印刷電路板廢水中的銅離子大多以絡(luò)合形式存在。采用傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法、離子交換法、化學(xué)氧化法和活性炭吸附法難以達(dá)到污水中銅的總排放標(biāo)準(zhǔn)。主要原因是絡(luò)合銅沒有被徹底去除。傳統(tǒng)的處理方法成本太高，會(huì)產(chǎn)生三個(gè)污染問題。生物法具有成本低、效率高、無飛行污染、可降解COD、NH、N等優(yōu)點(diǎn)，近年來，利用微生物吸附、吸附轉(zhuǎn)化等功能處理印刷線路板印刷含銅廢水的工藝受到了人們的歡迎，而生物法的應(yīng)用也受到了人們的歡迎。該方法具有成本低、效率高、無飛行污染等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際情況下，物理和化學(xué)過程被用作預(yù)處理過程，以將銅離子減少到可接受的微生物范圍。該生物法與印刷電路板印刷含銅廢水的處理相結(jié)合。結(jié)果表明，水中銅離子的瞬時(shí)質(zhì)量濃度不超過5mL，平均質(zhì)量濃度小于0.5mg/L，以保持較好的處理率。
電路板生產(chǎn)過程中，銅沉淀、電鍍、蝕刻、干膜研磨等工序產(chǎn)生大量的清洗廢水。廢水主要含有銅離子和少量重金屬離子，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家排放標(biāo)準(zhǔn)(Cu2+≤0.5mg/L)，所以必須處理。
由于廠區(qū)污水處理裝置的交換柱在電流的作用下積累，樹脂層的高度和樹脂的性能不能改變，污水水質(zhì)和溫度難以調(diào)節(jié)，因此優(yōu)化交換工藝沒有實(shí)際意義。再生過程的質(zhì)量將對廢水處理的成本和效率產(chǎn)生決定性的影響。因此，再生工藝條件的優(yōu)化將是我研究的主題。
1、離子交換法概述
(1)設(shè)計(jì)原則：離子交換法是現(xiàn)代資源加工中常用的處理方法，可通過離子交換法軟化硬水和電離，離子交換法通過電解水中的正離子和負(fù)離子，在另一種化學(xué)物質(zhì)的作用下實(shí)現(xiàn)水中的離子交換灰塵。離子交換技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用是可行的。身體凈化不產(chǎn)生其他物質(zhì)，達(dá)到污水處理的凈化效果。它大大提高了現(xiàn)代污水處理的質(zhì)量和效果，為現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展帶來了更強(qiáng)有力的污水處理保障。
(2)技術(shù)特點(diǎn)：離子交換法是一種新型的污水處理方法，其在現(xiàn)代污水處理中的應(yīng)用具有一定的技術(shù)優(yōu)勢：一是離子交換操作方法簡單，離子交換方法可以通過系統(tǒng)技術(shù)與所有電子系統(tǒng)之間的系統(tǒng)信息連接。離子處理可通過單次電解或化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)污水處理。處理效果是現(xiàn)代污水處理中簡單有效的技術(shù)之一。其次，離子交換法是有效的。離子交換法可以實(shí)現(xiàn)污水處理過程中不會(huì)產(chǎn)生新的化學(xué)物質(zhì)。同時(shí)，在離子重排過程中對離子交換法溶解在污水中的物質(zhì)進(jìn)行凈化，它確保了污水處理離子交換方法的成效，為當(dāng)代社會(huì)資源的綜合運(yùn)用帶來了更大的發(fā)展前提，推進(jìn)了現(xiàn)代企業(yè)資源的整合和資源的整合。
2、離子交換法處理線路板廠含銅廢水工藝的優(yōu)化
(1)含銅水的PCB的主要成分含有最復(fù)雜的銅。
