PCB废膜渣与废活性炭联合处理的方法

摘要

本发明提供一种PCB废膜渣与废活性炭联合处理的方法，其包括如下步骤：A.对PCB废膜渣进行过滤处理，以降低其含水率；B.将所述过滤后的PCB废膜渣置于混料器中，加入废活性炭并搅拌混合，使所述PCB废膜渣表面附着所述废活性炭；C.将所述附着废活性炭的PCB废膜渣进行真空干燥，并收集干燥过程中产生的冷凝液和不凝性气体；D.将所述干燥后的PCB废膜渣作为焚烧炉的燃料进行焚烧处理；所述冷凝液进行生化处理后排放；所述不凝性气体导入到焚烧炉中使所述PCB废膜渣充分燃烧。本发明可以快速降低废膜渣含水率、提高热值、降低焚烧能耗及处理成本，同时也解决了废活性炭粒度小，焚烧处理不好进料，直接焚烧容易爆燃的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及废膜渣处理工艺，尤其涉及一种PCB废膜渣与废活性炭联合处理的方法。

背景技术

近年来，信息、通讯、汽车以及消费性电子产品制造业已成为全球成长最快速的产业之一，促使全球印刷线路板(Printed Circuit Board，简称PCB)产值逐年增加。

在PCB线路板生产过程中会产生大量废膜渣，废膜渣呈强碱性和高化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，简称COD)的特点，其中含有聚乙烯膜、感光树脂和聚脂等大量有机物，其含水率高达65％以上，在国家危险废弃物名录中属染料、涂料废物(HW12)分项。由于PCB废膜渣粘性较大、透水性较差，经晾晒以及自然风干后表面结壳，内部水份仍无法挥发，水份减少量有限。PCB企业一般的处理方式为直接委托有HW12类处理资质的环保企业处理，而主流的处理工艺为高温焚烧。

但由于PCB废膜渣具有较强的腐蚀性、含水率高、热值低，不易燃烧等特性，在焚烧处理过程中需要添加大量的燃料油，导致处理成本的急剧上升，此外由于含水量高，严重影响焚烧设备的正常运转，需要搭配干料以进炉物料的含水率，导致处理量大大降低。

活性炭有着巨大的比表面和复杂的孔隙结构，由于这些表面和孔隙具有吸附作用，活性炭被广泛应用于废气处理领域。吸附处理挥发性有机物(volatile OrganicCompounds，VOCs)后的废活性炭因含有大量的有害物质而被淘汰，一般采用高温焚烧处理，但废活性炭粉粒径在300目左右，焚烧时不好进料，容易扬尘，造成二次污染，此外直接焚烧易产生爆燃现象，具有一定的危险性。

此二类废物均采用高温焚烧处理，但均有一定的处理难度，需要解决处理过程中的一些问题，目前仍未有较好的处理方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可以快速降低废膜渣含水率、提高热值、降低焚烧能耗及处理成本，更加环保的废膜渣处理处置方法，同时也解决了VOCs处理用废活性炭粒度小，焚烧处理不好进料，直接焚烧容易爆燃等问题。

