含氨廢水的處理方法
【專利摘要】一種含氨廢水的處理方法。將含氨廢水與金屬氯化物進行混合處理，以形成混合液。對混合液進行加熱處理，以形成氨金屬絡(luò)合物及氯化銨。對氨金屬絡(luò)合物及氯化銨進行沉降處理，以使氨金屬絡(luò)合物與氯化銨分流。對氨金屬絡(luò)合物進行脫水處理，以形成固態(tài)的氨金屬絡(luò)合物。使氯化銨與酸性溶液進行反應(yīng)，而形成酸性銨鹽及氯化氫。
【專利說明】含氨廢水的處理方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種廢水的處理方法，且特別是有關(guān)于一種含氨廢水的處理方法。
【現(xiàn)有技術(shù)】
[0002]在印刷電路板產(chǎn)業(yè)中，含氨廢水是常見的有害事業(yè)廢棄物之一。雖然氨本身為有價資源，但氨具有強腐蝕性及高揮發(fā)性等環(huán)境危害性。在現(xiàn)行技術(shù)中，一般采用脫氮法、冷凍法、離子交換法、催化裂解、化學(xué)/電化學(xué)等方式進行含氨廢水處理，然而上述方法需要投資高成本來設(shè)置處理設(shè)備，且會產(chǎn)生空氣污染、耗能與氨氮廢棄產(chǎn)物等問題，而將對環(huán)境質(zhì)量與環(huán)境生物會造成傷害。因此，如何以有效率、低成本與低環(huán)境危害的方式處理含氨廢水為目前的重要課題之一。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明提供一種含氨廢水的處理方法，可降低對環(huán)境的危害性并達經(jīng)濟回收效益的目的。
[0004]本發(fā)明提出一種含氨廢水的處理方法，其包括下列步驟。將含氨廢水與金屬氯化物進行混合處理，以形成混合液。對混合液進行加熱處理，以形成氨金屬絡(luò)合物及氯化銨。對氨金屬絡(luò)合物及氯化銨進行沉降處理，以使氨金屬絡(luò)合物與氯化銨分流。對氨金屬絡(luò)合物進行脫水處理，以形成固態(tài)的氨金屬絡(luò)合物。使氯化銨與酸性溶液進行反應(yīng)，而形成酸性銨鹽及氯化氫。
[0005]在本發(fā)明的一實施例中，在上述的混合處理中，混合液含有含氨廢水與金屬氯化物進行反應(yīng)所得的氯化氨金屬絡(luò)合物。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，上述的加熱處理還形成氣化游離氨。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，上述含氨廢水的處理方法還包括對氣化游離氨進行洗滌吹脫處理。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，上述含氨廢水的處理方法還包括使氣化游離氨、氯化銨與酸性溶液進行反應(yīng)，而形成酸性銨鹽及氯化氫。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，上述的金屬氯化物包括氯化銅、氯化鐵或其組合。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，上述的氨金屬絡(luò)合物包括氨銅絡(luò)合物、氨鐵絡(luò)合物或其組合。
[0011 ] 在本發(fā)明的一實施例中，上述含氨廢水的處理方法還包括在膜組設(shè)備中進行形成酸性銨鹽及氯化氫的反應(yīng)，并透過膜組設(shè)備中的選擇性膜過濾雜質(zhì)。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，上述的選擇性膜包括有機膜及無機模。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，上述的酸性溶液包括硫酸、硝酸或鹽酸。
[0014]基于上述，在本發(fā)明所提出的含氨廢水的處理方法中，可通過物理及化學(xué)反應(yīng)以降低環(huán)境危害并具經(jīng)濟回收效益的方式有效處理含氨廢水及金屬氯化物。