用于處理印刷電路板廠銅含污水的離子交換工藝是現(xiàn)代廢水處理的一種形式。離子交換在含銅廢水處理中的應(yīng)用對印刷電路板廠進(jìn)行了研究。通過普通的離子交換技術(shù)，對其資源進(jìn)行了全面的管理。
(2)吸附技術(shù)。
廢水凈化吸附技術(shù)。離子交換膜電解和凈化的雙重的技術(shù)。銅是印刷電路板銅廢水治理裝置的首要污染物質(zhì)在內(nèi)。含銅廢水和銅氨絡(luò)合物廢水經(jīng)離子交換處理。首先，將電路板廠的含銅廢水引入電滲析室中，首先采用電滲析電解廢水，使PCB裝置中的含銅廢水可以通過電滲析處理。其次，采用純化工藝進(jìn)行凈化處理。凈化電路板工廠的廢水。其次，利用凈化膜對來自印刷電路板廠的含銅廢水進(jìn)行凈化處理，通過電解作用使離子間的距離增大。銅離子是正價(jià)離子。電解后，銅離子具有很高的活性。過濾后，它很容易與污水分離。它可以從印刷電路板廠含銅廢水中凈化廢銅。吸附技術(shù)是一種形態(tài)靈活、動(dòng)力資源利用率高的離子交換方法。
(3)再生技術(shù)。
再生技術(shù)是處理印刷電路板廠含銅廢水的常用離子交換方法。再生技術(shù)主要利用污水凈化的化學(xué)反應(yīng)，將液體污染物轉(zhuǎn)化為固體物質(zhì)，然后沉淀或過濾，達(dá)到污水處理的功能。印刷電路板廠含銅廢水的處理通常采用濃鹽酸溶液處理銅濃度較低的廢水。根據(jù)印刷電路板廠含銅廢水中的銅含量，確定濃鹽酸的應(yīng)用濃度。常用濃鹽酸溶液濃度為2：1。濃鹽酸與廢銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，合成了相應(yīng)的樹脂。硫酸銅換取現(xiàn)有的廢水。若是廢水的殘余分子仍舊含有銅、過濾器后持續(xù)進(jìn)行廢水處置，直至廢水中銅含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。再生技術(shù)在現(xiàn)代污水處理中的應(yīng)用主要是基于化學(xué)物質(zhì)酸堿反應(yīng)原理的離子交換，但凈化再生技術(shù)的成本較高。當(dāng)代污水治理運(yùn)用規(guī)模相對有限。
(4)離子置換反沖洗技術(shù)。
離子交換法可用于印刷電路板廠含銅廢水的處理。主要用于銅氨復(fù)合廢水的處理。類似于硫化物沉淀技術(shù)。離子交換反沖洗技術(shù)還利用化學(xué)反應(yīng)原理處理廢水。離子轉(zhuǎn)化是在樹脂的作用下，將廢水中的污染物與再生液融合。銅離子和樹脂溶液用于清潔水。作為反沖洗的輔助溶液-濃鹽酸。樹脂排水用的初洗，用濃鹽酸再生和交換，最終，用清水對廢水凈化治理。例如，在現(xiàn)代污水處理中，銅和鋁可以用于污水處理。污水處理資源可以廣泛地與其它交換離子交換金屬離子，以后的凈化可以實(shí)現(xiàn)污水中離子的凈化。
3、實(shí)驗(yàn)部分
3.1 再生工藝流程
再生流程采用逆流連續(xù)再生工藝，如圖1所示。
其中樹脂柱直徑800mm，樹脂填充高度800mm。在交換過程中，當(dāng)B塔出水中的Cu2+含量超標(biāo)時(shí)，必須對樹脂塔進(jìn)行再生。操作步驟如下：
(1)樹脂塔用自來水反洗。首先對B柱進(jìn)行單獨(dú)反洗，待出水清澈后，對B-A柱進(jìn)行串聯(lián)反洗。當(dāng)A塔出水清澈時(shí)，停止比和反沖洗。
(2)再生劑選用鹽酸，再生液按規(guī)定濃度處理好。打開再生泵，調(diào)節(jié)流量，使樹脂塔逆流連續(xù)再生。
(3)再生液進(jìn)料后，用相同流速的自來水沖洗樹脂柱1h。再生完成。
在再生過程中，通過在樹脂塔出口每5-10min取樣，分析廢酸中Cu2+和HCl的含量。
