罗纳德·R富人和托马斯·冯·小工业水技术公司

答:介绍和问题

电子零件制造商,铁甲工和其他金属终结者需要干净的水冲洗去除电镀化学品从部分之前下一个过程。冲洗水有时昂贵或供应不足。此外,如果水是低质量的,必须在使用前预处理。水被丢弃在一个使用传统的废物处理,沉淀、澄清和有害金属混合污泥生成必须运送危险废物填埋场。

公司的现金的成本,可能很少水资源,收紧填埋废物排放限制和永恒的责任,要求企业寻求其他解决方案。理想的解决方案是发展经济的使用回收和重用系统。现场复苏潜力的技术,提供了广泛的电子产品和金属加工应用先进的反渗透(ARO)。

先进的反渗透解释道

WTI已经修改和增强传统反渗透用于电镀的应用程序。反渗透是一种物理过程,水含有溶解的材料可以通过施加压力清洗解决方案和挤压的水通过膜屏障阻挡其他物质。剩下的材料变得更加集中。

反渗透原理更

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水我fConcennto”)

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ARO系统从传统的反渗透系统设计是非常不同的。ARO, 1000 - 10000 - 1的浓度可以通过使用较低的膜性能。ARO系统可以集中于某一点稀溶液在或接近浴力量(通常是完成40%到70%的浓度)没有任何蒸发浓度或额外的技术。

这个浓度通常是足够的直接回到镀浴。膜材料和系统组件已经镀特别适应环境。适当的塑料和316 SS(或Hastelloy C)组件给ARO长寿在几乎所有电镀操作。定制设计的传感器和控制器管理膜。暴露的程度的浓度、时间和压力变化对每一个电镀液和膜类型。变化是由专门的软件控制,基本系统仍然是标准。

ARO,清洗水回到电镀漂洗而集中在ARO内部举行储罐为进一步集中穿过细胞膜,直到实现所需的高浓度。下面的示意图(左边)显示WTI的“闭环”性质的总复苏和回收系统。图(右边)展示了一个示意性的水泵、传感器、膜和内部储油罐内ARO单位。集中从接收槽罐3和重用终于返回浴。

ARO概念示意图

生产合适的婚姻对象流> r r ^ ^

清洗槽2我

“T冲洗1

电镀槽

清洗放电

自动化ZDR系统单元

恢复电镀液

化妆水(蒸发损失)

ARO单元图

ARO单元图

Aro冯水

APO系统的内部微处理器操作参数变化的eacn通过集中通过膜。压力和处理时间控制led cra实现膜寿命长、稀金属盐的浓度非常高。

与此同时,因为ARO系统完全自动化和tc操作简单,铁甲工可以专注于电镀生产。有一个简单的开关与“汽车”和““服务”的位置。在“自动”位置,ARO微处理器自动监视所有远程冲洗和内部传感器和启动ARO处理时超过了最后一道水洗运营商预设冲洗质量标准。在“服务”的位置,ARO系统清洗本身和减压允许操作员冲洗水箱或ARO系统服务。

ARO单元中最重要的特性是它的tc远程monitorec和控制能力,以及自动打电话求助的能力,通过调制解调器和电话线。这些特性允许快速诊断和服务响应。

下面的图片显示了ARO的内部系统,指出其关键部件。ARO系统在前台,其他坦克、桶和设备用于模拟ARO安装前客户应用程序。所有操作组件位于顶部的系统,以方便维修或更换,膜的变化可以在15到20分钟来完成。

Aro冯水

ARO内部系统显示压力容器(在前面),压力泵(回),循环泵。阀门和管道

c . ARO测试和案例研究

WTI已经完成测试在50岁以上的电镀和金属加工解决方案广泛的博士选择电镀测试结果,腐蚀和涂层解决方案表中列出在下一页。

电镀解决方案测试ARO台秤系统

农用地

传递给

tration

Requi红

Platinq

线下

比率

强度

生活(mos)

酸性硫酸铜

0

40

3

6 +

焦磷酸铜

8

200年

2 - 3

6 +

锡/铅氟硼酸

0

10

4

6 +

锡和锡/铅甲烷

磺酸

3.6

One hundred.

