[0001]
本高新技术属于废水处理技术领域，具体涉及一种化学镀铜废液的资源化处理装置。
背景技术：
[0002]
化学镀铜是我国电镀行业的一个重要的镀种，广泛应用于电子行业和家电制造。然而化学镀铜废液中含有大量的重金属铜、甲醛、缓冲剂、络合剂，处理难度大。
[0003]
由于化学镀铜废液的成份复杂，所含污染因子不仅种类多而且浓度较高，直接处理难度极大，而且其中尚有含量可观的有价值金属铜，如果直接废弃会造成严重的资源浪费，这与当下大力倡导的可持续发展战略相违背，因此资源化利用是化学镀铜废液处置的不二之选。然而将从化学镀铜废水中将铜转化为硫化铜沉淀回收，该方向的技术虽然比较成熟，但生产过程中，容易产生硫化氢溢出风险，而且硫化铜价值较低。
技术实现要素：
[0004]
针对以上存在的技术问题，本高新技术提供一种铜单质回收率高且环保无二次污染的化学镀铜废液的资源化处理装置。
[0005]
本高新技术的技术方案为：一种化学镀铜废液的资源化处理装置，包括自催化反应器和膜过滤装置，自催化反应器包括包括反应罐、催化剂投放框、铜单质分离盒，反应罐上设有用于活动插入催化剂投放框的插孔，以及化学镀铜废液入口和碱液入口，催化剂投放框上设有回流口，反应罐内部还设有温度探头、ph探头、铜离子检测探头以及加热棒，反应罐的下部设有用于曝气搅拌的曝气管，曝气管与外部的气泵相连，铜单质分离盒连接在反应罐的出水口下方，出水口上设有总阀门，铜单质分离盒底部出水经水泵一从回流口泵送至催化剂投放框内，直至铜离子检测探头检测到废液中铜离子浓度低于阈值，打开泄流阀，经水泵二将废液泵送至膜过滤装置进行后续处理。
[0006]
进一步地，反应罐为陶瓷绝缘材质，且反应罐外侧壁上绕制有感应线圈，感应线圈通过振荡电路与外部电源电性连接，用于产生振荡电磁场。
[0007]
进一步地，铜单质分离盒内设有用于截留过滤铜单质的筛网。用于回收铜单质。
[0008]
进一步地，在连接至回流口的管路上设有回流盒，且回流盒内设有超声振动棒，用于对集聚在回流盒内的回流水进行超声活化。经过超声活化的循环废水更易与铜系催化剂反应，提高铜离子的还原效率。
[0009]
进一步地，膜过滤装置采用管式膜过滤设备，管式膜过滤设备废水进口与铜单质分离盒相连，管式膜过滤设备的废液出口通过水泵三将废液泵送至回流口进行循环处理，清水从清水出口排出。
[0010]
本高新技术的工作方法和原理为：将过滤后的化学镀铜废液从化学镀铜废液入口引入反应罐内，并通过碱液入口滴加naoh溶液至废液ph经ph探头检测到在13-14之间即可，然后开启加热棒经温度探头探测温度至65℃，按照2-10g/l按量向催化剂投放框内投加铜
系催化剂，并将催化剂投放框从插孔伸入反应罐内，反应罐外侧壁的感应线圈通过振荡电路与外部电源电性连接，产生1mhz的振荡电磁场，能够大幅度提高废水与催化剂的接触率，进而提高对难以还原的络合态铜离子化合物的效率，反应期间通过气泵经由曝气管向废液内进行曝气搅拌。因为前期自催化反应体系反应效率较慢，因此需要运行2h，然后打开总阀门将废液经过出水口流入铜单质分离盒内，铜单质被筛网截留，废液经水泵一从回流口泵送至催化剂投放框内，直至铜离子检测探头检测到废液中铜离子浓度低于阈值，打开泄流阀，经水泵二将废液从废水进口泵送至膜过滤装置，经膜处理过滤后的浓缩液从废液出口流出并经过水泵三从回流口送回反应罐内与下一批次废水进行循环处理，能够最大程度对废液中的铜离子进行回收。膜处理后的清水从清水出口排出。
[0011]
