CN103553249B - 电镀废液中酸分离与重金属回收方法 - Google Patents

电镀废液中酸分离与重金属回收方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了电镀废液中酸分离与重金属回收方法,电镀废液首先利用电渗析集成技术快速分离电镀废液中的酸,通过对电渗析过程中阴、阳离子膜的选择可以很好的将电镀废液中的酸实现分离,同时重金属离子仍停留在电镀溶液中。分离出来的酸进入浓缩池酸度可达到4%以上,回收后可用于电镀或镀件清洗工序。处理后的电镀废液中pH值达到3以上,含重金属的低酸电镀废液利用硫化氢气体和射流工艺集成技术能够快速回收废液中的有价重金属,重金属离子以硫化物的形式沉淀回收,重金属离子的回收率达95%以上,收集后的硫化物沉淀可以作为原料回收其中有价金属。电镀废液通过酸分离和回收其中的重金属离子,残余的重金属离子废水通过处理后回用或外排。

Description

电镀废液中酸分离与重金属回收方法
技术领域
[0001] 本发明属于化工环保领域,具体涉及一种电镀废液中酸分离与重金属回收的方法。
背景技术
[0002] 电镀行业是国民经济中不可缺少的环节,涉及国防、工业、生活等领域。从大类上分为机件金属电镀、塑料电镀,达到工件防腐、美观、延长寿命、外观装饰等效果。电镀产生的废水毒性大,对土壤,动植物生长均产生危害,因此必须严格处理以后达标排放,缺水地区则推行废水处理达标以后循环利用。
[0003] 电镀废水中主要的污染物质均为各种金属离子,常见的有铜、锌、镉、镍、锰、铬、铅、铝、铁等;其次是酸类物质;在镀件基材的预处理过程中漂洗下来的油脂、油污、氧化铁皮、尘土等杂质也都被带入了电镀废水中,使电镀废水的成分复杂。但主要的污染物是重金属尚子、酸和部分有机物。
[0004] 目前国内处理电镀废液废水的方法主要有化学沉淀法、物理化学法及生物处理等方法。
[0005] 1、化学法
[0006] (I)中和沉淀法
[0007] 投加碱中和剂,使电镀废液中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除,特点是在去除重金属离子的同时能中和各种酸及其混合液。通常采用碱石灰(CaO)、消石灰(Ca(OH)2)、飞灰(石灰粉,CaO)、白云石(Ca0.MgO)等石灰类中和剂,价格低廉,可去除汞以外的重金属离子,工艺简单,处理成本低。由于电镀槽废液中酸含量高,每中和处理I吨电镀废液大约需消耗10-20kg生石灰,产生40kg左右的中和渣,中和过程中重金属离子进入中和渣。中和废渣中含有重金属离子属于是危险废物,由于产生的中和渣量大,废渣中的重金属离子品位低(小于1% ),回收经济价值低,通过传统的火法或者湿法回收成本高,难度大。中和渣必须安全处置,否则渣中的重金属离子容易被浸出造成二次污染。采用中和的方法处理电镀废液,电镀废液中的酸和重金属离子均不能实现回收,且需将中和渣送危废处置中心处理。
[0008] (2)硫化物沉淀法
[0009] 利用投加硫化剂,使重金属离子呈硫化物沉淀析出。常用的硫化剂有Na2S、NaHS,H2S等。重金属硫化物的沉淀溶度积较小,沉渣含水率低,不易反溶产生二次沉淀。但硫化物本身有毒,价格贵。而且由于电镀废液酸度高,硫化物投加在酸性废水中易产生大量剧毒的H2S,操作环境恶劣,易产生二次污染,且常规工艺直接投加硫化物硫化效率低,电镀废液中重金属硫化率低于50%,且硫化物的消耗量大。硫化后的电镀废液仍需中和处理,同样会产生大量的中和渣。因此处理废水流程长,操作较繁,处理费用高,限制了硫化物沉淀法的应用。