儀器：DR-890色度計(jì)、酸度計(jì)、滴定儀等。藥品：1(2-吡啶偶氮)2-凱諾(PAN)、NaOH、EDTA、NH3_HZ0、甲基橙等。
3.2 再生工藝條件的優(yōu)化
(1)系數(shù)水平的確定。正交試驗(yàn)用于優(yōu)化再生過程條件。最初的運(yùn)用證明，鹽酸是一種很好的再生劑。連續(xù)逆流的再生方法效果高，操作靈便。這是這兩個(gè)要素務(wù)必轉(zhuǎn)換。它表現(xiàn)出OT的變化，再生溫度隨溫度變化，變化小，可以提高對再生效率的影響。由于被忽略，我們確定再生劑的濃度和再生劑的流速作為優(yōu)化再生工藝條件的因素，并在再生過程中被樹脂取代，作為評估每個(gè)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的基礎(chǔ)。測定CuZ的總量。由于該裝置中使用的再生器質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%，再生器流量為1500L/h，因此再生器質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%，8.5%，9.5%，再生器流量為1500和1700。正交試驗(yàn)以2000L/h進(jìn)行。
(2)再生過程中總銅產(chǎn)量的計(jì)算。通過測定再生過程中A、B樹脂塔出口廢再生液中Cu2+和CHCl的濃度，得到再生時(shí)間(廢酸中的動(dòng)態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和CHCl質(zhì)量分?jǐn)?shù))與廢酸中CHCl質(zhì)量濃度的關(guān)系曲線。
(3)正交試驗(yàn)結(jié)果。
對上述優(yōu)化工藝條件進(jìn)行了多次驗(yàn)證，總銅質(zhì)量為26.1~29.0K。與原再生工藝條件相比，總銅產(chǎn)量提高30%，再生效率顯著提高。
3.3 再生液二次回用實(shí)驗(yàn)
從Ccu-T和Chcl-T：再生過程曲線可以看出，當(dāng)再生進(jìn)行到一定時(shí)間后，A塔出口的廢再生液會(huì)超標(biāo)。隨著Ccu的減少和Chcl的增加，這部分廢再生液具有回用價(jià)值，約占廢再生液總量的50%。A、B樹脂塔采用二次回用廢再生液逆流連續(xù)再生30-40min，再用新鮮再生液再生。新鮮再生液(30%HCl)用量為200L，再生液濃度和流速仍處于優(yōu)化狀態(tài)。回收溶液中的銅含量已從該值中扣除。
用同樣的計(jì)算方法，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的銅質(zhì)量為18.5~21.3kg。逆流連續(xù)再生液的工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)新鮮的再生溶液的再生過程，比使用銅生產(chǎn)每單位的新鮮的再生劑的消耗30%縮減再生成本約30%進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
(2)適合于第二次增加廢物再生溶液U的量，然后增加到20L并從廢酸中回收銅。逆流連續(xù)再生和再生被認(rèn)為是一種有效的，低成本的再生方法，有助于資源的再循環(huán)。該工藝已在工廠中使用了兩年，優(yōu)點(diǎn)很明顯。
4、結(jié)束語
離子交換是現(xiàn)代社會(huì)中常見的技術(shù)治療形式。離子交換可以代替廢水中的離子，實(shí)現(xiàn)廢水處理的效果。本文通過對電路板廠離子交換法和含銅廢水處理的分析，探討了離子交換法的應(yīng)用優(yōu)勢。它為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)研究提供了新的技術(shù)保障。(來源：深圳市深投環(huán)保科技有限公司)