2 - 3

6 +

化学镀铜

12

1000 *

1 *

6 +

化学镀镍

10

250年

2

6 +

亮镍

4.3

110年

2 - 3

6 +

氨基磺酸镍

4

250年

2 - 3

6 +

瓦特镍

4.4

One hundred.

2 - 3

6 +

氯化锌

4.9

30.

3

6 +

锌氰化物

12

25

3

6 +

铜氰

13.5

30.

3

6 +

镉氰化物

12

25

3 - 4

6 +

六价

.14点

One hundred.

2 - 3

腐蚀剂

Peroxy-Sulfuric 0

氯化铵8

Chromic-Sulfuric酸闲置

硫酸0

盐酸。

长鼻浣熊门店/密封材料通过我vators /确定

30 4 1 - 2

60 3 6 +

70 2 - 1

20 4 6 +

螫合化铅增白剂80 2 4 + 13.5

Chrome Iridite 2 10.8 - 1 +

乙酸镍150 2 6 + 5.5

硝酸1 30 4 1

氢氧化钠20 4 3 + 13.5

»特殊膜,选择性分离。

此时的主要约束ARO高度集中,如铬酸氧化的解决方案,硝酸和peroxy-sulfuric腐蚀剂。冲洗过程可以恢复和金属分离;但是,再集中附近(40 - 70%的)浴力量,实现与其他解决方案,缩短膜寿命。WTI正致力于开发膜和操作程序,以提高系统的经济体。现在4 - 6个月的生活是典型的在大多数应用程序。

WTI目前ARO系统操作三种金属加工电子部件和电路板制造、功能(氰化物)镀铝涂层和完成。

WTI已经对以下电子系统操作和电路板解决方案:酸性镀铜,螯合导致光明和氨基磺酸盐镀镍。锡铅fluoboric和化学镀铜系统将被安装在6月,1989年。系统已经或将被安装在克雷研究、控制数据和Vitramon贝茨(Thomas和子公司)。

WTI Ensco环境服务,最近赢得了Farr格兰特安装两个ARO系统在海湾地区长期测试和评估。一个是安装在惠普(酸铜和镍氨基磺酸盐)和其他领域技术(化学镀镍、化学镀钴)。1989年夏末,项目应该开始。

一般来说,公司的目标的ARO他们购买或安装和系统:

o获得或保持符合EPA,州和地方的水排放标准o获得更多的现有能力处理厂阿若不作大量修改,确定现场使用ARO复苏经济o减少水消耗的同时保持或提高零件质量监控和提供合格质量的冲洗水o过程“拖”镀浴以可接受的纯度和浓度重用o膜保持经济生活在4 - 7个月的标准应用程序(在专门的应用程序和一个月)

o提供廉价的安装和操作的回报和竞争系统

具体的案例研究应用:电子和电路板电镀

酸铜。1987年7月,1加仑每分钟(gpm) ARO系统是安装在克雷研究印刷电路板设备。克雷生产多层电路板的超级计算机。酸铜浴的pH值为0。ARO的远程电导传感器是沉浸在最后的冲洗和系统将保持大约38 ppm电导率。(冲洗质量系统中可以设置在任何级别的软件)。集中注意力是集中于某一点大约60 *浴力量提供化妆品的蒸发损失从克雷的电镀槽。在五个月的测试集中镀是发现优秀的特征。从那时起,集中返回已跌至直接进入浴缸。克雷的储蓄积累有关废物处理降低了成本,劳动,和电镀化学品。 A payback of less than two years is anticipated.

螯合领导增白剂。克雷请求第二个ARO系统恢复和循环冲洗和浴严重螯合领先光亮剂(pH值13.5)。化学很贵(13至15美元/加仑)和每月240加仑被消耗。此外,化学废物处理非常困难,因为1 t与其他金属在他们现有的降水/澄清处理系统。ARO能够清洁冲洗(4.1 ppm铅)和恢复螯合化工克雷的化工利用每月只有20加仑。实现回报在不到一年。

氨基磺酸镍。贝茨Vitramon,托马斯和子公司,安装1 gpm ARO恢复冲洗和回收镍浴用于板电子电容器。此前,Vitramon已经使用了离子交换系统把镍。离子交换再生剂被运往回收装置。水被重用。离子交换操作成本是每月4000美元。ARO系统保持在不到40 ppm镍漂洗。储蓄从镍复苏和避免治疗费用将提供大约10个月的回报。

