CN201092554Y

CN201092554Y - 在线离子交换回收镀镍废水的控制装置

Info

Publication number: CN201092554Y
Application number: CN 200720074794
Authority: CN
Inventors: 王维平; 林忠贵; 冷忠民
Original assignee: Shanghai Light Industry Research Institute Co Ltd
Current assignee: Shanghai Light Industry Research Institute Co Ltd
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2017-09-18

Abstract

本实用新型公开一种在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，适用于一镀镍废水回收系统，控制装置包括一pH传感器、电导率传感器、一电磁阀，以及一控制单元，该pH传感器检测镀镍废水回收系统的其中一离子交换柱的出水口的pH值，该控制单元根据该pH值变化来判断其对应离子交换柱的是否失效；该电导率传感器检测镀镍废水回收系统的回收水的电导率，根据该电导率控制该电磁阀的开启和关闭，以控制镀镍废水回收系统的补水机构是否进行补水。本实用新型可以提高离子交换柱的树脂利用率和系统的废水回用率。

Description

在线离子交换回收镀镍废水的控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种离子交换法的废水处理技术，尤其涉及一种可提高在线离子交换回收镀镍废水效率和效果的控制装置。

背景技术

在水处理技术中，用离子交换树脂法处理电镀废水，其简略过程是，从清洗镀件后的电镀废水中回收金属，再将回收金属后的废水重新回用，作为清洗水。其优点是，处理后出水水质好，并且可以实现水的回用和金属的回收，因此离子交换树脂法曾是我国电镀废水处理中应用最广泛的技术之一。

但是由于离子交换树脂法处理电镀废水操作和管理要求比较高，实现自动化的难度较大，从而限制了离子交换树脂法处理电镀废水方法的普及和推广。用弱酸阳离子交换树脂在线回收镀镍废水，使离子交换技术实现操作自动化，需要控制好两个关键点，一是离子交换树脂的饱和点，二是循环用水的水质控制点。目前大都采用人工观察方法或取样分析的方法来控制。由于受人为因素的影响和分析手段及周期的影响，废水的回收效率和效果难以保证。延误树脂再生时机会导致树脂饱和失效后仍继续运行，其结果是镍离子因不能有效吸附而流失，同时因循环水中镍离子浓度提高而影响镀件清洗效果。另外，在回用水循环使用时盐分会逐步积累，如果不适量补充清洗水也会影响镀件清洗效果，而如过量补充则会降低废水中镍的回收率和水的回用率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，用以判别和控制弱酸阳离子交换树脂饱和点和回用水含盐量，以同时提高废水中的金属回收效率、水的回用率和镀件清洗效果。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，适用于镀镍废水回收系统，该系统包括一第一漂洗槽、一第二漂洗槽、一水泵、以及至少一离子交换柱，其中从第一漂洗槽的出口输出含有镍离子的漂洗水至该水泵，经水泵输入至离子交换柱过滤后回输至该第二漂洗槽，该系统还包括对该第二漂洗槽补充清洁水的补水机构，该控制装置包括：pH传感器，设于其中一离子交换柱的出水口，以检测该出水口的pH值；电导率传感器，设于第一漂洗槽出口至第二漂洗槽的回收水管路上，以检测回收水的电导率；电磁阀，设于补水机构上，以控制补水机构的补水；控制单元，与pH值传感器、电导率传感器和电磁阀连接，该控制单元接收该pH值和电导率，根据该pH值变化来判断其对应离子交换柱的状态，以及根据该电导率控制该电磁阀的开启和关闭。

上述的控制装置中，该离子交换柱的数量为两个以上，而该pH值传感器设于自该水泵侧起的第一个或者第二个离子交换柱的出水口。

上述的控制装置中，该控制单元具有一预定pH区间，当该pH值进入该预定pH区间且保持一设定时间时，该控制单元判断对应离子交换柱失效。当离子交换柱失效时，该控制单元发出警报信号。

