專利名稱：表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及ー種利用逆滲透膜的逆滲透過濾濃縮液作用以及雙極電透析單元的電透析分離作用而運(yùn)作的清洗液循環(huán)利用方法。
背景技術(shù)：
隨著電子科技的進(jìn)步，印刷電路板(PCB)已廣泛的應(yīng)用于各種生產(chǎn)工具機(jī)、電子裝置或家電產(chǎn)品中，且印刷電路板更需 要具有不同功能的半導(dǎo)體集成電路(1C)，而印刷電路板以及集成電路一般是利用濕制程所制造，且需要利用清洗液以清洗處理過程中的中間處理物件，比如利用不同蝕刻劑的蝕刻處理制程之間。目前，通常使用去離子水當(dāng)作清洗液，而清洗后的清洗液含有大量的污染性物質(zhì)，比如污染性的顆粒、重金屬、陰離子及陽(yáng)離子，或是可再被利用的特殊化學(xué)藥劑，比如螯合齊U，因此，不可直接排放，以避免污染環(huán)境，而需要進(jìn)ー步處理，以降低或去除污染性物質(zhì)的含量，并回收有價(jià)值的成分。在現(xiàn)有技術(shù)中，回收再利用的處理方式，一般是將各制程中所產(chǎn)生的清洗液以及其它制程所產(chǎn)生的污染物集中當(dāng)做廢水，并使用昂貴且操作復(fù)雜的廢水處理設(shè)備進(jìn)行廢水處理，濾除其中的有害物質(zhì)，產(chǎn)生低污染性的污泥及排放水。然而，現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于無法達(dá)到零排放的目標(biāo)，且污泥的最終處理一般是采用掩埋方式，但是在時(shí)下土地取得愈困難的現(xiàn)實(shí)條件下，已無法妥善處理日益増加的污泥量。因此，需要ー種表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法，利用逆滲透處理并配合電透析處理，以提供回收再利用及零排放的環(huán)保處理方式，進(jìn)而解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供ー種表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法，用于回收并再利用表面處理濕制程中具污染性陰離子及陽(yáng)離子的待處理清洗液，包括利用碳纖維過濾器及臭氧產(chǎn)生器對(duì)待處理清洗液進(jìn)行預(yù)先處理，藉以去除其中的雜質(zhì)及羥基有機(jī)物；利用納米分子級(jí)逆滲透膜進(jìn)行逆滲透處理，以形成含高鈉離子的濃縮液以及低鈉離子的滲透液；利用后級(jí)處理單元進(jìn)行后級(jí)處理，藉樹脂吸附陰離子及陽(yáng)離子，產(chǎn)生并排出具去離子等級(jí)的再生去離子水，以供再利用；利用濃縮液儲(chǔ)存槽以儲(chǔ)存濃縮液，并利用雙極電透析單元進(jìn)行電透析處理，產(chǎn)生可被再利用的透析水。因此，本發(fā)明的方法可以提高表面處理濕制程中水資源的循環(huán)再利用，進(jìn)而達(dá)到減廢及零排放的目的。


圖I是本發(fā)明表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法的エ藝流程 圖2是本發(fā)明表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明方法中雙極電透析単元的結(jié)構(gòu)示意圖；以上各圖中所示符號(hào)所指示之組件分別為
C電透析腔體、F電透析膜、LI待處理清洗液、L2儲(chǔ)存清洗液、L3預(yù)先處理液、L4濃縮液、L5滲透液、L6再生去離子水、L7儲(chǔ)存濃縮液、L8透析濃縮液、L9透析水、SlO預(yù)先處理、S20逆滲透處理、S30后級(jí)處理、S40儲(chǔ)存濃縮液、S50電解液透析處理、Tl清洗液儲(chǔ)存槽、T2濃縮液儲(chǔ)存槽、T3酸性水儲(chǔ)存槽、T4堿性水儲(chǔ)存槽、T5電極液儲(chǔ)存槽、T6透析水儲(chǔ)存槽、Ul預(yù)先處理單元、U2逆滲透單元、U3后級(jí)處理単元、U4雙極電透析単元、U5吸附單元。
