CN1868925A

CN1868925A - 电镀废水集成膜分离循环利用工艺及设备

Info

Publication number: CN1868925A
Application number: CN 200510043669
Authority: CN
Inventors: 王俊川
Original assignee: 王俊川
Current assignee: Xiamen Leebam Membrane Technology Co., Ltd.
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2025-05-26
Also published as: CN100413791C

Abstract

电镀废水集成膜分离循环利用工艺，包括：1)预处理，去除电镀废水中的小分子量有机物及其他悬浮物；2)一级分离，使用纳滤膜对预处理的透过液进行纳滤分离，截留的含重金属的浓缩液回收至镀槽中重复利用，透过液含一价阳离子；3)二级分离，使用反渗透膜对一级分离的透过液进行反渗透分离，透过液回收至电镀漂洗槽中重复利用，含一价阳离子的浓缩液排放。其设备相应包括集水箱、预处理组件、纳滤膜组件和膜组件。本发明的工艺设计突出了对电镀废水中单价离子的有效去除，浓缩出高质量的重金属回收液，以及产生了符合纯水标准的回用于电镀漂洗的补给水，有效降低了企业的生产成本，也解决了废水排放污染环境的问题，实现了电镀行业的清洁生产。

Description

电镀废水集成膜分离循环利用工艺及设备

技术领域

本发明涉及电镀废水的处理，具体地说是指通过集成膜法对电镀废水进行分离处理，回收并循环利用其中的重金属和水的工艺和设备。

背景技术

电镀工艺是指借电解作用，在金属制件表面沉积一薄层其他金属或合金的方法，包括镀前处理(去油、去锈)、镀上金属层和镀后处理(钝化、去氢)等过程，常见的有电镀铜、镍、铬、锌、铜锌合金、铜锡合金等。电镀行业中大多数企业为中小型企业，其中中小企业占40％，多为手工作坊式的加工企业。所以在电镀生产过程中，由于员工操作不到位等问题，大量的贵重金属随着漂洗水流失，这样不仅资源消耗高，而且污染严重，在污染防治水平较低的情况下，污染事故时有发生。因此，需要对电镀废水进行适当处理，以达到国家规定的排放标准。

传统的电镀废水处理只按国家规定的排放标准处理，即利用化学、电化学等方法将有毒物质转化成无毒或危害较小的物质或转化为不溶于水的化合物，然后利用斜板沉淀池进行固液分离。虽然上清液按国家规定的标准排放，但是产生的大量含重金属的污泥，容易造成二次污染，同时也造成贵重金属和水资源的浪费。

近几年来，人们采用蒸发浓缩、离子交换等方法来回用电镀废水，但这些方法还存在不少问题，如处理成本高、工艺复杂化、没有完全循环回用等，特别关键的是透过液中并没有去除原镀液组成中的光亮剂和含一价离子的添加物去除，这样回用于镀件漂洗的水就形成恶性循环，严重影响了镀件的品质。

发明内容

本发明其主要目的在于克服上述现有电镀废水处理方法的诸多问题，从而提供一种具有较好环境效益和经济效益的电镀废水集成膜分离循环利用工艺及设备。

本发明采用如下技术方案：

电镀废水集成膜分离循环利用工艺，包括：1)预处理，去除电镀废水中的小分子量有机物及其他悬浮物；2)一级分离，使用纳滤膜对预处理的透过液进行纳滤分离，截留的含重金属的浓缩液回收至镀槽中重复利用，透过液含一价阳离子；3)二级分离，使用反渗透膜对一级分离的透过液进行反渗透分离，透过液回收至电镀漂洗槽中重复利用，含一价阳离子的浓缩液排放。

前述电镀废水集成膜分离循环利用工艺，预处理过程进一步包括：1)采用活性碳吸附电镀废水中的小分子量的有机物；2)采用微滤膜对前一步骤的透过液进行微滤分离；3)采用超滤膜对前一步骤的透过液进行超滤分离。

进一步地，将超滤分离产生的浓缩液加入待处理的电镀废水中进行循环预处理。

前述电镀废水集成膜分离循环利用工艺进一步包括，在所述一级分离过程中，对其浓缩液进行循环纳滤分离浓缩，直至达到所需的浓缩倍数，并且在其循环浓缩过程中控制其温度在一定范围内。

电镀废水集成膜分离循环利用设备，包括：集水箱，通过溢流管与电镀漂洗槽相连，用于收集电镀漂洗槽产生的电镀废水；预处理组件，通过管道与集水箱相连，该管道中设有增压泵，预处理组件用于对电镀废水进行预处理，其透过液出口连接到一高位水箱，用于存储该透过液；纳滤膜组件，通过管道与高位水箱相连，该管道中设有高压泵，纳滤膜组件用于对预处理分离的透过液进行纳滤分离，其浓缩液出口通过管道与镀槽相连；反渗透膜组件，通过管道与纳滤膜组件的透过液出口连接，该管道中设有高压泵，反渗透膜组件用于对纳滤分离的透过液进行反渗透分离，其浓缩液出口连接至外界，其透过液出口与电镀漂洗槽连接。