[0015]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。
[0016]【圖式簡單說明】
[0017]圖1為依照本發(fā)明一實施例之處理含氨廢水的流程示意圖。
[0018]圖2為圖1之處理含氨廢水所采用之設(shè)備的框圖。
[0019]【符號說明】
[0020]100:反應(yīng)槽
[0021]120:加熱槽
[0022]130:洗滌塔
[0023]140:沉降槽
[0024]160:脫水槽
[0025]180:膜組設(shè)備
[0026]S10、S12、S13、S14、S16、S18:步驟
[0027]【實施方式】
[0028]圖1為依照本發(fā)明一實施例之處理含氨廢水的流程示意圖。圖2為圖1之處理含氨廢水所采用之設(shè)備的框圖。
[0029]以下，將以圖1及圖2詳細描述一實施例之含氨廢水的處理方法。
[0030]請同時參照圖1及圖2，進行步驟S10，將含氨廢水與金屬氯化物進行混合處理，以形成混合液。上述混合處理例如是在反應(yīng)槽100中進行。詳細而言，在混合處理期間，含氨廢水與金屬氯化物會進行反應(yīng)，以形成氯化氨金屬絡(luò)合物。換言之，混合液中會含有含氨廢水與金屬氯化物進行反應(yīng)所得的氯化氨金屬絡(luò)合物?；旌咸幚淼臅r間例如是2小時至3小時。
[0031]另外，本實施例所使用的金屬氯化物例如是印刷電路板產(chǎn)業(yè)中的金屬氯化物蝕刻廢液，然而本發(fā)明并不限于此。在其它實施例中，金屬氯化物也可以是由其它產(chǎn)業(yè)或工廠所產(chǎn)生之含金屬氯化物的廢液。換言之，本發(fā)明之含氨廢水的處理方法可回收再利用含金屬氯化物的廢液，避免其造成環(huán)境污染。
[0032]其中，金屬氯化物例如是氯化銅、氯化鐵或其組合。氯化氨金屬絡(luò)合物例如是氯化氨銅絡(luò)合物、氯化氨鐵絡(luò)合物或其組合。在本實施例中，以金屬氯化物為氯化銅及氯化鐵的組合來進行說明，但本發(fā)明并不限于此。因此，含氨廢水與氯化銅及氯化鐵進行反應(yīng)所得的氯化氨金屬絡(luò)合物為氯化氨銅絡(luò)合物及氯化氨鐵絡(luò)合物的組合。此外，混合處理的化學(xué)反應(yīng)式如下:
[0033](4NH3) n+CuCl2+FeCl2 — [Cu (NH3) 4] 2+Cl2+ [Fe (NH3) 4] 2+Cl2+NH3+2NH4+。
[0034]接著，進行步驟S12，對混合液進行加熱處理，以形成氨金屬絡(luò)合物及氯化銨。加熱處理例如是在加熱槽120中進行。詳細而言，進行加熱處理可提供反應(yīng)能量，以促使混合液進一步反應(yīng)，進而生成氨金屬絡(luò)合物及氯化銨。換言之，在常溫(25°C )下,含氨廢水與金屬氯化物反應(yīng)得到氨金屬絡(luò)合物及氯化銨的反應(yīng)常數(shù)太小，因而在混合處理期間含氨廢水與金屬氯化物反應(yīng)的主要生成物為氯化氨金屬絡(luò)合物。另外，在上述加熱處理期間所進行的反應(yīng)中，還包括形成氣化游離氨。加熱處理的溫度例如是80°C至90°C。
[0035]另外，氨金屬絡(luò)合物例如是氨銅絡(luò)合物、氨鐵絡(luò)合物或其組合。在本實施例中，以氨金屬絡(luò)合物為氨銅絡(luò)合物及氨鐵絡(luò)合物的組合來進行說明，但本發(fā)明并不以此為限。此夕卜，加熱處理的化學(xué)反應(yīng)式如下:
[0036][Cu (NH3) 4] 2+Cl2+ [Fe (NH3) J 2+Cl2+NH3+2NH4+ — [Cu (NH3) J2++ [Fe (NH3) 4] 2++NH3+2NH4Cl+Cl2O
[0037]此外，可選擇性地進行步驟13，對氣化游離氨進行洗滌吹脫處理。洗滌吹脫處理例如是在洗滌塔130中進行。詳細而言，在洗滌吹脫處理期間所進行的步驟如下。首先，將氣化游離氨洗滌至水中以形成氨水(ΝΗ3+Η20 — ΝΗ/+0Η —)，并通過堿性物質(zhì)(例如液堿)使pH值呈堿性來使氨水中的氨氮主要以游離氨(NH3)的形式存在。接著，通過通入大量氣體與氨水接觸，以使游離氨吹脫成氣化游離氨(ΝΗ/+0Η—— ΝΗ3+Η20)。