具體實(shí)施例方式以下配合圖示及組件 符號(hào)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，俾使任何熟習(xí)該項(xiàng)技藝者在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。參閱圖1，本發(fā)明表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法包括依序進(jìn)行如下的步驟預(yù)先處理S10、逆滲透處理S20以及后級(jí)處理S30，用以回收并再利用表面處理濕制程中具污染性陰離子及陽(yáng)離子的待處理清洗液，同時(shí)配合另ニ步驟，亦即儲(chǔ)存濃縮液S40以及電解液透析處理S50，藉以提高再生清洗液的質(zhì)量及整體處理效率。為進(jìn)一歩清楚說明本發(fā)明處理方法的特征，請(qǐng)同時(shí)參閱圖2，本發(fā)明表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。上述的待處理清洗液包含雜質(zhì)、羥基有機(jī)物、分子級(jí)顆粒、螯合劑、陰離子以及陽(yáng)離子。首先，在步驟SlO中進(jìn)行預(yù)先處理，利用清洗液儲(chǔ)存槽Tl儲(chǔ)存由外部注入的待處理清洗液LI，藉以形成儲(chǔ)存清洗液L2，并利用預(yù)先處理單元Ul對(duì)清洗液儲(chǔ)存槽Tl中的儲(chǔ)存清洗液L2進(jìn)行預(yù)先處理。預(yù)先處理單元Ul包括碳纖維過濾器以及臭氧產(chǎn)生器(圖中未顯示)，其中碳纖維過濾器由清洗液儲(chǔ)存槽Tl取出儲(chǔ)存清洗液L2以去除其中的雜質(zhì)，比如微小顆粒、重金屬、氰化物(cyanide)、化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)物及含氯物質(zhì)、含酸物質(zhì)、含堿物質(zhì)，而臭氧產(chǎn)生器產(chǎn)生臭氧，用于對(duì)存儲(chǔ)清洗液L2中的羥基有機(jī)物(Hydroxyl radical organic)進(jìn)行氧化處理,進(jìn)而形成預(yù)先處理液L3,并回送至清洗液儲(chǔ)存槽Tl。然后進(jìn)入步驟S20以進(jìn)行逆滲透處理，利用高壓泵(圖中未顯示)將清洗液儲(chǔ)存槽Tl中的儲(chǔ)存清洗液L2注入逆滲透單元U2中以進(jìn)行逆滲透處理，其中逆滲透單元U2具有納米分子級(jí)逆滲透(Reverse Osmosis, R0)膜,藉以將儲(chǔ)存清洗液L2分離成濃縮液L4以及滲透液L5，一部分滲透液L5被回送至清洗液儲(chǔ)存槽Tl，另外一部分滲透液L5注入后級(jí)處理単元U3。濃縮液L4含有較高濃度的鈉離子或分子級(jí)顆粒，且滲透液L5含有較低濃度的鈉離子。接著，在步驟S30中，將滲透液L5注入后級(jí)處理単元U3進(jìn)行后級(jí)處理，其中后級(jí)處理單元U3包含有樹脂，可吸附滲透液L5中的離子，比如包括至少硫酸根離子的陰離子，以及包括至少鈉離子的陽(yáng)離子，因而產(chǎn)生具有去離子水(De-ionized Water)等級(jí)的再生去離子水L6，并排出以供再利用，比如當(dāng)做新鮮的清洗液用。在步驟S40中，利用濃縮液儲(chǔ)存槽T2儲(chǔ)存步驟S20中所產(chǎn)生的濃縮液L4，以形成儲(chǔ)存濃縮液L7。最后，再步驟S5中，利用雙極電透析單元(Bipolar Electro Dialysis Unit)U4對(duì)濃縮液儲(chǔ)存槽T2中的儲(chǔ)存濃縮液L7進(jìn)行電解液透析處理，以產(chǎn)生酸性水、堿性水、電極液、透析水及透析濃縮液L8，其中酸性水、堿性水、電極液及透析水分別儲(chǔ)存于酸性水儲(chǔ)存槽T3、堿性水儲(chǔ)存槽T4、電極液儲(chǔ)存槽T5及透析水儲(chǔ)存槽T6。