CN102336481A - 电镀漂洗废水中铜和镍的回收及废水零排放工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业废水的处理方法，提供一种减少电镀废水对环境污染并为企业节省成本的电镀漂洗废水中铜和镍的回收及废水零排放工艺，其工艺流程包括对电镀废水pH值调节和络合；再通过多介质过滤器过滤；再用活性炭过滤器过滤；接着采用精密过滤器过滤；之后采用超滤装置进行超滤分离；再之后经中间水箱，由高压泵将中间水箱的透过液压入反渗透装置进行纳滤分离，该反渗透装置连接一PLC控制系统并受其监测控制；其中纳滤分离后透过液为产水；而截留的溶质进入第一个浓缩液集水箱，由PLC控制系统测试浓缩液的浓度，当该浓缩液达到设定浓度，该浓缩液送入镀槽供生产使用；反之则送入第二个浓缩液集水箱，再由第二个浓缩液集水箱送至反渗透膜进行浓缩循环。

Description

电镀漂洗废水中铜和镍的回收及废水零排放工艺

技术领域

本发明涉及废水的处理方法，特别涉及一种电镀漂洗废水中铜和镍的回收及废水零排放工艺。

背景技术

据统计，目前我国电镀废水排放量约达40亿m³/a，传统的废水处理方法虽然能达标排放，但仍会有大量的重金属离子等污染物输出，不仅会污染环境，破坏生态，也对人类的健康构成威胁，同时还浪费了宝贵的资源。随着国家对电镀行业清洁生产水平要求的提高，以及一些地方政策法规的新要求，电镀企业实行废水零排放已成为新时代发展的趋势。我国的电镀废水处理技术经过半个世纪的发展，工艺逐步多元化，从最初的化学法、电解还原法发展至离子交换法、微生物法等多技术并存的局面，传统方法处理电镀废水所面临的问题：首先，成本过高，水无法循环利用，水费与污水处理费占总成本的15％-20％；其次，资源浪费，贵重金属排放到水体中，无法回收利用；再次，环境污染，电镀废水中的重金属为“永久性污染物”，在生物链中转移和积累，最终危害人类健康。目前国内电镀废水处理广泛使用离子交换处理，但高含量的废水直接进入离子交换器；树脂再生非常繁琐，酸碱用量大，树脂再生操作繁杂，人工工时浪费，不易实现自动化操作；再生酸碱用量大，导致成本高，酸碱排放形成二次污染，需要再次处理酸碱排放问题。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种节约水资源、减少电镀废水对环境污染并为企业节省成本提高收益的电镀漂洗废水中铜和镍的回收及废水零排放工艺。

为解决此技术问题，本发明采取以下方案：电镀漂洗废水中铜和镍的回收及废水零排放工艺，包括如下步骤，

(1)、对废水槽中的电镀废水进行在线监控，监测并调节废水的PH值得到原水；

(2)、对原水采用多介质过滤器过滤截留固体颗粒和杂质，得到过滤液；

(3)、采用活性炭过滤器对前一步的过滤液过滤除去小分子量的有机物和余氯；

(4)、采用精密过滤器对前一步的过滤液过滤除去透过液中的悬浮物及胶体；

(5)、采用超滤装置对前一步的过滤液进行超滤分离；

(6)、将前一步的过滤液送入中间水箱，并通过高压泵将中间水箱的透过液压入反渗透装置进行膜分离，该反渗透装置设有两个浓缩液集水箱，该反渗透装置连接一PLC控制系统并由PLC控制系统监测控制；其中膜分离后透过液为产水，产水进入收集水箱供生产用水；而截留的溶质为浓缩液，浓缩液则进入第一个浓缩液集水箱，接着由PLC控制系统测试浓缩液的浓度，当该浓缩液达到设计浓缩要求时，该浓缩液送入镀槽供生产使用；当该浓缩液未达到设计浓缩要求时，则送至反渗透膜进行二级浓缩；二级浓缩液进入第二个浓缩液集水箱，由PLC控制系统测试浓缩液的浓度，当该浓缩液达到设定浓度，该浓缩液送入镀槽供生产使用；反之则送至反渗透膜进行浓缩循环。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：利用反渗透膜分离技术与PLC控制系统结合处理电镀漂洗水时，浓缩液和透过液均可回用，不但减少了污染物的排放，甚至实现了零排放。对减轻环境污染，改善生态环境起到重要作用，同时符合清洁生产的原则，符合可持续发展的理念，经济效益也很可观。因此反渗透膜分离技术与PLC控制系统结合处理电镀漂洗水具有广泛的应用前景。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1，本发明的电镀漂洗废水中铜和镍的回收及废水零排放工艺，包括如下步骤，

(1)、对废水槽中电镀废水的进水进行在线监控，即监测电镀废水的PH值，若超过反渗透膜的PH值使用范围，则调节其PH值使其在反渗透膜的使用范围内；

(2)、原水采用多介质过滤器过滤截留固体颗粒和杂质，得到过滤液；

(3)、采用活性炭过滤器对前一步的过滤液过滤除去小分子量的有机物和余氯，再次得到过滤液，因活性炭过滤中的过滤介质(石英砂、活性炭等)的接触絮凝作用、吸附和截留作用使得原水中的杂质被吸附、截留，进一步降低原水的浊度、余氯；