结果从化学镀铜、锡铅(焊锡)fluoboric和锡铅(焊锡)磺酸应用程序可用时将讨论从安装计划在6月和7月,1989年。

功能性镀(氰化物)

铜氰化物。1988年2月,Joyner,中小锌压铸,电镀设备,安装一个ARO铜氰化物(pH值13.5)在回顾离子交换和大气蒸发技术。系统保存每天估计有6000加仑的水与前操作程序没有冲洗或部分质量损失。所有的铜氰化物浴集中返回到浴;没有氰化物废物处理。回报与蒸发或离子交换系统也被认为是估计大约一年。

锌氰化物。1988年8月,电镀Inc .)的一家子公司高级电镀,安装了一个5 gpm ARO系统的自动化氰化物电镀线恢复冲洗和锌浴后锌氰化物电镀。在7月的一项研究由明尼苏达州废物管理董事会,ARO系统实现目标减少废物和遵守联邦和地方法规。系统冲洗质量监控和维护电镀公司的严格的标准,2480加仑的电镀液中恢复过来,避免装运成千上万加仑的死冲洗集中处理和预计将消除需要批每年700立方英尺的离线再生树脂含有氰化物。回报从系统预计将不到一年和集中的治疗和恢复。

镉氰化物。1989年1月,API产业在芝加哥,安装了一个5 gpm ARO系统评估镉氰化物复苏。完整的结果是不可用的。实验室测试和经济预测表明,冲洗和浴可收回的,回报从ARO应该一年或更少。

其他应用阳离子

Chrome iriditing。WTI已经安装了1注ARO在Fotomark chrome iriditing过程在明尼阿波利斯。系统已经恢复了几百加仑的复苏和回收铬溶液和ARO一直保持冲洗质量,同时消除水排放从iriditing冲洗过程。

过程修改需求

公司已经安装了WTI的ARO系统通常会发现,只有最小的电镀和流程修改被要求从以前的练习。修改包括:

o De1on1zed用水冲洗和洗澡化妆。冲洗坦克使用ARO复苏指控一旦de -离子水1 s不断监控和清理的ARO系统。蒸发损失由ARO自动组成的。De-ionized用水避免污染,防止突如其来的形成,通常提高清洗质量。洗澡化妆也应该用水de-ionized最小化污染累积。

o浴过滤和清洁。过滤和镀碳交易是标准的做法,大多数应用程序去除有机物和任何突如其来的可能影响一个高质量的完成。通常5 - 10微米的过滤就足够了。有些浴室带来独特的问题需要特殊设备或化学。

o冲洗pH监测。一些冲洗水需要pH监测和调整后保护流程(de-ion1zed水无缓冲的)。

o逆流洗涤和减少拖延。ARO低资本成本回收和恢复设备有时可以通过相对简单的冲洗和废酸洗液步骤,添加一个延迟计时器持有在浴桶为一个额外的10秒减少了42%的拖出1 n的一个应用程序;改变逆流漂洗和使用一加仑每分钟ARO每天减少6000加仑的水的使用在另一个应用程序。

o浴监控。公司可以最大限度的恢复通过监测浴质量和使选择性浴添加。

o好管家。把零件从镀浴含有腐蚀性的解决方案,使用清洁剂去除部分油脂,电镀槽前适当的清洗等都应该练习。

近总回收和恢复的冲洗水和洗澡是可能的使用这些技术和其他技术。实践应用中会有所不同;但常识步骤和浴管理从ARO应用程序将提供巨大的经济效益。

d .的结论

ARO等现场恢复技术可以应用在使用点移除有害金属盐溶解过程冲洗提供:

o环境效益。危险废物产生减少或消除。污泥是可以避免的。危险废物的处理、传输和存储可以被消除。

o经济效益。长期负债垃圾1 s减少或消除。劳动、化工、资本、保存和运输成本。

现场恢复可以以更低的成本实现监管目标。鉴于WTI的经验,看来组合技术可以实现废物最小化的目标,允许个人系统更有效率——ARO冲洗水和稀溶液复苏效果最好;离子交换是优秀的抛光机处理过的水;电解沉积和电渗析操作最有效集中的解决方案;和中央处理设施是有用的为小卷集中或其他电镀废物需要规模经济。

固体解毒——金属复苏

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