本高新技术的有益效果为：本高新技术的自催化反应器能够通过添加铜系催化剂对化学镀铜废液进行自催化反应，将废液中的铜离子还原成铜单质并回收，其中在反应罐外侧壁设有感应线圈，通过振荡电路与外部电源电性连接，用于产生振荡电磁场，不仅对废液进行了在线资源化处理提高了铜单质回收率，还降低了后续处理设备的负担。此外，采用膜过滤装置进行净化处理，用于对废水中的残余铜离子进行进一步拦截，并返回至自催化反应器进行循环处理，能够最大程度对废液中的铜离子进行回收。总之，采用本高新技术装置处理化学镀铜废液具有处理水质符合排放标准且铜单质回流率高的优点。
附图说明
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图1是本高新技术的整体结构示意图。
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其中，1-反应罐、2-化学镀铜废液入口、3-碱液入口、4-催化剂投放框、5-温度探头、6-ph探头、7-铜离子检测探头、8-加热棒、9-感应线圈、10-插孔、11-曝气管、12-气泵、13-出水口、14-总阀门、15-铜单质分离盒、16-筛网、17-水泵一、18-回流盒、19-超声振动棒、20-水泵二、21-泄流阀、22-回流口、23-自催化反应器、24-膜过滤装置、25-废液出口、26-水泵三、27-清水出口、28-废水进口。
具体实施方式
[0014]
如图1所示，一种化学镀铜废液的资源化处理装置，包括自催化反应器23和膜过滤装置24，自催化反应器包括包括反应罐1、催化剂投放框4、铜单质分离盒15，反应罐1上设有用于活动插入催化剂投放框4的插孔10，以及化学镀铜废液入口2和碱液入口3，催化剂投放框4上设有回流口22，反应罐1内部还设有温度探头5、ph探头6、铜离子检测探头7以及加热棒8，如图1所示，反应罐1为陶瓷绝缘材质，且反应罐1外侧壁上绕制有感应线圈9，感应线圈9通过振荡电路与外部电源电性连接，用于产生振荡电磁场。如图1所示，反应罐1的下部设有用于曝气搅拌的曝气管11，曝气管11与外部的气泵12相连，铜单质分离盒15连接在反应罐1的出水口13下方，如图1所示，铜单质分离盒15内设有用于截留过滤铜单质的筛网16。出水口13上设有总阀门14，铜单质分离盒15底部出水经水泵一17从回流口22泵送至催化剂投放框4内，直至铜离子检测探头7检测到废液中铜离子浓度低于阈值，打开泄流阀21，经水泵二20将废液泵送至膜过滤装置24进行后续处理。如图1所示，在连接至回流口22的管路上设有回流盒18，且回流盒18内设有超声振动棒19，用于对集聚在回流盒18内的回流水进行超声活化。经过超声活化的循环废水更易与铜系催化剂反应，提高铜离子的还原效率。
[0015]
如图1所示，膜过滤装置24采用管式膜过滤设备，管式膜过滤设备废水进口28与铜单质分离盒15相连，管式膜过滤设备的废液出口25通过水泵三26将废液泵送至回流口22进行循环处理，清水从清水出口27排出。
[0016]
本实施例的工作方法和原理为：将过滤后的化学镀铜废液从化学镀铜废液入口2引入反应罐1内，并通过碱液入口3滴加naoh溶液至废液ph经ph探头6检测到在13-14之间即可，然后开启加热棒8经温度探头5探测温度至65℃，按照2-10g/l按量向催化剂投放框4内投加铜系催化剂，并将催化剂投放框4从插孔10伸入反应罐1内，反应罐1外侧壁的感应线圈9通过振荡电路与外部电源电性连接，产生1mhz的振荡电磁场，能够大幅度提高废水与催化剂的接触率，进而提高对难以还原的络合态铜离子化合物的效率，反应期间通过气泵12经由曝气管11向废液内进行曝气搅拌。