本发明提供一种PCB废膜渣与废活性炭联合处理的方法，包括如下步骤：

A.对PCB废膜渣进行过滤处理，以降低其含水率；

B.将所述过滤后的PCB废膜渣置于混料器中，加入废活性炭并搅拌混合，使所述PCB废膜渣表面附着所述废活性炭；

C.将所述附着废活性炭的PCB废膜渣进行真空干燥，并收集干燥过程中产生的冷凝液和不凝性气体；

D.将所述干燥后的PCB废膜渣作为焚烧炉的燃料进行焚烧处理；所述冷凝液进行生化处理后排放；所述不凝性气体导入到焚烧炉中使所述PCB废膜渣充分燃烧。

优选地，所述步骤A中，对含水率大于65％的PCB废膜渣进行过滤，降低其含水率至40％～65％；所述过滤的方式为压滤或者离心过滤。

优选地，所述步骤B中，所述废活性炭的目粒度范围为200目～400目。

优选地，所述步骤B中，所述废活性炭占所述PCB废膜渣重量的比例范围为5％～10％。

优选地，所述步骤B中，所述废活性炭为吸附处理挥发性有机物后的废活性炭。

优选地，所述步骤C中，所述PCB废膜渣置于带搅拌功能的真空干燥器内进行搅拌真空干燥。

优选地，所述步骤C中，所述PCB废膜渣真空干燥的条件为：真空度≥0.06MPa，温度≥60℃，烘干时间≤3h。

优选地，其特征在于：所述步骤C中，所述真空干燥过程中产生的蒸汽经过热交换器后产生所述冷凝液和所述不凝性气体。

优选地，所述步骤C中，所述PCB废膜渣的干燥标准为干燥后的PCB废膜渣的含水率≤5％，或者低位热值≥2000kcal/kg。

优选地，所述步骤D中，所述经生化处理后的冷凝液的标准是化学需氧量≤30mg/L，氨氮含量≤1.5mg/L，总磷含量≤0.3mg/L。

与现有技术相比，采用本发明的方法处理后的干燥的PCB废膜渣可作为焚烧炉的燃料进行焚烧处理，冷凝液经过生化处理后达标排放，不凝性气体直接导入到焚烧炉中使其充分燃烧，焚烧炉可以作为加热或焚烧的设备，把能量提供给需要的应用或场景，如此一来，既可安全处置PCB废膜渣，又可将其资源化加以利用。同时也解决了VOCs处理用废活性炭粒度小，焚烧处理不好进料，直接焚烧容易爆燃等问题。本发明生产工艺过程简单，成本低，不产生二次污染。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，“生化处理”是使废水与微生物混合接触，利用微生物体内的生物化学作用分解废水中的有机物和某些无机毒物，使不稳定的有机物和无机毒物转化为无毒物质的一种污水处理方法。“化学需氧量COD”是以化学方法测量废水中需要被氧化的还原性物质的量，它是一个重要的废水中的有机物污染参数。“氨氮NH₃-N”是废水中氨氮含量指标，是衡量水质的一个重要标准，氨氮含量高会导致水体富营养化。“总磷P”是水体中磷元素的总含量，是水体富含有机质的指标之一，磷含量过多会引起水华或赤潮，打乱水体的平衡。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的技术手段的名称只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

具体的实施方式包括如下步骤：

A.对PCB废膜渣进行过滤处理，以降低其含水率；

B.将所述过滤后的PCB废膜渣置于混料器中，加入废活性炭并搅拌混合，使所述PCB废膜渣表面附着所述废活性炭；

C.将所述附着废活性炭的PCB废膜渣进行真空干燥，并收集干燥过程中产生的冷凝液和不凝性气体；

D.将所述干燥后的PCB废膜渣作为焚烧炉的燃料进行焚烧处理；所述冷凝液进行生化处理后达标排放；所述不凝性气体直接导入到焚烧炉中使所述PCB废膜渣充分燃烧。

步骤A中将含水率大于65％的PCB废膜渣进行过滤，降低其含水率至40％～65％；所述过滤方式为压滤或离心过滤，具体地，通过使用压滤机进行压滤或使用离心过滤器进行离心过滤。

步骤B中将所述含水率为40％～65％的PCB废膜渣置于混料器中，加入废活性炭并搅拌混合，使所述PCB废膜渣表面附着所述废活性炭。所述废活性炭的目粒度范围为200目～400目。其中计量单位目是指每平方英寸筛网上的空眼数目，用于表示能够通过筛网的粒子的粒径，目数越高，粒径越小。所述加入的废活性炭占所述PCB废膜渣重量的比例范围为5％～10％。所述废活性炭为吸附处理挥发性有机物后VOCs的废活性炭。

步骤C中将所述附着废活性炭的PCB废膜渣进行真空干燥，并收集干燥过程中产生的冷凝液和不凝性气体。具体地，将所述PCB废膜渣置于带搅拌功能的真空干燥器内进行搅拌真空干燥。所述PCB废膜渣真空干燥的条件为：真空度≥0.06MPa，温度≥60℃，烘干时间≤3h。所述PCB废膜渣的干燥标准为干燥后的PCB废膜渣的含水率≤5％，或者低位热值≥2000kcal/kg。真空干燥技术是在密闭的容器中抽去空气，减压而进行干燥的一种方法。真空干燥可分为沸点干燥和冷冻干燥两种方式。本发明采用沸点干燥技术，即通过加热的方式供给PCB废膜渣中的水分足够的热量，使蒸发和沸腾同时进行，加快汽化速度。同时，通过抽真空快速抽出汽化的蒸汽，最终达到快速干燥PCB废膜渣的目的。所述真空干燥过程中产生的蒸汽经过热交换器后产生冷凝液和不凝性气体，收集冷凝液和不凝性气体。所述冷凝液的主要成分可以为水。所述不凝性气体的成分可以为空气、废活性炭中脱附出来的废气或者其它废气。