[0038]之后，進行步驟S14，對氨金屬絡(luò)合物及氯化銨進行沉降處理，以使氨金屬絡(luò)合物與氯化銨分流。沉降處理例如是在沉降槽140中進行。詳細而言，在沉降處理期間，主要是通過氨金屬絡(luò)合物與氯化銨之間比重上的差異，致使氨金屬絡(luò)合物與氯化銨可從沉降槽140中進行分流。一般而言，氨金屬絡(luò)合物的比重較重故為下層液，而氯化銨則為上層液。在此實施利中，以氨金屬絡(luò)合物為氨銅絡(luò)合物及氨鐵絡(luò)合物的組合來進行說明，但本發(fā)明并不以此為限。此外，沉降處理可以下式表示:
[0039]{[Cu(NH3)J2+ I +[Fe (NH3) J2+ I +2NH4C1 ? }*Η20，
[0040]其中依分子量不同及比重不同，在沉降處理期間會產(chǎn)生上述分液現(xiàn)象:比重大小為[Fe (NH3) J 2+> [Cu (NH3) 4] 2+>2NH4Cl。
[0041]如此一來，在后續(xù)處理過程中，可分別對氨金屬絡(luò)合物及氯化銨進行不同的處理。
[0042]在一方面，進行步驟S16，對氨金屬絡(luò)合物進行脫水處理，以形成固態(tài)的氨金屬絡(luò)合物。脫水處理例如是在脫水槽160中進行。另外，所形成的固態(tài)的氨金屬絡(luò)合物可被回收再利用及出售。換言之，通過上述基本的物理沉降原理及化學(xué)反應(yīng)，本發(fā)明可將對環(huán)境具有污染及危害性的含氨廢水及金屬氯化物有效地轉(zhuǎn)換成得以回收再利用并具有經(jīng)濟效益的固態(tài)氨金屬絡(luò)合物。在本實施例中，以氨金屬絡(luò)合物為氨銅絡(luò)合物及氨鐵絡(luò)合物的組合來進行說明，但本發(fā)明并不以此為限。此外，脫水處理的化學(xué)反應(yīng)式為:
[0043]{[Cu (NH3) 4]2++[Fe (NH3) 4]2+} — (H2O) n [Cu(NH3)2]2+ 丨 +[Fe(NH3)2]2+ ?。
[0044]在另一方面，進行步驟S18，使氯化銨與酸性溶液進行反應(yīng)，而形成酸性銨鹽及氯化氫。步驟S18的反應(yīng)例如是在反應(yīng)室中進行。反應(yīng)室例如是膜組設(shè)備180，并且通過膜組設(shè)備180中的選擇性膜可將反應(yīng)中的雜質(zhì)過濾。如此一來，可提升所形成的酸性銨鹽及氯化氫的純度，因此在進行回收后有利于出售。換言之，通過上述基本的物理沉降及過濾原理及化學(xué)反應(yīng)，本發(fā)明可將對環(huán)境具有污染及危害性的含氨廢水及金屬氯化物有效地轉(zhuǎn)換成得以回收再利用并具有經(jīng)濟效益的酸性銨鹽及氯化氫。然而，本發(fā)明并不限于此。在其它實施例中，上述反應(yīng)室亦可以是反應(yīng)槽，且在反應(yīng)槽中生成的酸性銨鹽及氯化氫可再移至過濾槽中進行過濾。
[0045]另外，特別說明的是，本實施例所使用的酸性溶液可為廢酸。換言之，本發(fā)明可將對環(huán)境會造成污染及危害的廢酸回收再利用，并轉(zhuǎn)換成得以回收再利用并具有經(jīng)濟效益的酸性銨鹽及氯化氫，因而降低對環(huán)境的危害。
[0046]另外，在本實施例中，所述選擇性膜例如是有機膜或無機膜，其中有機膜包括醋酸纖維膜或聚乙烯膜，而無機膜包括陶瓷膜。在一實施例中，所述選擇性膜例如是聚乙烯膜。另外一提的是，本領(lǐng)域具有通常知識者應(yīng)理解，實務(wù)上，根據(jù)處理不同的含氨廢水，例如氨濃度不同或含有不同金屬粒子等，可選擇使用不同種類、不同孔徑大小或不同厚度的選擇性膜，只要其可有效地過濾雜質(zhì)即可。
[0047]另外，酸性溶液例如是硫酸、硝酸或鹽酸，而酸性銨鹽例如是硫酸銨、硝酸銨或鹽酸銨。在本實施例中，以酸性溶液為硫酸來進行說明，但本發(fā)明并不以此為限。此外，步驟S18中的化學(xué)反應(yīng)式為:
[0048]2NH4C1+H2S04 — (NH4) 2S04+2HC1。
[0049]另外一提的是，在本發(fā)明之含氨廢水的處理方法中，為了避免上文所描述在加熱處理期間所形成的氣化游離氨外泄，進而造成空氣污染，更可使步驟S12或步驟S13中所產(chǎn)生的氣化游離氨參與步驟18的反應(yīng)，亦即可使氣化游離氨、氯化銨與酸性溶液進行反應(yīng)，而形成酸性銨鹽及氯化氫。也就是說，在本發(fā)明之含氨廢水的處理方法中，最終得到的產(chǎn)物皆可回收再利用且具有經(jīng)濟效益，因此本發(fā)明之方法不但可降低環(huán)境危害、處理成本及風(fēng)險，更可降低處理后的水至廢水場處理所需的成本。在此，同樣是以酸性溶液為硫酸來進行說明，但本發(fā)明并不以此為限。此時，步驟S18中的化學(xué)反應(yīng)式為:
[0050]NH3+NH4Cr+H2S04 — (NH4) 2S04+HC1。
[0051]然而，雖然本實施例是將在洗滌塔130中經(jīng)洗滌吹脫處理后所形成的氣化游離氨與在膜組設(shè)備180中的氯化銨及酸性溶液進行反應(yīng)，亦即使用步驟S13所產(chǎn)生的氣化游離氨參與步驟18的反應(yīng)，但本發(fā)明并不以此揭露內(nèi)容為限。在其它實施例中，通過建置密閉系統(tǒng)，可直接將在加熱槽120中所形成的氣化游離氨與在膜組設(shè)備180中的氯化銨及酸性溶液進行反應(yīng)，亦即可直接使用步驟S12所產(chǎn)生的氣化游離氨參與步驟18的反應(yīng)。
[0052]綜上所述，上述實施例所提出之含氨廢水的處理方法通過物理/化學(xué)反應(yīng)可有效地處理含氨廢水及金屬氯化物，且得到的最終產(chǎn)物皆可回收再利用及出售，因而大幅降低處理風(fēng)險、成本及環(huán)境危害性并達經(jīng)濟回收效益。
[0053]雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種含氨廢水的處理方法，其特征在于，包括: 將含氨廢水與金屬氯化物進行混合處理，以形成混合液； 對該混合液進行加熱處理，以形成氨金屬絡(luò)合物及氯化銨； 對該氨金屬絡(luò)合物及該氯化銨進行沉降處理，以使該氨金屬絡(luò)合物與該氯化銨分流； 對該氨金屬絡(luò)合物進行脫水處理，以形成固態(tài)的該氨金屬絡(luò)合物；以及 使該氯化銨與酸性溶液進行反應(yīng)，而形成酸性銨鹽及氯化氫。
2.如權(quán)利要求1所述的含氨廢水的處理方法，其中在該混合處理中，該混合液含有該含氨廢水與該金屬氯化物進行反應(yīng)所得的氯化氨金屬絡(luò)合物。
3.如權(quán)利要求1所述的含氨廢水的處理方法，其中該加熱處理還形成氣化游離氨。
4.如權(quán)利要求3所述的含氨廢水的處理方法，還包括對該氣化游離氨進行洗滌吹脫處理。
5.如權(quán)利要求3所述的含氨廢水的處理方法，還包括使該氣化游離氨、該氯化銨與該酸性溶液進行反應(yīng)，而形成該酸性銨鹽及該氯化氫。
6.如權(quán)利要求1所述的含氨廢水的處理方法，其中該金屬氯化物包括氯化銅、氯化鐵或其組合。
7.如權(quán)利要求1所述的含氨廢水的處理方法，其中該氨金屬絡(luò)合物包括氨銅絡(luò)合物、氨鐵絡(luò)合物或其組合。
8.如權(quán)利要求1所述的含氨廢水的處理方法，還包括在膜組設(shè)備中進行形成該酸性銨鹽及該氯化氫的反應(yīng)，并透過該膜組設(shè)備中的選擇性膜過濾雜質(zhì)。
9.如權(quán)利要求8所述的含氨廢水的處理方法，其中該選擇性膜包括有機膜及無機膜。
10.如權(quán)利要求1所述的含氨廢水的處理方法，其中該酸性溶液包括硫酸、硝酸或鹽酸。
【文檔編號】C02F9/10GK104230073SQ201310225999
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】廖本衛(wèi), 林鴻欽 申請人:欣興電子股份有限公司