[0010] (3)铁氧体沉淀法[0011 ] FeSOz^使各种重金属离子形成铁氧体晶体而沉淀析出,铁氧体通式为FeO -Fe2O3O铁氧体法处理含铬废水是利用FeSOjt还原剂,在一定酸度下将废水中Cr (VI)还原成Cr (III),然后加入NaOH,调节反应体系酸度,使Fe' Cr3+与Fe 2+共沉淀,再迅速加热,通入大量压缩空气,使过量的Fe2+继续被氧化成Fe'当Fe2+与Fe3+摩尔比为2: I时,即生成了具有磁性的铁氧体。废水中二价重金属离子占据Fe2+的晶格,三价重金属离子占据Fe3+晶格。经典铁氧体法能一次脱除多种重金属离子,设备简单,操作方便。但不能单独回收重金属,能耗高,处理时间长。
[0012] (4)钡盐沉淀法
[0013] 投加钡盐能使含铬废水中Cr(VI)形成铬酸钡沉淀,此法称为钡盐沉淀法,钡渣中的Ba2+与煤矿酸性废水中的硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,钡渣对煤矿酸性废水具有较好的净化效果。常用钡盐为BaCOjP BaCl 2。加入BaCO3是固-液反应,反应慢,而且要使反应彻底,碳酸钡需过量,使铬酸钡渣中BaCO3量大大增加,不利于沉渣利用,但处理水中不含Cl,因而可回用。加入BaClJlJ是液-液反应,反应速度快,而且BaCl 2无需过量,有利于沉渣利用,不过处理水中Cl含量过高,不能回用。
[0014] (5)氧化还原法
[0015] 通常用于电镀废液的处理,当废水中有Cr (VI),在酸性条件下加入还原剂,沉淀反应前将Cr(VI)还原为Cr(III),然后再沉淀的方法称为氧化还原法。302还原法主要优点是产生污泥量少,用含铬废水洗涤烟道气中的SO2能以废治废,但SO 2易泄漏产生SO 2污染,反应过程控制较难。水合肼(N2H4.H2O)也常被用为还原剂。水合肼还原法工艺成熟,流程简单,产生的污泥量少,效果好,但处理成本高。FeSO4还原剂使用方便,处理效果好,但还原剂加入量大,产生污泥量多。
[0016] (6)铁粉法
[0017] 使用铁肩作为废水还原剂。铁肩来自机床加工车间碎铁粉或有机化工工业还原铁粉废渣,来源广,可以以废治废。铁肩和FeSO4相比,加入量少。金属离子电化学沉积作用定义为固化作用,铁粉法不仅能还原Cr'而且可利用铁活性较高的特点固化重金属离子,以金属形式析出。但铁粉法产生废渣量大,需寻找利用途径。
[0018] (7)气浮法
[0019] 气浮法处理电镀废液时,须先将重金属离子析出。加入表面活性物质,使重金属析出物疏水化,然后粘附于上升气泡表面,上浮去除。按粘附方式不同将气浮法分为离子气浮法、泡沫气浮法、沉淀气浮法、吸附胶体气浮法等四类。离子气浮法是重金属离子和表面活性剂直接形成沉淀,然后粘附于气泡上的分离方法。泡沫气浮法是重金属离子表面通过表面活性剂的桥梁作用直接与气泡粘附。沉淀气浮法的特征是重金属离子先形成化学沉淀,然后通过表面活性剂桥梁作用或直接粘附于气泡上,形成的沉淀形式有氢氧化物、硫化物等。常见的表面活性剂是月桂磺酸钠。吸附胶体气浮法是利用絮凝剂FeCl3S AlCl3先形成氢氧化物胶体,然后废水中的重金属离子被胶体吸附,通过表面活性剂桥梁作用或直接粘附于气泡上。气浮法对处理稀的电镀废液具有独特优点。重金属残留低,操作速度快,占地少,废水处理量大,生成的渣泥体积小,其重金属含量高,运转费低。但出水盐分和油脂含量高,浮渣和净化水回用问题需进一步解决。