因为前期自催化反应体系反应效率较慢，因此需要运行2h，然后打开总阀门14将废液经过出水口13流入铜单质分离盒15内，铜单质被筛网16截留，废液经水泵一17从回流口22泵送至催化剂投放框4内，直至铜离子检测探头7检测到废液中铜离子浓度低于阈值，打开泄流阀21，经水泵二20将废液从废水进口28泵送至膜过滤装置24，经膜处理过滤后的浓缩液从废液出口25流出并经过水泵三26从回流口22送回反应罐1内与下一批次废水进行循环处理，能够最大程度对废液中的铜离子进行回收。膜处理后的清水从清水出口27排出。
技术特征：
1.一种化学镀铜废液的资源化处理装置，其特征在于，包括自催化反应器(23)和膜过滤装置(24)，所述自催化反应器包括反应罐(1)、催化剂投放框(4)、铜单质分离盒(15)，反应罐(1)上设有用于活动插入所述催化剂投放框(4)的插孔(10)，以及化学镀铜废液入口(2)和碱液入口(3)，催化剂投放框(4)上设有回流口(22)，反应罐(1)内部还设有温度探头(5)、ph探头(6)、铜离子检测探头(7)以及加热棒(8)，反应罐(1)的下部设有用于曝气搅拌的曝气管(11)，所述曝气管(11)与外部的气泵(12)相连，所述铜单质分离盒(15)连接在反应罐(1)的出水口(13)下方，所述出水口(13)上设有总阀门(14)，铜单质分离盒(15)底部出水经水泵一(17)从回流口(22)泵送至催化剂投放框(4)内，直至所述铜离子检测探头(7)检测到废液中铜离子浓度低于阈值，打开泄流阀(21)，经水泵二(20)将废液泵送至膜过滤装置(24)进行后续处理。2.如权利要求1所述的一种化学镀铜废液的资源化处理装置，其特征在于，所述反应罐(1)为陶瓷绝缘材质，且反应罐(1)外侧壁上绕制有感应线圈(9)，所述感应线圈(9)通过振荡电路与外部电源电性连接，用于产生振荡电磁场。3.如权利要求1所述的一种化学镀铜废液的资源化处理装置，其特征在于，所述铜单质分离盒(15)内设有用于截留过滤铜单质的筛网(16)。4.如权利要求1所述的一种化学镀铜废液的资源化处理装置，其特征在于，在连接至回流口(22)的管路上设有回流盒(18)，且回流盒(18)内设有超声振动棒(19)，用于对集聚在回流盒(18)内的回流水进行超声活化。5.如权利要求1所述的一种化学镀铜废液的资源化处理装置，其特征在于，所述膜过滤装置(24)采用管式膜过滤设备，所述管式膜过滤设备废水进口(28)与所述铜单质分离盒(15)相连，所述管式膜过滤设备的废液出口(25)通过水泵三(26)将废液泵送至所述回流口(22)进行循环处理，清水从清水出口(27)排出。
技术总结
本高新技术公开了一种化学镀铜废液的资源化处理装置，包括自催化反应器和膜过滤装置，自催化反应器包括包括反应罐、催化剂投放框、铜单质分离盒，反应罐上设有用于活动插入催化剂投放框的插孔，以及化学镀铜废液入口和碱液入口，催化剂投放框上设有回流口，反应罐内部还设有温度探头、pH探头、铜离子检测探头以及加热棒，反应罐的下部设有用于曝气搅拌的曝气管，曝气管与外部的气泵相连，铜单质分离盒连接在反应罐的出水口下方，出水口上设有总阀门，膜过滤装置与铜单质分离盒底部相连。采用本高新技术装置处理化学镀铜废液具有处理水质符合排放标准且铜单质回流率高的优点。水质符合排放标准且铜单质回流率高的优点。水质符合排放标准且铜单质回流率高的优点。
技术开发人、权利持有人：杜建伟 贺框 唐娜 关伟 贾燕 胡小英 张明杨 李铭珊 黄宁 徐凤
