廢液處理方法、廢液處理系統(tǒng)及其設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種廢液處理方法、廢液處理系統(tǒng)及其設(shè)備，該方法先于該廢液中加入含鈣液體以形成混合液，再進行化學(xué)混凝作業(yè)以移除該混合液中的懸浮物，所以不需使用酸性物質(zhì)析出懸浮物，因而能降低廢液處理的成本。
【專利說明】 廢液處理方法、廢液處理系統(tǒng)及其設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢液處理方法，尤指一種印刷電路板制程的廢液處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今社會工商業(yè)蓬勃發(fā)展，人們對于電子產(chǎn)品的需求與日俱增，因而使電子產(chǎn)品中必備的印刷電路板的需求量也急速成長。在印刷電路板的生產(chǎn)過程中有多道水洗制程，會產(chǎn)生酸性廢水、堿性廢水、顯影廢液、剝膜廢液及去墨廢液，其中在顯影、剝膜及去墨等制程中所產(chǎn)生的廢液中含有大量有機污染物。隨著社會生活水準(zhǔn)的提高、環(huán)保意識抬頭，這些工業(yè)廢水的處理漸漸成為社會關(guān)注的環(huán)境議題。
[0003]請參閱圖1，對于顯影、剝膜及去墨等制程，現(xiàn)有廢液處理的流程先進行酸化作業(yè)的步驟S11，于廢液中添加硫酸(H2SO4),以酸化廢液；接著，進行初次沉淀的步驟S12，以還原部分油墨樹脂并沉淀，而去除沉淀物；之后，經(jīng)由調(diào)勻池后，進行化學(xué)混凝作業(yè)的步驟S13，其利用混凝劑及高分子聚凝劑去除液中分散且不易沉降的懸浮固體物，例如，于該經(jīng)去除沉淀物的廢液中加入混凝劑(如FeCl2與聚合氯化招(Polyaluminium Chloride,PAC)、助凝劑(即高分子聚凝劑)及還原劑(如45% NaOH),以進行二次沉淀的步驟S14，藉以去除廢液中的銅(Cu+2)與化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD);最后,依序進行壓濾作業(yè)與酸堿中和的步驟S15，S16，先移除有害污泥，待調(diào)整該經(jīng)處理的廢水的pH值后，再放流廢水。
[0004]于上述現(xiàn)有處理廢液的方法中，對于去除廢液中有機污染物的主要步驟為酸化作業(yè)，其藉由將廢液的PH值調(diào)整至約3的情況下，使廢液中的有機鹽類的溶解度下降，進而析出約62%的有機懸浮顆粒。
[0005]然而，剝膜及去墨制程中所產(chǎn)生的廢液為高堿性廢液，因此為了使廢液達到可析出有機懸浮顆粒的酸性環(huán)境，需添加大量的硫酸以進行酸化作業(yè)，因而造成處理廢液所需的成本難以降低。
[0006]此外，于化學(xué)混凝作業(yè)的步驟S13中，需使用大量NaOH作為還原劑，也使處理廢液所需的成本難以降低。
[0007]因此，如何克服現(xiàn)有處理污水的方法的種種缺失，實已成為目前亟欲解決的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的種種缺失，本發(fā)明的主要目的為提供一種廢液處理方法、廢液處理系統(tǒng)及其設(shè)備，能降低廢液處理的成本。
[0009]本發(fā)明的印刷電路板制程的廢液處理方法，包括:于該廢液中加入含鈣液體，以形成混合液；以及進行化學(xué)混凝作業(yè)，以移除該混合液中的懸浮物。
[0010]本發(fā)明還提供一種印刷電路板制程的廢液處理系統(tǒng)，包括:供應(yīng)設(shè)備，具有一用于填裝該含鈣粉體的供料槽；以及混合設(shè)備，其用于接收該廢液及該含鈣液體，以制成由該廢液與該含鈣液體所形成的混合液。
[0011]本發(fā)明亦提供一種供應(yīng)設(shè)備，用于印刷電路板制程的廢液處理系統(tǒng)中，該供應(yīng)設(shè)備包括:供應(yīng)裝置，其用于供應(yīng)含鈣粉體；以及乳化裝置，其連通該供應(yīng)裝置以將該含鈣粉體調(diào)配成含鈣液體。
[0012]由上可知，本發(fā)明的廢液處理方法、廢液處理系統(tǒng)及其設(shè)備，藉由添加含鈣液體，使鈣離子置換廢液中的鈉離子，并使廢液中所含的有機污染物沉淀，藉以取代現(xiàn)有以酸化析出有機污染物的方法。
