УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФЛОТОМЕМБРАННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, СОДЕРЖАЩИХ ВОДОЩЕЛОЧНОЙ ФОТОРЕЗИСТ, С НЕЙТРАЛИЗАЦИЕЙ ОЧИЩЕННЫХ ВОД

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для электрофлотомембранной очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист.
Известно устройство, содержащее корпус, с размещенным 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 виде анодной и двух боковых катодных камер и катодной камеры, расположенной по центру внутри анодной камеры [Патент на полезную модель РФ №133119 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 электрофлотомембранной очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист, является 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 виде анодной и двух боковых катодных камер и катодной камеры, расположенной по центру внутри анодной камеры. 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 виде анодной и двух боковых катодных камер и катодной камеры, расположенной по центру внутри анодной камеры. Катодные камеры отделены от анодной катионообменными мембранами 7. В катодных камерах установлены пластинчатые катоды 9, а в анодной - пластинчатые аноды 8.
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 ОН 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 (катоды и аноды), 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 ОН.
+
-
Наличие катионообменных мембран обеспечивает разделение продуктов электродных реакций, в результате чего в боковых 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 очищаемой воды в анодной камере мембранного электролизера и камере электрофлотации дисперсная фазы фоторезиста в виде пенного продукта, удаляется 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 электрофлотомембранной очистки сточных вод производства печатных плат, содержащих водощелочной фоторезист, позволяет исключить образование сильноагрессивной среды.