酸性水儲(chǔ)存槽T3、堿性水儲(chǔ)存槽T4及電極液儲(chǔ)存槽T5中的酸性水、堿性水及電極液，部分回送至雙極電透析単元U4，且部分傳送至吸附單元U5以進(jìn)行吸附處理，且回送到雙極電極透析単元U4及傳送至吸附單元U5以進(jìn)行吸附處理，且回送到雙極電透析単元U4及傳送至吸附單元U5的流量比例可藉由適當(dāng)?shù)牧髁靠刂崎y或泵(圖中未顯示)控制，以維持穩(wěn)定操作。吸附單元U5包括三吸附模組，且每個(gè)吸附模具有不同的樹脂，分別吸附酸性水、堿性水及電極液中殘余的陰離子(比如硫酸根離子)、陽(yáng)離子(比如鈉離子)及螯合剤。而經(jīng) 吸附單元U5吸附處理后的酸性水、堿性水及電極液進(jìn)ー步回送到濃縮液儲(chǔ)存槽T2，形成循環(huán)路徑。透析水儲(chǔ)存槽T6中部分的透析水L9被回送到雙極電透析單元U4，而另外部分的透析水L9則回送至逆滲透單元U2以進(jìn)行逆滲透處理，其中回送到雙極電透析単元U4及逆滲透單元U2的透析水L9之比例，可藉由流量控制閥或泵(圖中未顯示)控制。具體而言，如圖3所示，上述的雙極電透析單元U4主要包括多個(gè)電透析膜F以及多個(gè)電透析腔體C，其中相鄰的電透析腔體C之間由相對(duì)應(yīng)的電透析膜F隔開，且由外部電源(圖中未顯示)施加電壓至雙極電透析単元U4，并配合該等電透析膜F而對(duì)儲(chǔ)存濃縮液L7產(chǎn)生透析作用，進(jìn)而利用酸性水儲(chǔ)存槽T3、堿性水儲(chǔ)存槽T4、電極液儲(chǔ)存槽T5及透析水儲(chǔ)存槽T6分別儲(chǔ)存酸性水、堿性水、電極液及透析水，再回送至雙極電透析単元U4，藉以構(gòu)成酸性水循環(huán)、堿性水循環(huán)、電極液循環(huán)及透析水循環(huán)。要注意的是，圖3只是用于說明本發(fā)明特征的實(shí)例而已，并非用于限定本發(fā)明范圍，亦即電透析膜、電透析腔體的數(shù)目以及配置排列方式可視實(shí)際需求而改變，比如可以利用圓形套管的電透析腔體而實(shí)現(xiàn)。此外，本發(fā)明的表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法也可不包括步驟SlO的預(yù)先處理，尤其是待處理清洗液的雜質(zhì)及/或羥基有機(jī)物的含量低時(shí)，可簡(jiǎn)化整體操作，并節(jié)省運(yùn)作成本。上述步驟SlO的預(yù)先處理中所利用的預(yù)先處理單元也可只包括碳纖維過濾器或臭氧生產(chǎn)器，且可利用其它過濾器及/或氧化裝置以分別取代碳纖維過濾器、臭氧產(chǎn)生器，藉以產(chǎn)生過濾、氧化的功能，比如以活性碳過濾器或離子交換樹脂過濾器取代碳纖維過濾器，而以低壓紫外線氧化裝置取代臭氧產(chǎn)生器。本發(fā)明表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法的特點(diǎn)在干，利用具納米級(jí)RO膜的逆滲透單元以及具電透析功能的雙極電透析単元，將具有污染性陰離子及陽(yáng)離子的待處理清洗液分離出具去離子水等級(jí)的再生清洗液以及透析水，以供循環(huán)再利用，進(jìn)而達(dá)到減廢及零排放的目的。以上所述僅用于解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是在相同的發(fā)明精神下所做有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變動(dòng)，均包括在本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法，用于循環(huán)利用表面處理濕制程中產(chǎn)生的待處理清洗液，該待處理清洗液包含雜質(zhì)、羥基有機(jī)物、分子級(jí)顆粒、螯合劑、陰離子以及陽(yáng)離子，其特征在于，該方法包括如下步驟 