CN104073867A - 电镀废水铜镍一体化循环在线回收装置及回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置及回收方法，该装置是由调节池、离子交换柱、中间池、反渗透装置、浓液池和电解装置依次连接而成；所述的方法是基于该装置而设计的。本发明的装置能够实现对含铜、镍电镀废水的一体化处理与回收，处理废水的同时具有一定的经济价值，整个装置布局合理，废水达标外排，实现高浓度含铜/镍电镀废水在整个装置的内的循环流动，大程度减少与外界环境接触，减少污染；同时，本装置有在线浓度探头和在线pH值探头，能够实现在线监控。
Description
技术领域
本发明属于电镀废水的处理领域，具体涉及一种针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置及回收方法。
背景技术
电镀行业被称为当今全球三大污染工业之一，但电镀行业为机械、电子、化工等各个工业部门服务，仍旧是现代工业体系中不可或缺的重要工业部门。
在电镀生产过程中排出的废水含有铬、铜、镍等重金属离子、氰化物等剧毒物质和大量的有机污染物，水质不易控制且成分复杂，是公认的较难处理的工业废水之一。据不完全统计，目前我国电镀企业约为2万家，一年排放的电镀废水约为40亿立方米。电镀行业废水排放量大，且含有大量的重金属，排放到环境中不仅会对环境造成重大危害，还造成了资源的浪费。针对这些问题，国家环保部确定电镀行业作为清洁生产行业之一，传统的电镀废水末端治理并不能够根治污染，目前电镀行业清洁化生产的开展更是刻不容缓。减少电镀生产过程中废水排放，提高重金属利用率，并在治理阶段回收重金属是实现电镀清洁生产的重要途径。
综上所述，在电镀废水的处理过程中，减少电镀生产过程中废水排放，提高重金属利用率，在治理废水的同时回收重金属，是实现电镀清洁生产的重要途径。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，该装置能实现废水在整个系统内的循环流动，回收电镀废水中铜、镍等金属，出水达标排放。
本发明的另一目的是提供基于上述装置的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，是由调节池、离子交换柱、中间池、反渗透装置、浓液池和电解装置依次连接而成；
所述的离子交换柱、反渗透装置和电解装置都采用现有技术的设备即可；
所述的离子交换柱还连接离子交换再生液池，用于补充离子交换再生液；所述的反渗透装置还连接反渗透装置清洗池，用于清洗反渗透装置；所述的电解装置还连接电解装置缓冲液池，用于补充缓冲液；电解装置还与供电系统连接；
所述的调节池、中间池、浓液池和电解装置中都安装浓度在线显示装置和在线浓度探头，用于监测废水中铜/镍离子的浓度；浓液池和电解装置中还安装pH值在线显示装置和在线pH值探头，用于监测废水的pH值；
本发明回收装置的各个部件之间还有控制阀、三通、水泵。
一种基于上述装置的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收方法，包括以下步骤：
(1)打开控制阀，让电镀废水流入调节池再流入离子交换柱；通过离子交换之后，电镀废水中的铜/镍离子富集到离子交换柱上，电镀废水的重金属含量大大减少，流向废水站进行后续处理；
(2)当检测发现通过离子交换柱后的电镀废水的铜/镍离子浓度超过设定值，这时要停止废水的流入和流出，打开控制阀让离子交换再生液进入离子交换柱，再生之后含有较高浓度铜/镍离子的浓液进入中间池；
(3)浓液由中间池进入反渗透装置；反渗透装置处理后的出水可达标排放；当检测发现反渗透装置的出水中的铜/镍离子浓度超过设定值，这时要停止浓液流入和出水流出，打开控制阀让清洗液进入反渗透装置；清洗后，含有较高浓度铜/镍离子的浓液进入浓液池；
(4)当浓液池中铜/镍离子浓度达到20-60g/L时，打开控制阀让浓液进入电解装置，电解，定期从阴极上回收铜和镍；
(5)当电解装置中铜/镍离子浓度降到10-15g/L时，打开控制阀使电解液回流至浓液池，实现废水在浓液池与电解装置间的小循环流动；当浓度降到10g/L以下时打开控制阀使电解液回流至调节池，实现废水在整个装置内的大循环流动；
所述的电解，采用直流电源供电，电压3-5V，阴极板采用不锈钢板，阳极板采用钌铱涂层钛板，极板间距为15～30mm，电解温度为30～60℃，电解液的pH值为2～5。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明的装置能够实现对含铜、镍电镀废水的一体化处理与回收，处理废水的同时具有一定的经济价值，整个装置布局合理，废水达标外排，实现高浓度含铜/镍电镀废水在整个装置的内的循环流动，最大程度减少与外界环境接触，减少污染；同时，本装置有在线浓度探头和在线pH值探头，能够实现在线监控。
附图说明
图1是本发明的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置的结构示意图；其中，1-调节池；2-离子交换柱；3-中间池；4-反渗透装置；5-浓液池；6-电解装置；7-离子交换再生液池；8-反渗透装置清洗池；9-电解装置缓冲液池；10-供电系统；11-控制阀；12-控制阀；13-控制阀；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-浓度在线显示装置；25-浓度在线显示装置；26-浓度在线显示装置；27-pH值在线显示装置；28-浓度在线显示装置；29-pH值在线显示装置；30-在线浓度探头；31-在线浓度探头；32-在线浓度探头；33-在线pH值探头；34-在线浓度探头；35-在线pH值探头。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