[0020] (8)电解法
[0021] 电解法是利用电极与重金属离子发生电化学作用而消除其毒性的方法。按照阳极类型不同,将电解法分为电解沉淀法和回收重金属电解法两类。电解沉淀法使用铁板作阳极,在酸性电镀废液和导电盐NaCl作用下,阳极处于活化状态,发生铁溶解反应,然后Fe(II)立即将Cr(VI)还原为Cr(III)。阴极主要是H+还原为H2,随着电解反应的进行,废水PH值不断上升,重金属离子Fe (III)和Cr(III)形成稳定的氢氧化物沉淀。在电解沉淀法中,也有应用废铁肩填充层作阳极代替铁板,以减少操作费用。回收重金属电解法主要处理不含铬的电镀废液,阳极使用惰性电极,通过电化学作用,贵金属沉积到阴极板上而回收。电解法设备简单,占地小,操作管理方便,而且可以回收有价金属。但电耗大,出水水质差,废水处理量小。
[0022] 2、物理化学法
[0023] (I)离子交换法
[0024] 离子交换法是重金属离子与离子交换树脂发生离子交换的过程,其实质是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其它同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程,通常是可逆性化学吸附。离子交换树脂按活性基团的不同可分为:含有酸性基团的阴离子交换树脂,含有碱性基团的阳离子交换树脂,含有胺羧基团等的螯合树脂,含有氧化还原基团的氧化还原树脂及两性树脂等。其中,阳、阴离子交换树脂按照活性基团电离的强弱程度,又分为强酸性(离子性基团为-SO3H)、弱酸性(离子性基团为-C00H)、强碱性(离子性基团为=Ν0Η)和弱碱性(离子性基团有-NH30H、= NH2OH, -ΝΗ0Η)树脂。阳离子交换树脂由聚合体阴离子和可供交换的阳离子组成。
[0025] (2)吸附法
[0026] 吸附法实质上是吸附剂活性表面对重金属离子的吸附。吸附剂种类很多,最常见的是活性炭。活性炭可以同时吸附多种重金属离子,吸附容量大,但价格贵,使用寿命短,须再生,操作费用高。在我国,利用丰富的硅藻土资源研究出处理Cu2+、Zn2+效果较好的吸附剂,也有利用褐煤、草炭、风化煤作为重金属离子吸附剂。日本利用天然沸石资源,如丝光沸石、斜发沸石、膨润土等制重金属离子吸附剂的研究。美国有利用废粘土制备重金属离子吸附剂的专利。自然资源制备吸附剂,原料来源广,制造容易、价廉,但吸附剂使用寿命短,重金属吸附饱和后再生困难,难以回收重金属资源。
[0027] (3)溶剂萃取法
[0028] 溶剂萃取法是利用重金属离子在有机相和水中溶解度不同,使重金属浓缩于有机相的分离方法。有机相也称萃取剂,常见的有磷酸三丁酯、三辛基氧化磷、二甲庚基乙酰胺、三辛胺、伯胺、油酸和亚油酸等。用萃取法处理废水时有三个步骤:(I)把萃取剂加入废水,并使它们充分接触,有害物质作为萃取物从废水中转移到萃取剂中;(2)把萃取剂和废水分离开来,废水就得到了处理。也可以再进一步接受其他的处理;(3)把萃取物从萃取剂中分离出来,使有害物成为有用的副产品,而萃取剂则可回用于萃取过程才算在技术上已经成立;其次就是经济上的考虑。萃取法处理电镀废液设备简单,操作简便,萃取剂中重金属离子含量高,有利于进一步回收利用。但萃取剂价格昂贵。
[0029] (4)渗析法