步骤D中将所述干燥后的PCB废膜渣作为焚烧炉的燃料进行焚烧处理；所述冷凝液进行生化处理后达标排放；所述不凝性气体直接导入到焚烧炉中使所述PCB废膜渣充分燃烧。具体地，所述冷凝液进行生化处理后须达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中规定的Ⅳ类标准后进行排放。《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅳ类标准适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区的废水排放，该标准规定化学需氧量(COD)≤30mg/L，氨氮(NH₃-N)≤1.5mg/L，总磷(P)≤0.3mg/L。

本发明披露了一种PCB废膜渣与废活性炭联合处理的方法。在该方法中，干燥废膜渣可作为焚烧炉的燃料进行焚烧处理，冷凝液进行废水深度处理后达标排放，不凝性气体直接导入到焚烧炉中使其充分燃烧。同时将吸附了VOCs后的废活性炭用作表面活性剂与PCB废膜渣进行综合处理，也解决了VOCs处理用废活性炭粒度小，焚烧处理不好进料，直接焚烧容易爆燃等问题。并且该过程不产生二次污染，并且生产工艺过程简单，成本低，安全环保。

实施例一：

取一批PCB废膜渣，测得这批PCB废膜渣的含水率约为81％，如采用现有技术，在温度为105℃和常压100Kpa的条件下烘干这批PCB废膜渣需要耗时约12h。

首先，采用离心过滤器对这批PCB废膜渣进行离心过滤，在转速为2000rpm的条件下，离心过滤5min，得到除去部分水后的PCB废膜渣，其含水率约为55％。

其次，将所述含水率约为55％的PCB废膜渣置于带有搅拌器的混料器内，加入约占所述PCB废膜渣质量10％的吸附了VOCs后的废活性炭，所述活性炭的目粒度范围为200～300目，开启搅拌器，低速搅拌60min，使所述PCB废膜渣和所述活性炭混合均匀，目的在于对所述PCB废膜渣进行表面改性。

然后，将所述表面改性后的PCB废膜渣置于带搅拌功能的真空干燥器内进行搅拌真空蒸发干燥，真空度为0.08MPa，温度为60℃，蒸发3h之后，所述PCB废膜渣的含水率降至5％以下，相较于现有技术，烘干时间减少9h。

经测定经上述步骤处理后的所述PCB废膜渣低位热值达到5000kcal/kg以上，与褐煤的热值相当，同时其硫(S)、氯(Cl)含量远低于入窑标准，硫含量和氯含量的入窑标准分别为S％≤1％和Cl％≤0.1％。真空蒸发干燥过程中收集的冷凝液进行生化处理后的COD≤30mg/L，NH₃-N≤1.5mg/L，P≤0.3mg/L，废水达标排放。

实施例二：

取一批PCB废膜渣，测得这批PCB废膜渣的含水率约为41％，如采用现有技术，在温度为105℃和常压100Kpa的条件下烘干这批PCB废膜渣需要耗时约8h。

首先，将所述含水率约为41％的PCB废膜渣置于带有搅拌器的混料器内，加入约占所述PCB废膜渣质量5％的吸附了VOCs后的废活性炭，所述活性炭的目粒度范围为200～300目，开启搅拌器，低速搅拌60min，使所述PCB废膜渣和所述活性炭混合均匀，目的在于对所述PCB废膜渣进行表面改性。

然后，将所述表面改性后的PCB废膜渣置于带搅拌功能的真空干燥器内进行搅拌真空蒸发干燥，真空度为0.08MPa，温度为95℃，蒸发2h之后，所述PCB废膜渣的含水率降至5％以下，相较于现有技术，烘干时间减少6h。

经测定经上述步骤处理后的所述PCB废膜渣低位热值达到5000kcal/kg以上，与褐煤的热值相当，同时其硫、氯含量远低于入窑标准，硫含量和氯含量的入窑标准分别为S％≤1％和Cl％≤0.1％。真空蒸发干燥过程中收集的冷凝液进行生化处理后的COD≤30mg/L，NH₃-N≤1.5mg/L，P≤0.3mg/L，废水达标排放。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，以上实施方式仅是用于解释权利要求书。然本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都包含在本发明的保护范围之内。