[0013]因此，本發(fā)明的廢液處理方法不需耗費大量的硫酸以析出有機懸浮顆粒，所以能降低處理廢液所需的成本。
[0014]此外，本發(fā)明的廢液處理方法亦不需使用大量NaOH作為還原劑，詳如后續(xù)，所以能降低處理廢液所需的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為顯示現(xiàn)有廢液處理方法的流程圖；
[0016]圖2為顯示本發(fā)明的廢液處理方法的流程圖；
[0017]圖3為顯示本發(fā)明的廢液處理方法的部分處理系統(tǒng)的示意圖；以及
[0018]圖4為顯示圖3的處理系統(tǒng)的部分設(shè)備的示意圖。
[0019]符號說明
[0020]3處理系統(tǒng)
[0021]30,4供應(yīng)設(shè)備
[0022]30a第一路線
[0023]30b第二路線
[0024]300預(yù)拌器
[0025]31過濾設(shè)備
[0026]32混合設(shè)備
[0027]32a第三路線
[0028]32b第四路線
[0029]320攪拌器
[0030]33集中設(shè)備
[0031]40供應(yīng)裝置
[0032]40a, 41a, 41b輸出口
[0033]400供料槽
[0034]401真空輸送機
[0035]402外部供應(yīng)處
[0036]41混合裝置
[0037]410配置槽
[0038]411預(yù)拌器
[0039]42乳化裝置
[0040]420儲存槽
[0041]421攪拌乳化器
[0042]Sll ?S16, S21 ?S27 步驟。

【具體實施方式】
[0043]以下藉由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點及功效。
[0044]須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用于配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員的了解與閱讀，并非用于限定本發(fā)明可實施的限定條件，所以不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如「堿性」及「中」等用語，也僅為便于敘述的明了，而非用于限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0045]圖2為本發(fā)明的廢液處理方法的流程圖。于本實施例中，所述的廢液為剝膜制程及去墨制程所產(chǎn)生的廢液。
[0046]于步驟S21中，進行堿化作業(yè)，即于廢液中混合含鈣液體。
[0047]于本實施例中，該廢液中含有碳酸氫鈉(NaHCO3),且該含I丐液體為石灰乳,該石灰乳由氫氧化鈣(Ca(OH)2)與水所組成，以該石灰乳的總體積計，該氫氧化鈣的含量為5至10wt%o
[0048]此外，于廢液中添加飽和過量的氫氧化鈣進行攪拌，且利用鈣離子活性大于鈉離子的特性，得以產(chǎn)生置換反應(yīng)(如下化學(xué)式)，即鈣離子將鍵結(jié)碳氫化合物以置換碳酸氫鈉中的鈉離子而形成碳酸鈣或氧化鈣錯合物。
[0049]NaHC03+Ca (OH) 2 — Na0H+CaC03+H20
[0050]藉此設(shè)計取代現(xiàn)有酸化作業(yè)，以提升廢液的堿度，且可將NaOH導(dǎo)入后續(xù)化學(xué)混凝作業(yè)中作為還原劑，以降低原先現(xiàn)有添加NaOH的使用量。
[0051]此外，所述的堿化作業(yè)一般采用干投法及濕投法。干投法是直接將石灰粉添加于廢水中混合處理，但因化學(xué)反應(yīng)時間差的緣故而容易造成反應(yīng)不均及于廢水處理槽的底部沉積形成氫氧化鈣結(jié)晶等問題。濕投法是將石灰粉乳化成液體，再與廢液混合，所以化學(xué)反應(yīng)快速且可避免廢水處理槽發(fā)生沉積的問題。
[0052]于步驟S22，S23中，進行第一次沉淀作業(yè)與過濾作業(yè)，以去除廢液中的懸浮固體(suspended solids, SS)。
[0053]于本實施例中，利用攪拌該混合液，以拌出部分如膠體及顆粒狀物質(zhì)的懸浮固體，再使該些膠體及顆粒狀物質(zhì)沉淀，以過濾移除該些懸浮固體，而得到能直接回收作為廢水廠用的堿性溶液(如圖3所示的供應(yīng)設(shè)備30或如圖4所示的配置槽410)的溶液。