[0030] 人们发现一些动物膜,如膀胱膜、羊皮纸(一种把羊皮刮薄做成的纸),有分隔水溶液中某些溶解物质(溶质)的作用。汽渗析作用的薄膜,因对溶质的渗透性有选择作用,故叫半透膜。半透膜有三种类型:(1)依靠薄膜中“孔道”的大小分离大小不同的分子活粒子;(2)依靠薄膜的离子结构分离性质不同的离子;(3)依靠薄膜的有选择性溶解性分离某些物质。一种薄膜只要具备上述三种作用之一,就能有选择地让某些物质透过而成为半透膜。
[0031] (5)反渗透法和电渗析法
[0032] 反渗透法作为一种新的膜分离技术,已大规模用于镀Zn、N1、Cr漂洗水及混合重金属废水处理。电渗析法处理重金属废水时,阳离子膜只允许阳离子通过,阴离子膜只允许阴离子通过,在电流作用下,电镀废液得到浓缩和淡化。电渗析法和反渗透法在重金属废水处理中具有技术可靠,操作费用低,占地面积小,不产生废渣的优点。但浓缩重金属离子浓度有一定限度,膜分离效率随时间衰退需定期更换,而且某些微粒不能完全除去。
[0033] 3、生物法
[0034] 很早以前人们就发现藻类和一些水生动物在净化水体中起着独特的作用,它们对一些重金属具有相当强的富集能力,在进一步研究中,人们逐渐认识到一些生物材料可以作为积累水中重金属的生物吸附材料。其它微生物如细菌、放线菌、酵母菌和霉菌,都能有效地从水中富集重金属离子。
[0035] 值得一提的是,国内外许多研究机构从自然界中分离出一类古细菌一硫酸盐还原菌(SRB),应用到重金属废水的治理中,取得了初步的成功,极大地推动了用生物沉淀法来处理重金属离子废水技术的进展。
[0036] (I)生物吸附技术
[0037] 生物吸附法主要是生物体借助物理、化学的作用来吸附金属离子,又称生物浓缩、生物积累、生物吸收。与传统的处理方法相比,生物吸附具有以下优点:(I)在低浓度下,金属可以被选择性的去除;⑵节能、处理效率高;⑶操作时的PH值和温度条件范围宽;(4)易于分离回收重金属;(5)吸附剂易再生利用。对I〜100mg/L的重金属废水则表现出良好的重金属去除性能。
[0038] 由于细胞组成的复杂性,目前对生物吸附的机理研究并不深入,目前普遍认同的说法是:生物吸附金属的过程由两个阶段组成。第一个阶段是金属在细胞表面的吸附,在此过程中,金属离子可能通过配位、螯合、离子交换、物理吸附及微沉淀等作用中的一种或几种复合至细胞表面;该阶段中金属和生物物质的作用较快,典型的吸附过程数分钟即可完成,不依赖能量代谢,被称为被动吸附;第二阶段为生物积累过程,该阶段金属被运送至细胞内,速度较慢,不可逆,需要代谢活动提供能量,称为主动吸附。活性细胞两者兼有,而非活性细胞则只有被动吸附。值得注意的是,重金属对活细胞具有毒害作用,故能抑制细胞对金属离子的生物积累过程。
[0039] (2)生物沉淀技术
[0040] 生物沉淀法指的是利用微生物新陈代谢产物使重金属离子沉淀固定。用硫酸盐还原菌(SRB)处理重金属废水是近年发展很快的方法,利用SRB在厌氧条件下产生的H2S和废水中的重金属反应,生成金属硫化物沉淀以去除重金属离子,大多数重金属硫化物溶度积常数很小,因而重金属的去除率高。
[0041] 综上,由于电镀废液的酸度较高,常规的处理方法均是采用了中和的处理方法,采用中和的方法不仅浪费了硫酸资源,同时在处理过程中会产生大量的中和废渣,废渣中的重金属品位低,难以实现回收且属于危险废物,必须安全处置,因此开发电镀废液废水中酸分离和重金属回收的具有重大的意义。