利用一清洗液存儲(chǔ)槽存儲(chǔ)待處理的清洗液，藉以形成儲(chǔ)存清洗液； 利用一逆滲透單元以進(jìn)行逆滲透處理，系將該清洗液儲(chǔ)存槽中的儲(chǔ)存清洗液經(jīng)一高壓幫浦注入該逆滲透單元中，且該逆滲透單元具有奈米分子級(jí)逆滲透(Reverse Osmosis,RO)膜，藉以將該儲(chǔ)存清洗液分離成濃縮液以及滲透液，其中該濃縮液含有較高濃度的鈉離子或分子級(jí)顆粒，且該滲透液含有較低濃度的鈉離子，而該滲透液被回送至該清洗液儲(chǔ)存槽； 利用一后級(jí)處理單元以進(jìn)行后級(jí)處理，系將該逆滲透單元之滲透液注入該后級(jí)處理單元，其中后級(jí)處理單元包含有樹脂，用以吸附該儲(chǔ)存清洗液中的陰離子以及陽(yáng)離子，產(chǎn)生具有去離子水(De-ionized Water)等級(jí)的再生去離子水,并排出以供再利用； 利用一濃縮液儲(chǔ)存槽以儲(chǔ)存該逆滲透單元的濃縮液，藉以形成儲(chǔ)存濃縮液；以及， 利用一雙極電透析單元對(duì)該濃縮液儲(chǔ)存槽中的儲(chǔ)存濃縮液進(jìn)行電解液透析處理，以產(chǎn)生透析濃縮液、酸性水、堿性水、電極液及透析水，該透析濃縮液是回送到該濃縮液儲(chǔ)存槽，而該酸性水、該堿性水、該電極液及該透析水分別儲(chǔ)存于一酸性水儲(chǔ)存槽、一堿性水儲(chǔ)存槽、一電極液儲(chǔ)存槽及一透析水儲(chǔ)存槽，其中該酸性水儲(chǔ)存槽、該堿性水儲(chǔ)存槽及該電極液儲(chǔ)存槽中的酸性水、堿性水及電極液系部分回送到該雙極電透析單元，且另一部分傳送至一吸附單元以進(jìn)行吸附處理，該吸附單元包括三個(gè)吸附模塊，且每個(gè)吸附模塊具有不同的樹脂，用以分別吸附該酸性水、該堿性水及該電極液中殘余的陰離子、陽(yáng)離子及螯合劑，而經(jīng)該吸附單元之吸附處理后的該酸性水、該堿性水及該電極液進(jìn)一步回送到該濃縮液儲(chǔ)存槽，該透析水儲(chǔ)存槽中部分的該透析水被回送到該雙極電透析單元，而另外部分的該透析水則回送至該逆滲透單元。
2.一種表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法，是用于循環(huán)利用表面處理濕制程中產(chǎn)生的待處理清洗液，該待處理清洗液包含雜質(zhì)、羥基有機(jī)物、分子級(jí)顆粒、螯合劑、陰離子以及陽(yáng)離子，其特征在于，所述的表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法包括如下步驟 利用一清洗液儲(chǔ)存槽以儲(chǔ)存待處理的清洗液，藉以形成儲(chǔ)存清洗液； 利用一預(yù)先處理單元對(duì)該儲(chǔ)存清洗液進(jìn)行預(yù)先處理，以形成預(yù)先處理液，且該預(yù)先處理單元包括一碳纖維過濾器及/或一臭氧產(chǎn)生器，其中該碳纖維過濾器系用以去除該儲(chǔ)存清洗液中的雜質(zhì)，而該臭氧產(chǎn)生器藉產(chǎn)生臭氧而對(duì)該儲(chǔ)存清洗液中的羥基有機(jī)物進(jìn)行氧化處理并去除該羥基有機(jī)物，且該預(yù)先處理液系回送至該清洗液儲(chǔ)存槽； 利用一逆滲透單元以進(jìn)行逆滲透處理，系將該清洗液儲(chǔ)存槽中的儲(chǔ)存清洗液經(jīng)一高壓幫浦注入該逆滲透單元中，且該逆滲透單元具有奈米分子級(jí)逆滲透(Reverse Osmosis,R0)膜，藉以將該儲(chǔ)存清洗液分離成濃縮液以及滲透液，其中該濃縮液含有較高濃度的鈉離子或分子級(jí)顆粒，且該滲透液含有較低濃度的鈉離子，而該滲透液被回送至該清洗液儲(chǔ)存槽； 利用一后級(jí)處理單元以進(jìn)行后級(jí)處理，系將該逆滲透單元之滲透液注入該后級(jí)處理單元，其中后級(jí)處理單元包含有樹脂，用以吸附該儲(chǔ)存清洗液中的陰離子以及陽(yáng)離子，產(chǎn)生具有去離子水(De-ionized