[0054]于步驟S24中，該過濾后的廢水經(jīng)由調(diào)勻池整治后，進行化學(xué)混凝作業(yè)，其利用混凝劑及高分子聚凝劑去除液中分散且不易沉降的懸浮固體物。
[0055]于本實施例中，于該經(jīng)去除懸浮固體的廢液中加入混凝劑(如FeCl2與聚合氯化鋁(Polyaluminium Chloride, PAC))、助凝劑(如 polymer)及還原劑(如 NaOH),其中，可將堿化步驟21中的NaOH導(dǎo)入以作為還原劑，再視需求添加NaOH的使用量，藉以減少NaOH的使用量，而能降低處理廢液所需的成本。
[0056]于步驟S25中，進行第二次沉淀，以去除廢液中的銅(Cu+2)與化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)。
[0057]于步驟S26中，進行壓濾作業(yè)，以移除有害污泥，即分離廢液中的有機污染物，而得到有機污染物的含量低于標(biāo)準(zhǔn)值的溶液，之后放流廢水。
[0058]另外，也可選擇性進行步驟S27的酸堿中和，以調(diào)整該經(jīng)處理的廢水的pH值，再放流廢水。
[0059]圖3為用于進行步驟S21-S23的處理系統(tǒng)3的示意圖，且本發(fā)明的處理系統(tǒng)3為針對濕投法的流程所配置設(shè)計。如圖3所示，該處理系統(tǒng)3包括:用于供應(yīng)含鈣液體的一供應(yīng)設(shè)備30、用于接收廢液及該含鈣液體的一混合設(shè)備32、連通該混合設(shè)備32的一過濾設(shè)備31以及連通該過濾設(shè)備31的一集中設(shè)備33。
[0060]于本實施例中，該處理系統(tǒng)3可為于一般石灰處理設(shè)備中增設(shè)廢液混合處理功倉泛。
[0061]所述的供應(yīng)設(shè)備30具有一預(yù)拌器300，以將石灰粉(由第一路線30a輸入)與液體(由第二路線30b輸入)混合攪拌制作成如石灰乳的含鈣液體。
[0062]所述的混合設(shè)備32具有一攪拌器320，以攪拌來自顯影、剝膜及去墨等制程中的廢液(由第三路線32a輸入)與含鈣液體(由第四路線32b輸入)所形成的混合液，藉以拌出部分如膠體及顆粒狀物質(zhì)的懸浮固體。
[0063]所述的過濾設(shè)備31用于過濾該混合設(shè)備32中的懸浮固體，以將能直接作為廢水廠用的堿性溶液的液體存放于該集中設(shè)備33。
[0064]所述的集中設(shè)備33存放來自該過濾設(shè)備31的液體，且可將其內(nèi)的液體輸送至供應(yīng)設(shè)備30 (即該第二路線30b、或圖4所示的配置槽410)或輸送至進行化學(xué)混凝作業(yè)的設(shè)備。
[0065]圖4為圖3的供應(yīng)設(shè)備的較佳實施例。如圖4所示，該供應(yīng)設(shè)備4其包括:一供應(yīng)裝置40、連通該供應(yīng)裝置40的一混合裝置41、以及連通該混合裝置41的一乳化裝置42。
[0066]所述的供應(yīng)裝置40具有一供料槽400及一真空輸送機401，該供料槽400中填裝有生石灰(CaO)，且該真空輸送機401連通于該供料槽400的頂側(cè)以輸送該生石灰至該混合裝置41。
[0067]于本實施例中，生石灰為粉體結(jié)構(gòu)，其物理特性為密度大、質(zhì)量輕，因而容易受氣流影響飄散，所以石灰粉放置于該供料槽400中容易相互擠壓而呈夯實結(jié)構(gòu)(如塊狀)，且若該供料槽400的輸出口位于底側(cè)(如圖中的假想輸出口 40a)，則石灰粉體會產(chǎn)生架橋作用而使粉體無法輸送因而造成斷料的情況。因此，架設(shè)該真空輸送機401于該供料槽400的頂側(cè)，以吸引該供料槽400內(nèi)的石灰粉，待該供料槽400內(nèi)的粉體受真空吸力輸出后(如圖中的箭頭方向)，位于該供料槽400上側(cè)的外部供應(yīng)處402內(nèi)的石灰粉可自行掉落至該供料槽400內(nèi)，使該供料槽400內(nèi)不會形成架橋現(xiàn)象，且該供料槽400內(nèi)的石灰粉也不會因過多粉體的重力擠壓而呈塊狀。
[0068]于其它實施例中，也可不裝設(shè)該真空輸送機401，而由該供料槽400的底側(cè)輸出口40a進行生石灰的輸送。
[0069]所述的混合裝置41具有一配置槽410及一預(yù)拌器411。一般形式的攪拌機將輸出口設(shè)于槽底(如圖中的假想輸出口 41b)，所以沉積的粉體容易阻塞輸出口 41b，因此，該配置槽410將輸出口 41a設(shè)于上側(cè)，以確保液體輸送的順暢。