发明内容
[0042] 本发明的目的是提供一种电镀废液中酸分离与重金属回收方法,该方法能够高效处理电镀废液,不用浪费碱去中和,也不会产生难处理的中和渣形成二次污染,还能做到回收高质量的酸,以及高效回收重金属,更重要的是采用的设备和装置简单,操作方便,处理效果好。
[0043] 本发明的目的是通过以下方式实现的。
[0044] 电镀废液中酸分离与重金属回收方法,包括以下步骤:
[0045] 第一步、电镀过程产生的电镀废液首先自由沉降脱除悬浮物,再过滤电镀废液中大于5微米的细小颗粒后进入电渗析装置;
[0046] 第二步、电渗析过程中,阴离子膜采用阴离子通过性膜,阳离子膜采用一价阳离子通过性膜,在电场力的作用下,电镀废液中的H+通过阳离子膜进入酸浓缩液,电镀废液中的SO42、Cl则通过阴离子膜也进入酸浓缩液,而二价及以上价态的的重金属离子不能通过一价阳离子膜仍停留在电镀废液中,得到低酸重金属液,从而实现酸和重金属离子的分离,电镀废液中的酸度降低到H+浓度不超过0.001mol/L ;
[0047] 第三步、第二步得到的酸浓缩液用于回收制酸,得到的低酸重金属液进行硫化沉ί疋去除重金属。
[0048] 第三步所述的硫化沉淀的过程如下:密封的硫化反应器上部设置射流器,硫化反应器中的低酸重金属液通过循环栗由进液口输入射流器,同时高速流动的低酸重金属液产生的负压使硫化氢气体由硫化氢气体发生器进入射流器的进气口,低酸重金属液中的重金属离子和硫化氢气体在射流器内混合反应,生成的硫化物因不溶于酸而沉淀,不溶于酸的硫化氢气体上升并通过设置于硫化反应器上部的输出管道返回硫化氢气体发生器循环使用,低酸重金属液通过循环栗再次进入射流器继续处理。
[0049] 电镀废液包括铜、锌、镉、镍、锰、铬、铅、铝、铁中的一种或几种,以及SO42、C1和氢离子。
[0050] 与上述方法配套的装置包括初沉池、微过滤器、电渗析装置、用于储存酸浓缩液的浓缩池、硫化反应器和重金属处理装置,所述的电渗析装置包括分别设置于相对两侧的阴极和阳极,以及处于阴极和阳极之间且依次交错设置的至少两块阳离子膜和至少一块阴离子膜,最靠近阴极和阳极的离子膜均为阳离子膜并分别与阴极和阳极形成通有极水的两个极室,阳离子膜和阴离子膜之间交错形成用于通过酸浓缩液和电镀废液的交换室,所述的初沉池和微过滤器通过管道依次串联并连接电渗析装置中用于通过电镀废液的交换室,然后再依次连接硫化反应器和重金属处理装置,所述的浓缩池通过管道连接电渗析装置中用于通过酸浓缩液的交换室,然后再连接回浓缩池以形成酸浓缩液交换循环。
[0051] 上述的装置,还包括设有两个输入口和一个输出口的原水池,所述的原水池的第一输入口通过管道连接微过滤器,原水池的输出口分别通过两根设有阀门的管道连接电渗析装置用于通过电镀废液的交换室以及硫化反应器,原水池的第二输入口通过管道连接电渗析装置用于通过电镀废液的交换室以形成电镀废液交换循环。
[0052] 所述的硫化反应器包括上部设有射流器的反应器本体,反应器本体上设有用于输入经过电渗析后得到的低酸重金属液的入液口、射流器上设有进液口、进气口和扩散管,进液口通过连接反应器本体以输入进入反应器本体的电镀废液,进气口连接外部硫化氢气体发生器以输入硫化氢气体,扩散管将混合反应后的产物输出至反应器本体内,反应器本体上设有用于排出硫化氢气体至硫化氢气体发生器以循环利用的排气口以及输出反应产物的输出口,输出口连接至重金属处理装置。重金属处理装置包括依次串联的压滤机和清水池。
