Устройство для очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист спф-вщ

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист СПФ-ВЩ, методами мембранного электролиза и электрофлотации. Технический результат заключается в повышении производительности процессов мембранного электролиза и достигается тем, что в анодной камере электролизера аноды расположены под углом относительно катионообменных мембран с чередующими боковыми и центральными зазорами для протока сточной воды, что вызывает турбулизацию потока сточной воды у поверхности катионных мембран, которая способствует повышению коэффициента диффузии и концентрации ионов водорода в объеме сточной воды и увеличению значения предельного тока

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист типа СПФ-ВЩ.

Известно устройство для очистки сточных вод, представляющее собой корпус, разделенный на секции предварительной водообработки (выполнена в виде двухкамерного диафрагменного электролизера с анионообменной мембраной) и электрофлотационной очистки, с размещенным в нем комплектом нерастворимых горизонтальных электродов, патрубки для подачи сточной и вывода очищенной воды и приспособление для отвода шлама [А.с. СССР 1675215 А1, МПК C02F 1/46, C02F 1/465. C02F 1/465, заявл. 13.10.1989; опубл. 30.08.1991. Бюл. 32].

Недостатком данного устройства является недостаточная производительность и стабильность процесса очистки сточных вод.

Известно, выбранное в качестве прототипа, устройство, содержащее корпус с размещенными в нем трехкамерным электролизером с пластинчатыми нерастворимыми электродами и патрубками ввода воды и электролита и вывода электролита, анодная камера которого расположена между симметричными катодными камерами, отделяемая от них катионообменными мембранами, установленными параллельно друг другу, и камерой электрофлотации, снабженной патрубком вывода очищенной воды, шламосборником, перегородкой, разделяющей камеру на две секции, каждая из которых снабжена комплектом горизонтальных нерастворимых электродов, переливной перегородкой, размещенной между анодной камерой электролизера и камерой электрофлотации [Патент РФ 2067555 С1 МПК⁶ C02F 1/46, 1/465. Способ очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист типа СПФ-ВЩ, и устройство для его осуществления / Колесников В.А., Вараксин С.О., Камынина Л.Л. заявл. 28.04.1993; опубл. 10.10.1996].

Недостатком данной конструкции устройства является не высокая производительность процессов мембранного электролиза очистки сточных вод, содержащих водощелочной фоторезист СПФ-ВЩ.

Целью заявляемой полезной модели является устранение указанного недостатка, а именно, повышение производительности процессов мембранного электролиза очистки сточных вод, содержащих водощелочной фоторезист СПФ-ВЩ.

Технический результат достигается тем, что в анодной камере электролизера аноды расположены под углом относительно катионообменных мембран с чередующими боковыми и центральными зазорами для протока сточной воды.

Такое расположение анодов, вызывает турбулизацию потока сточных вод у поверхности катионных мембран, что сопровождается увеличением коэффициента диффузии и концентрации ионов водорода в объеме сточной воды и повышением значения предельного тока, и как следствие, повышением производительности процессов мембранного электролиза очистки сточных вод в среднем в 1,2-1,5 раза при тех же размерах устройства.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства полезной модели и прототипа показывает, что заявленное устройство отличается от известного тем, в анодной камере электролизера аноды расположены под углом относительно катионообменных мембран с чередующими боковыми и центральными зазорами для протока сточной воды.

На фиг. 1 представлен вид сверху предлагаемого устройства для очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист ПФ-ВЩ.

Устройство состоит из корпуса 1, разделенного переливной перегородкой 2 на электролизер и камеру электрофлотационной очистки. Электролизер выполнен трехкамерным с общим анодным пространством, отделенным от катодных камер катионообменными мембранами 7. В катодных камерах электролизера установлены пластинчатые катоды 9, а в анодной - пластинчатые аноды 8, которые расположены под углом относительно катодов с чередующими боковыми и центральными зазорами для протока сточной воды.

Между торцами анодов с центральными зазорами и катионообменными мембранами установлены прокладки из диэлектрическими материалов во избежание их прожига.

В катодных камерах имеются патрубки для ввода 10 и вывода 11 щелочной воды (католита).

Между анодной камерой электролизера и камерой электрофлотации размещена переливная перегородка 2.

Камера электрофлотационной очистки разделена перегородкой 12 на две независимые секции, в каждой из которых размещен комплект горизонтальных гребенчатых электродов 3 и имеются патрубки 5 для вывода очищенной воды. С противоположного от электролизера торца секции электрофлотационной очистки находится пеносборник 13. На раме корпуса смонтировано пеносборное устройство 6, регулируемое приводом 14.

Устройство работает следующим образом. Сточная вода, содержащая водощелочной фоторезист СПФ-ВЩ, поступает через патрубки 4 в анодную камеру мембранного электролизера, в которой под действием токовой нагрузки на анодах 8 протекает электрохимическая анодная реакция разряда молекул воды с образованием газообразного кислорода и Н⁺-ионов (2H₂OO₂+4H⁺+4).

За счет того, что аноды расположены под углом относительно катионообменных мембран с чередующими боковыми и центральными зазорами для протока сточной воды создается зигзагообразное движение потока воды и его турбулизация у поверхности катионных мембран, что сопровождается увеличением коэффициента диффузии и концентрации ионов водорода в объеме сточной воды и повышением значения предельного тока.

Одновременно в катодных камерах мембранного электролизера на катодах 9 протекает электрохимическая катодная реакция разряда молекулы воды с образованием газообразного водорода и OH^--иона (2H₂O+2H₂+2OH^-).

Наличие мембран обеспечивает разделение продуктов электродных реакций, в результате чего в прианодном слое происходит подкисление воды, а в прикатодном - подщелачивание.

Подкисление сточной воды в анодных камерах вызывает снижение величины pH, что способствует образованию дисперсной фазы фоторезиста СПФ-ВЩ и ее флотацию пузырьками кислорода.

Далее, сточная вода, содержащая дисперсную фазу фоторезиста СПФ-ВЩ, переливается через перегородку 2 и поступает в секции электрофлотационной очистки, где под действием газов (водорода и кислорода), образующихся при электролизе воды, который обеспечивают электроды 3 (катод и анод), происходит процесс разделения сточной воды и частиц дисперсной фазы фоторезиста. Последние поднимаются к поверхности воды и образуют там пенный слой (флотошлам). Очищенная таким образом сточная вода от фоторезиста выводится из устройства через патрубки 5.

Флотошлам удаляется с поверхности воды пеносборным устройством 6 в пеносборник 13 и через патрубок 15 выводится из устройства.

Предлагаемая полезная модель позволяет увеличить производительность процессов мембранного электролиза очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист СПФ-ВЩ, в 1,5-1,7 раза.

Устройство для очистки сточной воды производства печатных плат, содержащих фоторезист СПФ-ВЩ, содержащее корпус с размещенными в нем трехкамерным электролизером в виде анодной и катодной камер, и камерой электрофлотации, отличающееся тем, что в анодной камере электролизера аноды расположены под углом относительно катионообменных мембран с чередующимися боковыми и центральными зазорами для протока сточной воды.