[0070]此外，該生石灰(CaO)具有不溶解特性，其反應(yīng)在于分子式的變化，但物理型態(tài)不變，如下化學(xué)式，所以該預(yù)拌器411用機械攪拌或水泵循環(huán)攪拌，以減少空氣融入水中，而防Ca(OH)2產(chǎn)生沉淀。
[0071 ] Ca0+2H20 — Ca (OH) 2+H20
[0072]于其它實施例中，也可不裝設(shè)該預(yù)拌器411，而采用曝氣方式以擾動水與石灰的反應(yīng)，但曝氣方式會將空氣中的CO2導(dǎo)入，使CO2與Ca (OH) 2結(jié)合，形成硬化的CaCO3沉積物，如下化學(xué)式，所以較不建議。
[0073]Ca (OH) 2+C02+H20 — CaC03+2H20
[0074]所述的乳化裝置42具有一儲存槽420及一攪拌乳化器421。一般形式的攪拌機的葉片設(shè)計僅能將液體朝左旋轉(zhuǎn)或朝右旋轉(zhuǎn)，因而無法阻擋粉體沉淀，所以容易沉積過多粉體于攪拌機的葉片、攪拌機的底部或其它結(jié)構(gòu)上，導(dǎo)致攪拌機的葉片卡死、馬達燒毀等問題。該攪拌乳化器421具有多方向的攪拌功能，如垂直攪拌及水平攪拌，使該石灰乳于該儲存槽420中能朝非固定方向流動(如圖中箭頭方向)，不僅能避免粉體沉淀于該儲存槽420的槽底，且更能避免粉體的慢速沉積而導(dǎo)致攪拌乳化器421的葉片卡死、馬達燒毀等問題。
[0075]該供應(yīng)設(shè)備4于運作時，石灰粉會先于該配置槽410內(nèi)先消解成濃度40至50wt%氫氧化鈣溶液(即前置溶液)，再輸送至該儲存槽420，經(jīng)該攪拌乳化器421攪拌配成濃度5至10wt%的氫氧化鈣乳液。
[0076]此外，于短時間停止添加石灰乳至該混合設(shè)備32時，氫氧化鈣乳液可于處理系統(tǒng)3內(nèi)循環(huán)，不易堵塞。
[0077]又，該配置槽410及該儲存槽420不宜用壓縮空氣攪拌，因氫氧化鈣乳液與空氣中的CO2會產(chǎn)生CaCO3的沉淀，不僅浪費氫氧化鈣乳液，且容易造成堵塞。
[0078]此外，也可于該混合裝置41中進行乳化作業(yè)，也就是不須設(shè)置該乳化裝置42，只要能攪拌配成濃度5?10%的氫氧化鈣乳液即可。或者，設(shè)置該乳化裝置42，而不設(shè)置該混合裝置41。
[0079]本發(fā)明的處理系統(tǒng)3或供應(yīng)設(shè)備4均采用自動化，以減輕人工負荷。例如，集中設(shè)備33內(nèi)的pH值低于設(shè)定值時，含鈣液體將激活添加至混合設(shè)備32，而當(dāng)pH值恢復(fù)至設(shè)定值時，則停止添加動作。
[0080]此外，該供應(yīng)設(shè)備4，30的各槽內(nèi)可保持一定的液位，以防止含鈣液體斷料的情況發(fā)生。
[0081]又，該供應(yīng)設(shè)備4，30 (或配置槽410、儲存槽420)內(nèi)的用水來源來自步驟S23 (或該過濾設(shè)備31處理)的廢水，以進行含鈣液體的配置，所以能減少用水來源，以符合環(huán)保概念。
[0082]綜上所述，本發(fā)明的廢液處理方法及其系統(tǒng)，藉由堿化作業(yè)，以于廢液中產(chǎn)生NaOH，不僅能作為化學(xué)混凝作業(yè)的還原劑，且能回收再利用作為堿化作業(yè)的含鈣液體的成份，所以能有效降低處理廢液所需的成本。
[0083]上述實施例僅用于例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修改。因此本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1.一種印刷電路板制程的廢液處理方法，其包括: 于該廢液中加入含鈣液體，以形成混合液；以及 進行化學(xué)混凝作業(yè)，以移除該混合液中的懸浮物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢液處理方法，其特征在于，該廢液中含有碳酸氫鈉，且該含鈣液體含氫氧化鈣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢液處理方法，其特征在于，該含鈣液體中的氫氧化鈣的含量為5至10wt%o