前述电镀废水集成膜分离循环利用设备，其高位水箱和纳滤膜组件之间的管道上连有一浓缩水箱，连接纳滤膜组件浓缩液出口与镀槽的管道通过一分支管道与该浓缩水箱相连，使浓缩水箱和纳滤膜组件形成一循环管路，该分支管道上设有一可控制管道通断的第一电磁阀，该循环管路与镀槽之间的管道上设有一可控制该管道通断的第二电磁阀，并且，在该浓缩水箱中还安装有可控制第一电磁阀、第二电磁阀通断的浓度仪。当浓缩水箱中浓度仪检测到其浓缩液浓度达到一定值时，第一电磁阀关闭，第二电磁阀打开，纳滤膜组件的浓缩液流向镀槽中重复用于电镀。

并且，该循环管路中设有冷却系统，该冷却系统的冷冻水入口安装有第三电磁阀，循环管路中设有控制该第三电磁阀通断的温度传感器。当该温度传感器检测到循环管路内浓缩液的温度升高到一定值时，第三电磁阀打开，冷却系统开始工作，为循环管路内浓缩液降温，以保证纳滤膜组件正常工作。

进一步地，高位水箱和浓缩水箱之间还设有受浓缩水箱中的浓度仪控制的第四电磁阀，浓缩水箱中装有可控制该第四电磁阀打开的液位控制器。当浓缩水箱中浓度仪检测到其浓缩液浓度达到一定值时，第四电磁阀关闭，以保证浓缩水箱内的浓缩液不被稀释，纳滤膜组件8的浓缩液流向镀槽中重复用于电镀，当浓缩水箱中的液位下降到一定程度时，液位控制器控制第四电磁阀打开，高位水箱中的预处理透过液流入浓缩水箱中，浓缩水箱中浓缩液的浓度降低，浓度仪控制第一电磁阀打开，第二电磁阀关闭，浓缩水箱中的浓缩液再次进行循环纳滤分离浓缩，上述过程不断重复。

前述电镀废水集成膜分离循环利用设备，其中，所述的预处理组件包依次串接于管道中的活性碳过滤组件、微滤膜组件和超滤膜组件。

综上所述，本发明的工艺设计突出了对电镀废水中单价离子的有效去除，浓缩出高质量的重金属回收液，以及产生了符合纯水标准的回用于电镀漂洗的补给水，有效降低了企业的生产成本，也解决了废水排放污染环境的问题，真正实现了电镀行业的清洁生产。

附图说明

图1为本发明的系统结构图。

具体实施例

下面参照图1说明本发明的一个具体实施例。

该电镀废水集成膜分离循环利用设备，其主要结构包括集水箱3、由活性碳过滤组件51、微滤膜组件52、超滤膜组件53组成的预处理组件串接而成的预处理组件5、纳滤膜组件8和反渗透膜组件10。集水箱3通过溢流管与电镀漂洗槽2相连，集水箱3和预处理组件5的入口通过管道连通，该管道中安装有增压泵4；超滤膜组件53的透过液出口与一高位水箱6相连，而且浓缩液出水通过管道连接至集水箱3；该中间水箱6通过管道与一浓缩水箱61连接，该浓缩水箱61与纳滤膜组件8的入口相连，该管道中设有高压泵7；纳滤膜组件8的透过液出口通过管道与反渗透膜组件10的入口相连，该管道中设有高压泵9；反渗透膜组件10的透过液出口连接至电镀漂洗槽2，其浓缩液出口连接至外界；纳滤膜组件8的浓缩液出口通过管道连接至镀槽1。

连接纳滤膜组件8浓缩液出口与镀槽1的管道通过一分支管道与浓缩水箱61相连，使浓缩水箱61和纳滤膜组件8形成一循环管路，该分支管道上设有一可控制管道通断的第一电磁阀14，该循环管路与镀槽1之间的管道上设有一可控制该管道通断的第二电磁阀13，并且，在该浓缩水箱61中还安装有可控制第一电磁阀14、第二电磁13阀通断的浓度仪12。

高位水箱6和浓缩水箱61之间还设有受浓缩水箱61中的浓度仪12控制的第四电磁阀17，浓缩水箱61中装有可控制该第四电磁阀17打开的液位控制器60。

循环管路中还设有冷却系统11，该冷却系统11的冷冻水入口安装有第三电磁阀15，循环管路中设有控制该第三电磁阀15通断的温度传感器16。

该电镀废水集成膜分离循环利用设备的工艺过程如下：

第一步，预处理。从镀槽1出来的工件如图1所示由左至右进入漂洗槽2，而漂洗水由右至左进入漂洗槽2，从而对工件进行漂洗，产生的电镀废水通过溢流管流入集水箱3，集水箱3中收集的电镀废水经增压泵4增压，到预处理组件5进行预处理，活性碳组件51可吸附小分子量的有机物，微滤膜组件52和超滤膜组件53则截留悬浮物和有机物。预处理组件5的透过液收集至高位水箱6内，而超滤膜组件53的浓缩液则回流至集水箱3中作循环处理。

