Устройство для электрохимической очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист, с нейтрализацией очищенных вод

Авторы патента:

C02F1/46 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Полезная модель относится к устройствам для электрохимической очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист. Устройство включает корпус, с размещенными в нем камерой электрофлотации и мембранным электролизером в виде анодной и двух боковых катодных камер. Новым, согласно предложенной полезной модели, является то, что устройство снабжено трубопроводами, соединяющими камеру электрофлотации с боковыми катодными камерами мембранного электролизера. Предлагаемая конструкция устройства обеспечивает нейтрализацию кислотных очищенных вод, что позволяет исключить образование сильноагрессивной среды.

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для электрохимической очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист.

Известно устройство, содержащее корпус, с размещенными в нем мембранным электролизером и камерой электрофлотации [Патент РФ 2067555 С1, МПК C02F 1/46, C02F 1/465. Способ очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист типа СПФ-ВЩ, и устройство для его осуществления / Колесников В.А., Вараксин C.O., Камынина Л.Л.; заявл. 28.04.1993; опубл. 10.10.1996].

Недостатком данного устройства является то, что очищенные воды являются сильноагрессивными из-за их повышенной кислотности.

Известно, выбранное в качестве прототипа, устройство, содержащее корпус, с размещенными в нем камерой электрофлотации и мембранным электролизером в виде анодной и двух боковых катодных камер [Патент на полезную модель РФ 133120 U1, МПК C02F 1/46. Устройство для очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист СПФ-ВЩ / Ильин В.И., Колесников В.А.; заявл. 28.03.2013; опубл. 10.10.2013. Бюл. 28].

Недостатком данного устройства является то, что очищенные воды являются сильноагрессивной средой из-за их высокой кислотности.

Технической задачей и результатом, на решение которых направлено заявляемое устройство для электрохимической очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист, является электрохимическая нейтрализация кислотных очищенных вод, что позволяет исключить образование сильноагрессивной среды.

Технический результат достигается тем, что устройство включает корпус, с размещенными в нем камерой электрофлотации и мембранным электролизером в виде анодной и двух боковых катодных камер. Новым, согласно предложенной полезной модели, является то, что устройство снабжено трубопроводами, соединяющими камеру электрофлотации с боковыми катодными камерами мембранного электролизера.

Предлагаемое устройство полезной модели иллюстрируется рисунком, на котором на фиг.1 представлен вид сверху.

Устройство состоит из корпуса 1, разделенного переливной перегородкой 2 на мембранный электролизер 16 и камеру электрофлотации 12. Мембранный электролизер выполнен в виде анодной и двух боковых катодных камер, отделенными друг от друга катионообменными мембранами 7. В катодных камерах 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.

В боковых катодных камерах имеются патрубки для ввода 11 кислотной очищенной воды и вывода 10 нейтрализованной очищенной воды.

В камере электрофлотации размещены комплекты горизонтальных гребенчатых пластинчатых электродов 3 (катодов и анодов), и имеются патрубки 5 для вывода кислотной очищенной воды.

Устройство снабжено трубопроводами 17, соединяющими камеру электрофлотации с боковыми катодными камерами мембранного электролизера.

С противоположного от мембранного электролизера торца камеры электрофлотации находится сборник пены 13. В верхней части устройства, расположенного выше уровня воды, расположено пеносборное устройство 6, приводимое в движение электродвигателем редуктора 14.

Устройство работает следующим образом. Щелочная сточная вода с рН=10-11, содержащая водощелочной фоторезист, поступает через патрубки 4 в анодную камеру мембранного электролизера, в которой под действием токовой нагрузки на анодах 8 протекает электрохимическая анодная реакция разряда гидроксил ионов OH^- с образованием газообразного кислорода и ионов водорода H⁺, вследствие чего рН сточной воды снижается (подкисляется) до значений рН=2-4, при которых протекают процессы образования частиц дисперсной фазы фоторезиста и их флотации пузырьками кислорода.

Далее, кислотная сточная вода, содержащая дисперсную фазу фоторезиста, переливается через перегородку 2 и поступает в камеру электрофлотации 12, где под действием газов (водорода и кислорода), выделяющихся при электролизе воды на электродах 3 (катодах и анодах), происходит процесс разделения сточной воды и частиц дисперсной фазы фоторезиста, образующие на поверхности очищаемой воды пенный продукт.

Кислотная вода, очищенная от частиц дисперсной фазы фоторезиста, с рН 2-4 вытекает из камеры электрофлотации 12 через патрубки 5 и по трубопроводам 17, соединяющими камеру электрофлотации с катодными камерами мембранного электролизера, поступает в них через патрубки 11.