(4)、采用精密过滤器对前一步的过滤液过滤除去过滤液中的悬浮物及胶体，又一次得到过滤液，以有效保护超滤装置；

(5)、采用超滤装置对前一步得到的过滤液进行超滤分离，超滤分离是一种薄膜分离技术，即在一定的压力下，水在膜面上流动，水与溶解盐和其他电解质能够渗透超滤膜，而相对分子质量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻，从而使水中的部分微粒得到分离的技术；超滤是介于反渗透及精密过滤之间的一种膜分离过程，也是以筛孔分离为机理的，在此用切割分子量在8-10万的膜以截留大于此分子量的胶体，有机物，色素等，再一次得到过滤液；

(6)、前一步得到的过滤液送入中间水箱，并通过高压泵将中间水箱的透过液压入反渗透装置进行膜分离，该反渗透装置设有两个浓缩液集水箱，该反渗透装置连接一PLC控制系统并由PLC控制系统监测控制；其中膜分离后透过液为产水，产水进入收集水箱供生产用水；而截留的溶质为浓缩液，浓缩液则进入第一个浓缩液集水箱，接着由PLC控制系统测试浓缩液的浓度，当该浓缩液达到设计浓缩要求时，该浓缩液送入镀槽供生产使用；当该浓缩液未达到设计浓缩要求时，则送至反渗透膜进行二级浓缩；二级浓缩液进入第二个浓缩液集水箱，由PLC控制系统测试浓缩液的浓度，当该浓缩液达到设定浓度，该浓缩液送入镀槽供生产使用；反之则送至反渗透膜进行浓缩循环。

本发明中电镀废水的PH值监测、水箱的液位、超滤装置的运行均配有单独的实时监控系统以及自动报警系统。

采用本发明可产生直观的经济效益，以下是一个实例的经济效益分析：①系统处理能力为5m³/hr，每天运行时间按20小时计，每年按300天计；②总装机容量为18KW，常用量15KW，电费以0.8元/(KW.hr)；电费成本：15*0.8*20＝240元/天；③膜组件总投资为6万元(膜组件平均寿命2年)；膜组件损耗：60000*2/300＝100元/天；④化学药剂清洗膜(药剂费：每年约5000元)；膜清洗费用：5000/300＝16.7元/天；⑤更换精密滤芯(每年10次每次100)；滤芯损耗：100*10/300＝3.33元/天；⑥更换活性炭(每年2次。每次2000元)；活性炭耗损：2*2000/300＝13.33元/天；⑦水回收率为99％，镍回收率为99％，铜回收率为99％，镍以200元/公斤计，铜以60元/公斤计，水费5.0元/T，漂洗水含镍、铜量为200mg/L计；回收水：100*0.99*5＝495元/天；回收镍：100*200/1000*0.99*200＝3960元/天；回收铜：100*200/1000*0.99*600＝1188元/天；即运行成本为：(240+100+16.7+3.33+13.33)/100＝3.734元/吨；镍净回收效益为：(3960+495-373.36)*300＝1224492元/年；铜净回收效益为：(1188+495-373.36)*300＝392892元/年。

本发明利用反渗透膜与PLC监控系统相结合分离技术处理电镀漂洗水时，浓缩液和透过液均可回用，不但减少了污染物的排放，甚至实现了零排放。对减轻环境污染，改善生态环境起到重要作用，同时符合清洁生产的原则，符合可持续发展的理念，经济效益也很可观。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.电镀漂洗废水中铜和镍的回收及废水零排放工艺，其特征在于：包括如下步骤，

(1)、对废水槽中的电镀废水进行在线监控，监测并调节废水的PH值得到原水；

(2)、对原水采用多介质过滤器过滤截留固体颗粒和杂质，得到过滤液；

(3)、采用活性炭过滤器对前一步的过滤液过滤除去小分子量的有机物和余氯；

(4)、采用精密过滤器对前一步的过滤液过滤除去透过液中的悬浮物及胶体；

(5)、采用超滤装置对前一步的过滤液进行超滤分离；

(6)、将前一步的过滤液送入中间水箱，并通过高压泵将中间水箱的透过液压入反渗透装置进行膜分离，该反渗透装置设有两个浓缩液集水箱，该反渗透装置连接一PLC控制系统并由PLC控制系统监测控制；其中膜分离后透过液为产水，产水进入收集水箱供生产用水；而截留的溶质为浓缩液，浓缩液则进入第一个浓缩液集水箱，接着由PLC控制系统测试浓缩液的浓度，当该浓缩液达到设计浓缩要求时，该浓缩液送入镀槽供生产使用；当该浓缩液未达到设计浓缩要求时，则送至反渗透膜进行二级浓缩；二级浓缩液进入第二个浓缩液集水箱，由PLC控制系统测试浓缩液的浓度，当该浓缩液达到设定浓度，该浓缩液送入镀槽供生产使用；反之则送至反渗透膜进行浓缩循环。