第二步，一级分离。高位水箱6内的预处理透过液流至浓缩水箱61内，经高压泵7增压，通过纳滤膜组件8进行纳滤分离，其浓缩液回流至浓缩水箱61中，不断重复循环，当浓度仪12检测到浓缩水箱61中的浓缩液的浓度达到所需的浓度时，关闭第一电磁阀14，打开第二电磁阀13，关闭第四电磁阀17，纳滤膜组件8的浓缩液流至镀槽1中供电镀使用，当浓缩水箱61中的液位下降到一定程度时，液位控制器60控制第四电磁阀17打开，高位水箱6中的预处理透过液流入浓缩水箱61中，浓缩水箱61中浓缩液的浓度降低，浓度仪12控制第一电磁阀14打开，第二电磁阀13关闭，浓缩水箱61中的浓缩液再次进行循环纳滤分离浓缩，上述过程不断重复。

当温度传感器16检测到循环管路中的温度过高时，则控制第三电滋阀15打开，冷却系统11开始工作，以降低循环管路中浓缩液的温度，保证纳滤膜组件8正常工作。该纳滤膜组件8的浓缩液中含重金属离子，而透过液含一价离子。

第三步，二级分离。纳滤膜组件8的透过液经高压泵9加压，至反渗透膜组件10进行反渗透分离，其浓缩液含一价离子，可直接排放，不会造成污染，也可用于其它用途，而其透过液为纯水，可直接排入电镀漂洗槽2内再次用于电镀工件的漂洗。

上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims

1、电镀废水集成膜分离循环利用工艺，包括：

1)预处理，去除电镀废水中的小分子量有机物及其他悬浮物；

2)一级分离，使用纳滤膜对预处理的透过液进行纳滤分离，截留的含重金属的浓缩液回收至镀槽中重复利用，透过液含一价阳离子；

3)二级分离，使用反渗透膜对一级分离的透过液进行反渗透分离，透过液回收至电镀漂洗槽中重复利用，含一价阳离子的浓缩液排放。

2、如权利要求1所述的电镀废水集成膜分离循环利用工艺，预处理过程进一步包括：

1)采用活性碳吸附电镀废水中的小分子量的有机物；

2)采用微滤膜对前一步骤的透过液进行微滤分离；

3)采用超滤膜对前一步骤的透过液进行超滤分离。

3、如权利要求2所述的电镀废水集成膜分离循环利用工艺，其中，将超滤分离产生的浓缩液加入待处理的电镀废水中进行循环预处理。

4、如权利要求1所述的电镀废水集成膜分离循环利用工艺，进一步包括，在所述一级分离过程中，对其浓缩液进行循环纳滤分离浓缩，直至达到所需的浓缩倍数，并且在其循环浓缩过程中控制其温度在一定范围内。

5、电镀废水集成膜分离循环利用设备，包括：

集水箱，通过溢流管与电镀漂洗槽相连，用于收集电镀漂洗槽产生的电镀废水；

预处理组件，通过管道与集水箱相连，该管道中设有增压泵，预处理组件用于对电镀废水进行预处理，其透过液出口连接到一高位水箱，用于存储该透过液；

纳滤膜组件，通过管道与高位水箱相连，该管道中设有高压泵，纳滤膜组件用于对预处理分离的透过液进行纳滤分离，其浓缩液出口通过管道与镀槽相连；

反渗透膜组件，通过管道与纳滤膜组件的透过液出口连接，该管道中设有高压泵，反渗透膜组件用于对纳滤分离的透过液进行反渗透分离，其浓缩液出口连接至外界，其透过液出口与电镀漂洗槽连接。

6、如权利要求5所述的电镀废水集成膜分离循环利用设备，其中，高位水箱和纳滤膜组件之间的管道上连有一浓缩水箱，连接纳滤膜组件浓缩液出口与镀槽的管道通过一分支管道与该浓缩水箱相连，使浓缩水箱和纳滤膜组件形成一循环管路，该分支管道上设有一可控制管道通断的第一电磁阀，该循环管路与镀槽之间的管道上设有一可控制该管道通断的第二电磁阀，并且，在该浓缩水箱中还安装有可控制第一电磁阀、第二电磁阀通断的浓度仪。

7、如权利要求6所述的电镀废水集成膜分离循环利用设备，其中，所述循环管路中设有冷却系统，该冷却系统的冷冻水入口安装有第三电磁阀，循环管路中设有控制该第三电磁阀通断的温度传感器。

8、如权利要求6所述的电镀废水集成膜分离循环利用设备，其中，高位水箱和浓缩水箱之间还设有受浓缩水箱中的浓度仪控制的第四电磁阀，浓缩水箱中装有可控制该第四电磁阀打开的液位控制器。

9、如权利要求5所述的电镀废水集成膜分离循环利用设备，其中，所述的预处理组件包依次串接于管道中的活性碳过滤组件、微滤膜组件和超滤膜组件。