電鍍廢水銅鎳一體化循環(huán)在線回收裝置及回收方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置及回收方法，該裝置是由調(diào)節(jié)池、離子交換柱、中間池、反滲透裝置、濃液池和電解裝置依次連接而成；所述的方法是基于該裝置而設計的。本發(fā)明的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對含銅、鎳電鍍廢水的一體化處理與回收，處理廢水的同時具有一定的經(jīng)濟價值，整個裝置布局合理，廢水達標外排，實現(xiàn)高濃度含銅/鎳電鍍廢水在整個裝置的內(nèi)的循環(huán)流動，大程度減少與外界環(huán)境接觸，減少污染；同時，本裝置有在線濃度探頭和在線pH值探頭，能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)控。
【專利說明】電鍍廢水銅鎳一體化循環(huán)在線回收裝置及回收方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電鍍廢水的處理領域，具體涉及一種針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置及回收方法。

【背景技術】
[0002]電鍍行業(yè)被稱為當今全球三大污染工業(yè)之一，但電鍍行業(yè)為機械、電子、化工等各個工業(yè)部門服務，仍舊是現(xiàn)代工業(yè)體系中不可或缺的重要工業(yè)部門。
[0003]在電鍍生產(chǎn)過程中排出的廢水含有鉻、銅、鎳等重金屬離子、氰化物等劇毒物質(zhì)和大量的有機污染物，水質(zhì)不易控制且成分復雜，是公認的較難處理的工業(yè)廢水之一。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國電鍍企業(yè)約為2萬家，一年排放的電鍍廢水約為40億立方米。電鍍行業(yè)廢水排放量大，且含有大量的重金屬，排放到環(huán)境中不僅會對環(huán)境造成重大危害，還造成了資源的浪費。針對這些問題，國家環(huán)保部確定電鍍行業(yè)作為清潔生產(chǎn)行業(yè)之一，傳統(tǒng)的電鍍廢水末端治理并不能夠根治污染，目前電鍍行業(yè)清潔化生產(chǎn)的開展更是刻不容緩。減少電鍍生產(chǎn)過程中廢水排放，提高重金屬利用率，并在治理階段回收重金屬是實現(xiàn)電鍍清潔生產(chǎn)的重要途徑。
[0004]綜上所述，在電鍍廢水的處理過程中，減少電鍍生產(chǎn)過程中廢水排放，提高重金屬利用率，在治理廢水的同時回收重金屬，是實現(xiàn)電鍍清潔生產(chǎn)的重要途徑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的首要目的是提供一種針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，該裝置能實現(xiàn)廢水在整個系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)流動，回收電鍍廢水中銅、鎳等金屬，出水達標排放。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供基于上述裝置的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收方法。
[0007]本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):
[0008]一種針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，是由調(diào)節(jié)池、離子交換柱、中間池、反滲透裝置、濃液池和電解裝置依次連接而成；
[0009]所述的離子交換柱、反滲透裝置和電解裝置都采用現(xiàn)有技術的設備即可；
[0010]所述的離子交換柱還連接離子交換再生液池，用于補充離子交換再生液；所述的反滲透裝置還連接反滲透裝置清洗池，用于清洗反滲透裝置；所述的電解裝置還連接電解裝置緩沖液池，用于補充緩沖液；電解裝置還與供電系統(tǒng)連接；
[0011]所述的調(diào)節(jié)池、中間池、濃液池和電解裝置中都安裝濃度在線顯示裝置和在線濃度探頭，用于監(jiān)測廢水中銅/鎳離子的濃度；濃液池和電解裝置中還安裝pH值在線顯示裝置和在線pH值探頭，用于監(jiān)測廢水的pH值；
[0012]本發(fā)明回收裝置的各個部件之間還有控制閥、三通、水泵。
[0013]一種基于上述裝置的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收方法，包括以下步驟:
[0014](I)打開控制閥，讓電鍍廢水流入調(diào)節(jié)池再流入離子交換柱；通過離子交換之后，電鍍廢水中的銅/鎳離子富集到離子交換柱上，電鍍廢水的重金屬含量大大減少，流向廢水站進行后續(xù)處理；
[0015](2)當檢測發(fā)現(xiàn)通過離子交換柱后的電鍍廢水的銅/鎳離子濃度超過設定值，這時要停止廢水的流入和流出，打開控制閥讓離子交換再生液進入離子交換柱，再生之后含有較高濃度銅/鎳離子的濃液進入中間池；
[0016](3)濃液由中間池進入反滲透裝置；反滲透裝置處理后的出水可達標排放；當檢測發(fā)現(xiàn)反滲透裝置的出水中的銅/鎳離子濃度超過設定值，這時要停止?jié)庖毫魅牒统鏊鞒觯蜷_控制閥讓清洗液進入反滲透裝置；清洗后，含有較高濃度銅/鎳離子的濃液進入濃液池；
[0017](4)當濃液池中銅/鎳離子濃度達到20_60g/L時，打開控制閥讓濃液進入電解裝置，電解，定期從陰極上回收銅和鎳；
[0018](5)當電解裝置中銅/鎳離子濃度降到10_15g/L時，打開控制閥使電解液回流至濃液池，實現(xiàn)廢水在濃液池與電解裝置間的小循環(huán)流動；當濃度降到10g/L以下時打開控制閥使電解液回流至調(diào)節(jié)池，實現(xiàn)廢水在整個裝置內(nèi)的大循環(huán)流動；
[0019]所述的電解，采用直流電源供電，電壓3-5V，陰極板采用不銹鋼板，陽極板采用釕銥涂層鈦板，極板間距為15~30mm，電解溫度為30~60°C，電解液的pH值為2~5。
[0020]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果:
[0021 ] 本發(fā)明的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對含銅、鎳電鍍廢水的一體化處理與回收，處理廢水的同時具有一定的經(jīng)濟價值，整個裝置布局合理，廢水達標外排，實現(xiàn)高濃度含銅/鎳電鍍廢水在整個裝置的內(nèi)的循環(huán)流動，最大程度減少與外界環(huán)境接觸，減少污染；同時，本裝置有在線濃度探頭和在線PH值探頭，能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)控。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置的結(jié)構示意圖；其中，1-調(diào)節(jié)池；2_離子交換柱；3_中間池；4_反滲透裝置；5_濃液池；6_電解裝置；7-離子交換再生液池；8_反滲透裝置清洗池；9_電解裝置緩沖液池；10_供電系統(tǒng)；11_控制閥；12-控制閥；13-控制閥；14_三通；15_水泵；16_水泵；17_水泵；18_水泵；19_水泵；20_水泵；21_水泵；22_水泵；23_水泵；24_濃度在線顯示裝置；25_濃度在線顯示裝置；26_濃度在線顯示裝置；27-pH值在線顯示裝置；28_濃度在線顯示裝置；29_pH值在線顯示裝置；30_在線濃度探頭；31_在線濃度探頭；32_在線濃度探頭；33_在線pH值探頭；34-在線濃度探頭；35_在線pH值探頭。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0024]實施例
[0025]一種針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，其結(jié)果如圖1所示，是由調(diào)節(jié)池1、離子交換柱2、中間池3、反滲透裝置4、濃液池5和電解裝置6依次連接而成；
[0026]所述的離子交換柱2、反滲透裝置4和電解裝置6都采用現(xiàn)有技術的設備即可；
[0027]所述的離子交換柱2還連接離子交換再生液池7，用于補充離子交換再生液；所述的反滲透裝置4還連接反滲透裝置清洗池8，用于清洗反滲透裝置4 ;所述的電解裝置6還連接電解裝置緩沖液池9，用于補充緩沖液；電解裝置6還與供電系統(tǒng)10連接；
[0028]所述的調(diào)節(jié)池1、中間池3、濃液池5和電解裝置6中都安裝濃度在線顯示裝置和在線濃度探頭，用于監(jiān)測廢水中銅/鎳離子的濃度；濃液池5和電解裝置6中還安裝pH值在線顯示裝置和在線PH值探頭，用于監(jiān)測廢水的pH值；
[0029]本發(fā)明回收裝置的各個部件之間還有控制閥、三通、水泵。
[0030]一種基于上述裝置的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收方法，包括以下步驟:
[0031](I)打開控制閥11，讓電鍍廢水流入調(diào)節(jié)池I再流入離子交換柱2 ;通過離子交換之后，電鍍廢水中的銅/鎳離子富集到離子交換柱2上，電鍍廢水的重金屬含量大大減少，流向廢水站進行后續(xù)處理；
[0032](2)當檢測發(fā)現(xiàn)通過離子交換柱2后的電鍍廢水的銅/鎳離子濃度超過設定值，這時要停止廢水的流入和流出，打開控制閥讓離子交換再生液進入離子交換柱2，再生之后含有較高濃度銅/鎳離子的濃液進入中間池3 ；