[0053] 本发明中电镀废液首先利用电渗析集成技术快速分离电镀废液中的酸,通过对电渗析过程中阴、阳离子膜的选择可以很好的将电镀废液中的酸实现分离,同时重金属离子仍停留在电镀废液溶液中。分离出来的酸进入浓缩池酸度可达到4%以上,回收后可用于电镀或者镀件清洗等工序。处理后的电镀废液酸度降低到PH值3以上,含重金属的低酸度废液利用硫化氢气体和射流工艺集成技术能够快速回收废液中的有价重金属,重金属离子以硫化物的形式沉淀回收,重金属离子的回收率达95%以上,收集后的硫化物沉淀可以作为原料回收其中有价金属。电镀废液通过酸分离和回收其中的重金属离子,剩余的低酸低盐废水能够回用或者外排。
[0054] 本发明具有以下优点:
[0055] 1、本发明能够高效,快速的将电镀废液中的酸进行分离,同时实现了酸与重金属离子的分离,酸通过浓缩后可以回用于酸漂洗工序;重金属离子可以资源化回收利用;剩余的低酸低盐废水通过深度处理后回用或则达标排放。
[0056] 2、本发明电镀废液中酸的处理首次通过电渗析的方式很好的分离出来,在电镀废液处理领域是一个重大的技术突破,不仅避免了以往的加碱中和处理组要浪费碱资源;还能够回收利用电镀废液中的酸,不至于浪费,更重要的是还为后续的重金属回收处理提供了更为单纯便利的回收环境,使得重金属的回收率得到大大提高。
[0057] 3、电镀废液中存在的盐酸、硫酸等非氧化性酸。本发明利用电渗析的技术,针对电镀废液的特点选取一价阳离子膜和阴离子膜作为组合膜堆,在电场力的作用下,电镀废液中的H+通过阳离子膜进入酸浓缩液,而二价及以上价态的重金属离子不能通过一价阳离子膜仍停留在电镀废液中,电镀废液中的SO42、Cl则通过阴离子膜进入酸浓缩液,得到低酸重金属液,从而实现酸和重金属离子的分离,电镀废液中的酸度降低到H+浓度不超过
0.001mol/Lo
[0058] 4、低酸重金属液利用硫化氢气体通过射流技术实现高浓度重金属废液中的重金属离子以硫化物的形式高效脱除,硫化物沉淀收集后,重金属品位高,可以回收其中的有价重金属,回收率95%以上。
[0059] 5、通过本发明技术方案处理电镀废液,酸与重金属都能实现回收,分离完酸和重金属的净化水通过深度处理后回用于车间或达标排放。该技术无需加碱中和处理,避免产生的大量中和废渣难于处理。通过喷射反应器利用硫化氢气体硫化废液中的重金属离子,而且由于之前分离了酸,后续的硫化沉淀重金属的效果得到很大的提高;能够大大降低电镀废液处理成本。
附图说明
[0060] 图1为本发明流程图;
[0061] 图2为本发明装置连接图,其中
[0062] 1-初沉池、2-微过滤器、3-原水池、4-电渗析装置、5-浓缩池、6_硫化氢发生器、7-硫化反应器、8-重金属处理装置、9-清水池,
[0063] 图3为射流器结构简图;
[0064] 其中:10为射流器,11为进液口,12为进气口,13为混气室,14为喉管,15为扩散管;
[0065] 图4为反应射流装置示意图;
[0066] 其中:7为硫化反应器,6为硫化氢发生器,16为低酸重金属液,17为硫化氢气体。
具体实施方式
[0067] 以下结合实施例旨在进一步说明本发明,而非限制本发明。
