廢液處理方法、廢液處理系統及其設備的制作方法

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

【技術領域】
[0001]本發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】
[0002]現今社會工商業蓬勃發展，人們對于電子產品的需求與日俱增，因而使電子產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過程中有多道水洗制程，會產生酸性廢水、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生的廢液中含有大量有機污染物。隨著社會生活水準的提高、環保意識抬頭，這些工業廢水的處理漸漸成為社會關注的環境議題。
[0003]請參閱圖1，對于顯影、剝膜及去墨等制程，現有廢液處理的流程先進行酸化作業的步驟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，經由調勻池后，進行化學混凝作業的步驟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)與化學需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD);最后,依序進行壓濾作業與酸堿中和的步驟S15，S16，先移除有害污泥，待調整該經處理的廢水的pH值后，再放流廢水。
[0004]于上述現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，其藉由將廢液的PH值調整至約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境，需添加大量的硫酸以進行酸化作業，因而造成處理廢液所需的成本難以降低。
[0006]此外，于化學混凝作業的步驟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。


【發明內容】

[0008]有鑒于現有技術的種種缺失，本發明的主要目的為提供一種廢液處理方法、廢液處理系統及其設備，能降低廢液處理的成本。
[0009]本發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；以及進行化學混凝作業，以移除該混合液中的懸浮物。
[0010]本發明還提供一種印刷電路板制程的廢液處理系統，包括:供應設備，具有一用于填裝該含鈣粉體的供料槽；以及混合設備，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]本發明亦提供一種供應設備，用于印刷電路板制程的廢液處理系統中，該供應設備包括:供應裝置，其用于供應含鈣粉體；以及乳化裝置，其連通該供應裝置以將該含鈣粉體調配成含鈣液體。
[0012]由上可知，本發明的廢液處理方法、廢液處理系統及其設備，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，藉以取代現有以酸化析出有機污染物的方法。
[0013]因此，本發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，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為顯示現有廢液處理方法的流程圖；
[0016]圖2為顯示本發明的廢液處理方法的流程圖；
[0017]圖3為顯示本發明的廢液處理方法的部分處理系統的示意圖；以及
[0018]圖4為顯示圖3的處理系統的部分設備的示意圖。
[0019]符號說明
[0020]3處理系統
[0021]30,4供應設備
[0022]30a第一路線
[0023]30b第二路線
[0024]300預拌器
[0025]31過濾設備
[0026]32混合設備
[0027]32a第三路線
[0028]32b第四路線
[0029]320攪拌器
[0030]33集中設備
[0031]40供應裝置
[0032]40a, 41a, 41b輸出口
[0033]400供料槽
[0034]401真空輸送機
[0035]402外部供應處
[0036]41混合裝置
[0037]410配置槽
[0038]411預拌器
[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明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點及功效。
[0044]須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用于配合說明書所揭示的內容，以供本領域技術人員的了解與閱讀，并非用于限定本發明可實施的限定條件，所以不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。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，而非用于限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的范疇。
[0045]圖2為本發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生的廢液。
[0046]于步驟S21中，進行堿化作業，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，得以產生置換反應(如下化學式)，即鈣離子將鍵結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]藉此設計取代現有酸化作業，以提升廢液的堿度，且可將NaOH導入后續化學混凝作業中作為還原劑，以降低原先現有添加NaOH的使用量。
[0051]此外，所述的堿化作業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，但因化學反應時間差的緣故而容易造成反應不均及于廢水處理槽的底部沉積形成氫氧化鈣結晶等問題。濕投法是將石灰粉乳化成液體，再與廢液混合，所以化學反應快速且可避免廢水處理槽發生沉積的問題。
[0052]于步驟S22，S23中，進行第一次沉淀作業與過濾作業，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的懸浮固體，再使該些膠體及顆粒狀物質沉淀，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所示的供應設備30或如圖4所示的配置槽410)的溶液。
[0054]于步驟S24中，該過濾后的廢水經由調勻池整治后，進行化學混凝作業，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)與化學需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)。
[0057]于步驟S26中，進行壓濾作業，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準值的溶液，之后放流廢水。
[0058]另外，也可選擇性進行步驟S27的酸堿中和，以調整該經處理的廢水的pH值，再放流廢水。
[0059]圖3為用于進行步驟S21-S23的處理系統3的示意圖，且本發明的處理系統3為針對濕投法的流程所配置設計。如圖3所示，該處理系統3包括:用于供應含鈣液體的一供應設備30、用于接收廢液及該含鈣液體的一混合設備32、連通該混合設備32的一過濾設備31以及連通該過濾設備31的一集中設備33。
[0060]于本實施例中，該處理系統3可為于一般石灰處理設備中增設廢液混合處理功倉泛。
[0061]所述的供應設備30具有一預拌器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的懸浮固體。