一种针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，其结果如图1所示，是由调节池1、离子交换柱2、中间池3、反渗透装置4、浓液池5和电解装置6依次连接而成；
所述的离子交换柱2、反渗透装置4和电解装置6都采用现有技术的设备即可；
所述的离子交换柱2还连接离子交换再生液池7，用于补充离子交换再生液；所述的反渗透装置4还连接反渗透装置清洗池8，用于清洗反渗透装置4；所述的电解装置6还连接电解装置缓冲液池9，用于补充缓冲液；电解装置6还与供电系统10连接；
所述的调节池1、中间池3、浓液池5和电解装置6中都安装浓度在线显示装置和在线浓度探头，用于监测废水中铜/镍离子的浓度；浓液池5和电解装置6中还安装pH值在线显示装置和在线pH值探头，用于监测废水的pH值；
本发明回收装置的各个部件之间还有控制阀、三通、水泵。
一种基于上述装置的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收方法，包括以下步骤：
(1)打开控制阀11，让电镀废水流入调节池1再流入离子交换柱2；通过离子交换之后，电镀废水中的铜/镍离子富集到离子交换柱2上，电镀废水的重金属含量大大减少，流向废水站进行后续处理；
(2)当检测发现通过离子交换柱2后的电镀废水的铜/镍离子浓度超过设定值，这时要停止废水的流入和流出，打开控制阀让离子交换再生液进入离子交换柱2，再生之后含有较高浓度铜/镍离子的浓液进入中间池3；
(3)浓液由中间池3进入反渗透装置4；反渗透装置4处理后的出水可达标排放；当检测发现反渗透装置4的出水中的铜/镍离子浓度超过设定值，这时要停止浓液流入和出水流出，打开控制阀让清洗液进入反渗透装置4；清洗后，含有较高浓度铜/镍离子的浓液进入浓液池5；
(4)当浓液池5中铜/镍离子浓度达到20-60g/L时，打开控制阀让浓液进入电解装置6，电解；电解采用直流电源供电，电压3-5V，阴极板采用不锈钢板，阳极板采用钌铱涂层钛板，极板间距为15～30mm，电解温度为30～60℃，电解液的pH值为2～5；定期从阴极上回收铜和镍；
(5)当电解装置6中铜/镍离子浓度降到10-15g/L时，开启水泵20、打开控制阀12、关闭控制阀13使电解液回流至浓液池5，实现废水在浓液池与电解装置间的小循环流动；当浓度降到10g/L以下时开启水泵20、打开控制阀13、关闭控制阀12使电解液回流至调节池1，实现废水在整个装置内的大循环流动。
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，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，其特征在于是由调节池、离子交换柱、中间池、反渗透装置、浓液池和电解装置依次连接而成。
2.根据权利要求1所述的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，其特征在于：所述的离子交换柱还连接离子交换再生液池。
3.根据权利要求1所述的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，其特征在于：所述的反渗透装置还连接反渗透装置清洗池。
4.根据权利要求1所述的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，其特征在于：所述的电解装置还连接电解装置缓冲液池。
5.根据权利要求1所述的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，其特征在于：所述的电解装置还与供电系统连接。
6.根据权利要求1所述的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，其特征在于：所述的调节池、中间池、浓液池和电解装置中都安装浓度在线显示装置和在线浓度探头。
7.根据权利要求1所述的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收装置，其特征在于：所述的浓液池和电解装置中还安装pH值在线显示装置和在线pH值探头。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述装置的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)打开控制阀，让电镀废水流入调节池再流入离子交换柱；通过离子交换之后，电镀废水中的铜/镍离子富集到离子交换柱上，电镀废水的重金属含量大大减少，流向废水站进行后续处理；
(2)当检测发现通过离子交换柱后的电镀废水的铜/镍离子浓度超过设定值，这时要停止废水的流入和流出，打开控制阀让离子交换再生液进入离子交换柱，再生之后含有较高浓度铜/镍离子的浓液进入中间池；
(3)浓液由中间池进入反渗透装置；反渗透装置处理后的出水可达标排放；当检测发现反渗透装置的出水中的铜/镍离子浓度超过设定值，这时要停止浓液流入和出水流出，打开控制阀让清洗液进入反渗透装置；清洗后，含有较高浓度铜/镍离子的浓液进入浓液池；
(4)当浓液池中铜/镍离子浓度达到20-60g/L时，打开控制阀让浓液进入电解装置，电解，定期从阴极上回收铜和镍；
(5)当电解装置中铜/镍离子浓度降到10-15g/L时，打开控制阀使电解液回流至浓液池；当浓度降到10g/L以下时打开控制阀使电解液回流至调节池，实现废水在整个装置内循环流动。
9.根据权利要求8所述的针对电镀废水中铜和镍的一体化循环在线回收方法，其特征在于：所述的电解，采用直流电源供电，电压3-5V，阴极板采用不锈钢板，阳极板采用钌铱涂层钛板，极板间距为15～30mm，电解温度为30～60℃，电解液的pH值为2～5。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160713 Termination date: 20190714 |
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