜。

3.根据权利要求1或2所述的电路板蚀刻废水处理装置，其特征在于：所述调整槽(4)通过盐槽调节NaCl浓度至目标值和通过碱槽输入NaOH调节pH 在11-12之间后，将蚀刻废水输入至电解槽(5)中。

4.根据权利要求1或2所述的电路板蚀刻废水处理装置，其特征在于：所述电解槽(5)的电解电流设定在200A-220A范围内，所述电解槽(5)的阳极板电压设定在3-5V范围内。

5.根据权利要求1或2所述的电路板蚀刻废水处理装置，其特征在于：所述除铜设备中的电极板为钌铱电极板。

6.一种应用于权利要求1所述电路板蚀刻废水处理装置的处理方法，其特征在于：

S1：蚀刻水洗段的待处理废水进入浓液罐；

S2：在蚀刻水洗段的水正常进入到浓液罐后，开启浓液罐和除铜设备之间的进水阀、隔膜泵，当除铜设备进水量达到上刻度线后关闭隔膜泵和进水阀，盐槽和碱槽向调整槽中添加NaOH以维持pH 在8-9之间，开启整流器以及除铜设备内循环结构的循环泵和循环阀开始内循环除铜；

S3：含铜量小于或等于50ppm后，关闭整流器，打开循环泵与无铜水罐之间的球阀，关闭去铜设备上的循环阀；

S4：打开无铜水罐与调整槽之间的球阀，开启流量泵；

S5：经过无铜水罐后的废水进入调整槽，保持盐槽和碱槽到调整槽之间的球阀常开，向调整槽中添加NaOH以维持pH 在11-12之间，且定时确保NaCl溶液的浓度和存量在设定范围内；若调整槽的进水量过大导致其容积不够，则通过调整槽之前的流量计前面的球阀调整；

S6：依次打开调整槽与电解槽之间的球阀、电解槽进水泵，使调整槽的水流至电解槽，并基于进水流量的确定电极板的总面积；获取电解槽的进水流量q、电极板的间隔宽度t、电压值V和目标出水氨氮浓度b，查询得到电流值I，开启整流机开始电解；

S7：达标后打开正常排水阀开始正常排放。