[0063]所述的過濾設備31用于過濾該混合設備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備33。
[0064]所述的集中設備33存放來自該過濾設備31的液體，且可將其內的液體輸送至供應設備30 (即該第二路線30b、或圖4所示的配置槽410)或輸送至進行化學混凝作業的設備。
[0065]圖4為圖3的供應設備的較佳實施例。如圖4所示，該供應設備4其包括:一供應裝置40、連通該供應裝置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，生石灰為粉體結構，其物理特性為密度大、質量輕，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構(如塊狀)，且若該供料槽400的輸出口位于底側(如圖中的假想輸出口 40a)，則石灰粉體會產生架橋作用而使粉體無法輸送因而造成斷料的情況。因此，架設該真空輸送機401于該供料槽400的頂側，以吸引該供料槽400內的石灰粉，待該供料槽400內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上側的外部供應處402內的石灰粉可自行掉落至該供料槽400內，使該供料槽400內不會形成架橋現象，且該供料槽400內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，也可不裝設該真空輸送機401，而由該供料槽400的底側輸出口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及一預拌器411。一般形式的攪拌機將輸出口設于槽底(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設于上側，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，其反應在于分子式的變化，但物理型態不變，如下化學式，所以該預拌器411用機械攪拌或水泵循環攪拌，以減少空氣融入水中，而防Ca(OH)2產生沉淀。
[0071 ] Ca0+2H20 — Ca (OH) 2+H20
[0072]于其它實施例中，也可不裝設該預拌器411，而采用曝氣方式以擾動水與石灰的反應，但曝氣方式會將空氣中的CO2導入，使CO2與Ca (OH) 2結合，形成硬化的CaCO3沉積物，如下化學式，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計僅能將液體朝左旋轉或朝右旋轉，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構上，導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致攪拌乳化器421的葉片卡死、馬達燒毀等問題。
[0075]該供應設備4于運作時，石灰粉會先于該配置槽410內先消解成濃度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備32時，氫氧化鈣乳液可于處理系統3內循環，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，也就是不須設置該乳化裝置42，只要能攪拌配成濃度5?10%的氫氧化鈣乳液即可。或者，設置該乳化裝置42，而不設置該混合裝置41。
[0079]本發明的處理系統3或供應設備4均采用自動化，以減輕人工負荷。例如，集中設備33內的pH值低于設定值時，含鈣液體將激活添加至混合設備32，而當pH值恢復至設定值時，則停止添加動作。
[0080]此外，該供應設備4，30的各槽內可保持一定的液位，以防止含鈣液體斷料的情況發生。
[0081]又，該供應設備4，30 (或配置槽410、儲存槽420)內的用水來源來自步驟S23 (或該過濾設備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，以符合環保概念。
[0082]綜上所述，本發明的廢液處理方法及其系統，藉由堿化作業，以于廢液中產生NaOH，不僅能作為化學混凝作業的還原劑，且能回收再利用作為堿化作業的含鈣液體的成份，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明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何本領域技術人員均可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
【權利要求】
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 進行化學混凝作業，以移除該混合液中的懸浮物。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的廢液處理方法，其特征在于，該化學混凝作業于該混合液中加入混凝劑、助凝劑及還原劑。
5.根據權利要求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.根據權利要求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混凝作業前，先對該混合液進行沉淀作業與過濾作業。
7.根據權利要求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.根據權利要求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混凝作業后，對該混合液依序進行沉淀作業與壓濾作業。
9.一種印刷電路板制程的廢液處理系統,其包括: 供應設備，其用于供應含鈣液體；以及 混合設備，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.根據權利要求9所述的廢液處理系統，其特征在于，該供應設備具有預拌器，以將石灰粉與液體混合攪拌制作成該含鈣液體。
11.根據權利要求9所述的廢液處理系統，其特征在于，該混合設備具有攪拌器，以攪拌該混合液。
12.根據權利要求9所述的廢液處理系統，其特征在于，該系統還包括過濾設備，其連通該混合設備，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。
13.一種供應設備，其用于印刷電路板制程的廢液處理系統中，該供應設備包括: 供應裝置，具有一供料槽，其用于填裝含鈣粉體；以及 乳化裝置，其連通該供應裝置以將該含鈣粉體調配成含鈣液體。
14.根據權利要求13所述的供應設備，其特征在于，該供應裝置還具有真空輸送機，其連通該供料槽的頂側，用于以真空吸引力輸送該含鈣粉體至該乳化裝置。
15.根據權利要求13所述的供應設備，其特征在于，該乳化裝置還具有攪拌乳化器，其能產生多方向攪拌。
16.根據權利要求13所述的供應設備，其特征在于，該供應設備還包括混合裝置，其連通該供應裝置與該乳化裝置，以將該含鈣粉體調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配成濃度5至10wt%的含鈣液體。
17.根據權利要求16所述的供應設備，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，以輸送該前置溶液至該乳化裝置。
18.根據權利要求16所述的供應設備，其特征在于，該混合裝置具有預拌器，且該預拌器為機械攪拌式或水泵循環攪拌式，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 優先權日:2013年8月21日
【發明者】廖本衛, 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