В катодных камерах мембранного электролизера на катодах 9 протекает электрохимическая реакция разряда молекул воды с образованием газообразного водорода и гидроксил ионов OH^-.

Наличие катионообменных мембран обеспечивает разделение продуктов электродных реакций, в результате чего в катодных камерах происходит нейтрализация рН кислотной очищенной воды до значений 6,0-7,5 за счет химического взаимодействия ионов водорода H⁺ с гидроксил-ионами OH^-. Нейтрализованная очищенная вода выводится из установки через патрубки 10.

Всплывшая на поверхность воды в анодной камере и камере электрофлотации дисперсная фазы фоторезиста в виде пенного продукта, удаляется с пеносборным устройством 6 в сборник пены 13 и далее через патрубок 15 выводится из устройства.

Исключение образования сильноагрессивной среды обеспечивается тем, что кислотные очищенные воды после извлечения дисперсной фазы фоторезиста подвергаются дополнительной стадии очистки - нейтрализации за счет взаимодействия ионов водорода с гидроксил-ионами, образующимися в кислотной очищенной воде в результате протекания электрохимической катодной реакции разряда молекул воды.

Технический результат при решении поставленной задачи достигается за счет того, что устройство снабжено трубопроводами, соединяющими камеру электрофлотации с боковыми катодными камерами мембранного электролизера, что позволяет осуществить нейтрализацию кислотных очищенных вод.

Предлагаемая конструкция устройства для электрохимической очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист, позволяет исключить образование сильноагрессивной среды.

Устройство для электрохимической очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист, содержащее корпус с размещенными в нем камерой электрофлотации и мембранным электролизером в виде анодной и двух боковых катодных камер, отличающееся тем, что устройство снабжено трубопроводами, соединяющими камеру электрофлотации с боковыми катодными камерами мембранного электролизера

РИСУНКИ

Установка для подготовки питьевой воды относится к области водоподготовки и может быть использована для подготовки воды питьевого качества из попутно добываемых из скважин пластовых вод с применением мембранных технологий с целью улучшения состояния и сохранения здоровья человека и охраны окружающей среды, что относит ее к разряду технологий приоритетного стратегического направления развития в России «Здоровье нации».

Индукционная электрохимическая установка // 95329

Индукционная электрохимическая установка содержит устройство для индуцирования переменной составляющей напряжения (тока), выполненное в виде трансформатора, первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, а вторичные обмотки выполнены из диэлектрических трубок, намотанных попарно бифилярно и соединенных соответственно с входными и выходными патрубками смесителя.

Коагулятор-флотатор для реагентной очистки сточных вод коагуляцией // 132066

Коагулятор-флотатор для реагентной очистки относится к устройствам обработки воды коагуляцией и флотацией и предназначен для удаления примесей из сточных вод в различных отраслях промышленности и транспорта, где требуются компактные установки.

Флотатор с отстойником (система глубокой биологической отчистки бытовых и промышленных сточных вод) // 132434

Флотатор с отстойником (Система глубокой биологической отчистки бытовых и промышленных сточных вод) относится к устройствам для очистки сточных вод.

Установка переработки и утилизации нефтешламов и кислых гудронов для получения гранулированной добавки в асфальтобетонные смеси разных марок и типов // 132435

Установка переработки и утилизации нефтешламов и кислых гудронов относится к области нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использована для комплексной переработки нефтешламов и кислых гудронов - нефтесодержащих отходов производства для получения товарных продуктов, например гранулированной добавки в разные типы и марки асфальто-бетонных смесей.

Комплекс водоподготовки и станция подготовки питьевой воды // 132436

Комплекс водоподготовки и станция подготовки питьевой воды относится к водоподготовке, а именно, к производству обогащенной питьевой воды, которая может быть использована в пищевых, лечебно-профилактических и др. целях.

Система обезжелезивания и умягчения воды с установкой фильтра обезжелезивания воды // 132792

Система обезжелезивания и умягчения воды относится к области очистки природных вод от железа, а также для аэрации и очистки от грубодисперсных примесей. Технический результат - получение очищенной воды с извлеченными ионами железа путем интенсификации процессов аэрации и каталитического окисления органических соединений в исходной воде, снижение эксплуатационных затрат, исключение перемешивания слоев загрузки во время промывки, повышение производительности станции обезжелезивания и умягчения воды при высоких концентрациях железа и углекислоты в подземных водах.