[0068] 本发明电镀废液首先在初沉池I内通过自由沉降脱除大颗粒的悬浮物,初沉池I上清液通过栗打入微过滤器2中脱除电镀废液中的细微颗粒,原水池3中的电镀废液通过循环栗打入电渗析装置4,通过电场力和选择性膜将电镀废液中的酸进行分离,酸液进入酸浓缩池5后回收。分离酸后的低酸重金属液通过栗输送至硫化反应器7,通过循环栗以高的速度将低酸重金属液通过射流器10上的进液口 11进入射流器10,高速流动的低酸重金属液通过混气室13时,会在混气室13形成负压,进而由进气口 12吸入大量由硫化氢反应器6内产生的硫化氢气体,硫化氢气体进入混气室13后,在喉管14处与低酸重金属液剧烈混合反应生成重金属硫化物,同时未反应完全的硫化氢气体和低酸重金属液,均由扩散管15排出,硫化氢气体在低酸重金属液中以细微气泡上升,细微气泡在上升过程中与低酸重金属液中的重金属继续反应生成重金属硫化物沉淀,达到处理的目的。由于硫化氢发生器6和密封的硫化反应器7上部空间通过管道连接,未反应的硫化氢气体通过循环参加反应。生成的重金属硫化物通过重金属处理装置8回收其中的有价金属,分离的滤液进去清水池9,通过深度处理后回用或则达标排放。
[0069] 实施例1:某电镀厂的废液,pH值1.24,锌离子浓度22.55mg/L,铅离子浓度11.45mg/L、铜离子浓度128mg/L,通过电渗析装置分离20分钟,原电镀废液的pH值上升至3.9,电镀废液溶液中锌离子浓度22.5mg/L,铅离子浓度11.25mg/L,铜离子浓度127.5mg/L ;分离的浓缩液中酸浓度为4.1%,锌离子浓度0.18mg/L,铅离子浓度0.lmg/L,铜离子浓度0.25mg/L ;分离酸后的重金属废液通过硫化反应器,铜的回收率99%,锌的回收率为97.5%,铅的回收率为95%。

Claims (1)

1.电镀废液中酸分离与重金属回收方法,其特征在于,包括以下步骤: 第一步、电镀过程产生的电镀废液首先自由沉降脱除悬浮物,再过滤电镀废液中大于5微米的细小颗粒后进入电渗析装置; 第二步、电渗析过程中,阴离子膜采用阴离子通过性膜,阳离子膜采用一价阳离子通过性膜,在电场力的作用下,电镀废液中的H+通过阳离子膜进入酸浓缩液,电镀废液中的S042\ Cl—则通过阴离子膜也进入酸浓缩液,而二价及以上价态的重金属离子不能通过一价阳离子膜仍停留在电镀废液中,得到低酸重金属液,从而实现酸和重金属离子的分离,电镀废液中的酸度降低到H+浓度不超过0.001mol/L ; 第三步、第二步得到的酸浓缩液用于回收制酸,得到的低酸重金属液进行硫化沉淀去除重金属,过程如下:密封的硫化反应器上部设置射流器,硫化反应器中的低酸重金属液通过循环栗由进液口输入射流器,同时高速流动的低酸重金属液产生的负压使硫化氢气体由硫化氢气体发生器进入射流器的进气口,低酸重金属液中的重金属离子和硫化氢气体在射流器内混合反应,生成的硫化物因不溶于酸而沉淀,不溶于酸的硫化氢气体上升并通过设置于硫化反应器上部的输出管道返回硫化氢气体发生器循环使用,低酸重金属液通过循环栗再次进入射流器继续处理; 处理的电镀废液PH值1.24,锌离子浓度22.55mg/L,铅离子浓度11.45mg/L、铜离子浓度128mg/L,通过电渗析装置分离20分钟,原电镀废液的pH值上升至3.9,电镀废液溶液中锌离子浓度22.5mg/L,铅离子浓度11.25mg/L,铜离子浓度127.5mg/L ;分离的浓缩液中酸浓度为4.1 %,锌离子浓度0.18mg/L,铅离子浓度0.lmg/L,铜离子浓度0.25mg/L ;分离酸后的重金属废液通过硫化反应器,铜的回收率99 %,锌的回收率为97.5%,铅的回收率为95%。
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