[0033](3)濃液由中間池3進入反滲透裝置4 ;反滲透裝置4處理后的出水可達標排放；當檢測發(fā)現(xiàn)反滲透裝置4的出水中的銅/鎳離子濃度超過設定值，這時要停止?jié)庖毫魅牒统鏊鞒?，打開控制閥讓清洗液進入反滲透裝置4 ;清洗后，含有較高濃度銅/鎳離子的濃液進入濃液池5 ；
[0034](4)當濃液池5中銅/鎳離子濃度達到20_60g/L時，打開控制閥讓濃液進入電解裝置6，電解；電解采用直流電源供電，電壓3-5V，陰極板采用不銹鋼板，陽極板采用釕銥涂層鈦板，極板間距為15~30mm,電解溫度為30~60°C,電解液的pH值為2~5 ;定期從陰極上回收銅和鎳；
[0035](5)當電解裝置6中銅/鎳離子濃度降到10_15g/L時，開啟水泵20、打開控制閥12、關閉控制閥13使電解液回流至濃液池5，實現(xiàn)廢水在濃液池與電解裝置間的小循環(huán)流動；當濃度降到10g/L以下時開啟水泵20、打開控制閥13、關閉控制閥12使電解液回流至調(diào)節(jié)池I，實現(xiàn)廢水在整個裝置內(nèi)的大循環(huán)流動。
[0036]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，其特征在于是由調(diào)節(jié)池、離子交換柱、中間池、反滲透裝置、濃液池和電解裝置依次連接而成。
2.根據(jù)權利要求1所述的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，其特征在于:所述的離子交換柱還連接離子交換再生液池。
3.根據(jù)權利要求1所述的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，其特征在于:所述的反滲透裝置還連接反滲透裝置清洗池。
4.根據(jù)權利要求1所述的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，其特征在于:所述的電解裝置還連接電解裝置緩沖液池。
5.根據(jù)權利要求1所述的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，其特征在于:所述的電解裝置還與供電系統(tǒng)連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，其特征在于:所述的調(diào)節(jié)池、中間池、濃液池和電解裝置中都安裝濃度在線顯示裝置和在線濃度探頭。
7.根據(jù)權利要求1所述的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收裝置，其特征在于:所述的濃液池和電解裝置中還安裝PH值在線顯示裝置和在線pH值探頭。
8.一種基于權利要求1-7任一項所述裝置的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收方法，其特征在 于包括以下步驟: (1)打開控制閥，讓電鍍廢水流入調(diào)節(jié)池再流入離子交換柱；通過離子交換之后，電鍍廢水中的銅/鎳離子富集到離子交換柱上，電鍍廢水的重金屬含量大大減少，流向廢水站進行后續(xù)處理； (2)當檢測發(fā)現(xiàn)通過離子交換柱后的電鍍廢水的銅/鎳離子濃度超過設定值，這時要停止廢水的流入和流出，打開控制閥讓離子交換再生液進入離子交換柱，再生之后含有較高濃度銅/鎳離子的濃液進入中間池； (3)濃液由中間池進入反滲透裝置；反滲透裝置處理后的出水可達標排放；當檢測發(fā)現(xiàn)反滲透裝置的出水中的銅/鎳離子濃度超過設定值，這時要停止?jié)庖毫魅牒统鏊鞒?，打開控制閥讓清洗液進入反滲透裝置；清洗后，含有較高濃度銅/鎳離子的濃液進入濃液池； (4)當濃液池中銅/鎳離子濃度達到20-60g/L時，打開控制閥讓濃液進入電解裝置，電解，定期從陰極上回收銅和鎳； (5)當電解裝置中銅/鎳離子濃度降到10-15g/L時，打開控制閥使電解液回流至濃液池；當濃度降到10g/L以下時打開控制閥使電解液回流至調(diào)節(jié)池，實現(xiàn)廢水在整個裝置內(nèi)循環(huán)流動。
9.根據(jù)權利要求8所述的針對電鍍廢水中銅和鎳的一體化循環(huán)在線回收方法，其特征在于:所述的電解，采用直流電源供電，電壓3-5V，陰極板采用不銹鋼板，陽極板采用釕銥涂層鈦板，極板間距為15~30mm，電解溫度為30~60°C，電解液的pH值為2~5。
【文檔編號】C02F103/16GK104073867SQ201410333077
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權日:2014年7月14日
【發(fā)明者】王勁松, 范帥, 虢清偉, 張煒銘, 孫平 申請人:南華大學, 環(huán)境保護部華南環(huán)境科學研究所, 南京大學