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢液處理方法，其特征在于，該化學(xué)混凝作業(yè)于該混合液中加入混凝劑、助凝劑及還原劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢液處理方法，其特征在于，該混凝劑為FeCl2與聚合氯化鋁，且該還原劑為NaOH。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢液處理方法，其特征在于，該方法還包括于進行化學(xué)混凝作業(yè)前，先對該混合液進行沉淀作業(yè)與過濾作業(yè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢液處理方法，其特征在于，于進行過濾作業(yè)后，將部分該混合液回收，以作為制作該含鈣液體的成份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢液處理方法，其特征在于，該方法還包括于進行化學(xué)混凝作業(yè)后，對該混合液依序進行沉淀作業(yè)與壓濾作業(yè)。
9.一種印刷電路板制程的廢液處理系統(tǒng),其包括: 供應(yīng)設(shè)備，其用于供應(yīng)含鈣液體；以及 混合設(shè)備，其用于接收該廢液及該含鈣液體，以制成由該廢液與該含鈣液體所形成的混合液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢液處理系統(tǒng)，其特征在于，該供應(yīng)設(shè)備具有預(yù)拌器，以將石灰粉與液體混合攪拌制作成該含鈣液體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢液處理系統(tǒng)，其特征在于，該混合設(shè)備具有攪拌器，以攪拌該混合液。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢液處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括過濾設(shè)備，其連通該混合設(shè)備，以過濾該混合液中的懸浮固體，以將過濾后的液體回收供作該含鈣液體的制作成份。
13.一種供應(yīng)設(shè)備，其用于印刷電路板制程的廢液處理系統(tǒng)中，該供應(yīng)設(shè)備包括: 供應(yīng)裝置，具有一供料槽，其用于填裝含鈣粉體；以及 乳化裝置，其連通該供應(yīng)裝置以將該含鈣粉體調(diào)配成含鈣液體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的供應(yīng)設(shè)備，其特征在于，該供應(yīng)裝置還具有真空輸送機，其連通該供料槽的頂側(cè)，用于以真空吸引力輸送該含鈣粉體至該乳化裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的供應(yīng)設(shè)備，其特征在于，該乳化裝置還具有攪拌乳化器，其能產(chǎn)生多方向攪拌。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的供應(yīng)設(shè)備，其特征在于，該供應(yīng)設(shè)備還包括混合裝置，其連通該供應(yīng)裝置與該乳化裝置，以將該含鈣粉體調(diào)配成該含鈣液體的前置溶液，并于該乳化裝置將該前置溶液調(diào)配成濃度5至10wt%的含鈣液體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的供應(yīng)設(shè)備，其特征在于，該混合裝置具有配置槽，且該配置槽連通該乳化裝置的位置于該配置槽的底部或該配置槽的上側(cè)，以輸送該前置溶液至該乳化裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的供應(yīng)設(shè)備，其特征在于，該混合裝置具有預(yù)拌器，且該預(yù)拌器為機械攪拌式或水泵循環(huán)攪拌式，用于攪拌該前置溶液。
【文檔編號】C02F1/52GK104418414SQ201310366810
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】廖本衛(wèi), 李威霖, 黃賢銘, 林志峰, 陳貴勇, 徐喬奇, 鄭佳樺 申請人:欣興電子股份有限公司