Water)等級(jí)的再生去離子水,并排出以供再利用；利用一濃縮液儲(chǔ)存槽以儲(chǔ)存該逆滲透單元的濃縮液，藉以形成儲(chǔ)存濃縮液；以及 利用一雙極電透析單元對(duì)該濃縮液儲(chǔ)存槽中的儲(chǔ)存濃縮液進(jìn)行電解液透析處理，以產(chǎn)生透析濃縮液、酸性水、堿性水、電極液及透析水，該透析濃縮液是回送到該濃縮液儲(chǔ)存槽，而該酸性水、該堿性水、該電極液及該透析水分別儲(chǔ)存于一酸性水儲(chǔ)存槽、一堿性水儲(chǔ)存槽、一電極液儲(chǔ)存槽及一透析水儲(chǔ)存槽，其中該酸性水儲(chǔ)存槽、該堿性水儲(chǔ)存槽及該電極液儲(chǔ)存槽中的酸性水、堿性水及電極液系部分回送到該雙極電透析單元，且另一部分傳送至一吸附單元以進(jìn)行吸附處理，該吸附單元包括三個(gè)吸附模塊，且每個(gè)吸附模塊具有不同的樹脂，用以分別吸附該酸性水、該堿性水及該電極液中殘余的陰離子、陽(yáng)離子及螯合劑，而經(jīng)該吸附單元之吸附處理后的該酸性水、該堿性水及該電極液進(jìn)一步回送到該濃縮液儲(chǔ)存槽，該透析水儲(chǔ)存槽中部分的該透析水被回送到該雙極電透析單元，而另外部分的該透析水則回送至該逆滲透單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法，其特征在于，所述的碳纖維過濾器是活性碳過濾器或離子交換樹脂過濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法，其特征在于，所述的臭氧產(chǎn)生器采用低壓紫外線氧化裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法，其特征在于，所述的儲(chǔ)存清洗液中的雜質(zhì)包括微小顆粒、重金屬、氰化物(cyanide)、化學(xué)需氧量(ChemicalOxygen Demand, COD)物質(zhì)及含氯物質(zhì)、含酸物質(zhì),含堿物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法，其特征在于，所述的儲(chǔ)存清洗液中的陰離子包括至少硫酸根離子，而儲(chǔ)存清洗液中的陽(yáng)離子包括至少鈉離子。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用的方法，其特征在于，所述的雙極電透析單元包括多個(gè)電透析膜以及多個(gè)電透析腔體，且相鄰的電透析腔體之間是由相對(duì)應(yīng)的電透析隔膜隔開，該雙極電透析單元由外部電源施加電壓，藉以配合該等電透析膜而對(duì)該儲(chǔ)存濃縮液產(chǎn)生電透析作用。
全文摘要
一種表面處理濕制程清洗液循環(huán)利用方法，包括如下步驟利用碳纖維過濾器及臭氧產(chǎn)生器對(duì)待處理清洗液進(jìn)行預(yù)先處理，去除其中的雜質(zhì)及羥基有機(jī)物；利用奈米分子級(jí)逆滲透膜進(jìn)行逆滲透處理，形成含高鈉離子的濃縮液以及低鈉離子的滲透液；利用后級(jí)處理單元進(jìn)行后級(jí)處理，吸附陰離子及陽(yáng)離子，產(chǎn)生具去離子水等級(jí)的再生去離子水，以供再利用；利用濃縮液儲(chǔ)存槽以儲(chǔ)存濃縮液，并利用雙極電透析單元進(jìn)行電解液透析處理，產(chǎn)生透析水，并回送至奈米分子級(jí)逆滲透膜。因此，本發(fā)明的方法可提高表面處理濕制程中水資源的循環(huán)再利用，進(jìn)而達(dá)到減廢及零排放的目的。
文檔編號(hào)C02F9/06GK102815829SQ201210274148
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者傅新民, 上野山衛(wèi), 黃品椿, 林詩(shī)詮, 張芳淑, 薛慕棨 申請(qǐng)人:華夏新資源有限公司