上述的控制装置中，该预定pH区间是4～7。

上述的控制装置中，该电导率传感器设于该水泵的出水口处。

上述的控制装置中，该控制单元具有一电导率控制点，当电导率超过该电导率控制点时，控制单元控制该电磁阀开启，使该补水机构对第二漂洗槽补水；当电导率低于电导率控制点时，控制单元控制电磁阀关闭，使补水机构停止对第二漂洗槽补水。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，一方面，可以判断离子交换树脂饱和点，提高离子交换树脂的有效利用率，既防止树脂未饱和再生而降低树脂利用率，又防止树脂饱和后继续使用而引起镍的流失，提高金属回收效率；另一方面，应用本实用新型可以根据镀件清洗要求准确控制循环回用水的含盐量，保证清洗效果，提高废水回用率。由于补水时机的准确，还可以有效降低补充水用量。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是具有本实用新型的控制装置的废水回收和循环系统示意图。

具体实施方式

本实用新型的目的在于判别和控制弱酸阳离子交换树脂在线回收镀镍废水树脂饱和点和回用水含盐量控制，为饱和树脂的及时再生和清洗水的补充时机及补充量提供有效的手段。

图1是具有本实用新型的控制装置的废水回收和循环系统示意图。请参阅图1所示，一个废水回收和循环系统包括镀镍槽11、回收槽12、第一漂洗槽13、第二漂洗槽14、水泵15、以及多个离子交换柱16～18，其中镀镍过程中含镍的溶液经过回收槽12带入漂洗槽，镀件先后在第一漂洗槽13和第二漂洗槽14进行清洗。含镍的废水被水泵15从第一漂洗槽13的出口抽出，先后经过第一交换柱16、第二交换柱17，第三交换柱18，废水中的镍离子被吸附于交换柱中的弱酸阳离子交换树脂，然后，净化的水通过管路输送到第二漂洗槽14回用。

值得注意的是，虽然在回收过程中镍离子被去除，但是水中总的含盐量没有降低，随着回用水的不断循环，盐分有积累的趋势，因此需要适当补充清水。在第二漂洗槽14的进口，还设有一补水机构19，其通过管路对第二漂洗槽14补充清洁水。

下面说明本实用新型的控制装置的组成及工作原理。

请仍然参阅图1所示，本控制装置包括pH传感器21、电导率传感器22、电磁阀23和控制单元24。pH传感器21可安装在各离子交换柱的出水口，以检测此出水口的pH值。在此实施例中，pH传感器21设在第一交换柱16的出水口，其检测的pH值信号发到控制单元24。电导率传感器22设于第一漂洗槽13的出口至第二漂洗槽14的回收水管路上，用以检测回收水的电导率C。举例来说，电导率传感器22可设于第一交换柱16的进口处(即水泵的出口处，如图1所示)，或者是第三交换柱18的出口处，以获得表征盐分积累的状况的电导率值C，并发送至控制单元24。此外，电磁阀23设于补水机构19的管路上并连接至控制单元24，电磁阀23接收控制单元24的信号，以控制补水的开始和停止。

控制单元24根据pH传感器所测量的pH值变化来判断对应离子交换柱的状态(有效或失效)。在本实施例中，控制单元24具有一预定pH区间，该区间例如是4～7。当pH传感器所测量的pH值由高到低到达4～7区间中的某一值并保持一设定时间后，控制单元24判定第一交换柱16已经饱和失效。此时控制单元24发出报警信号，提示操作者第一交换柱16需要更换再生，避免饱和失效的树脂继续使用。举例来说，pH传感器21测得第一交换柱16出口的pH值从8.5逐步下降到5.8，此后pH值进入稳定状态，据此可以判断第一交换柱16中的树脂已经饱和。经取样分析验证，第一交换柱16进口与出口的镍离子浓度确已等同，说明本实用新型的判断方法与实际结果一致。

上述设定时间例如为3～7小时，并且不要求很严格，在系统中存在多个离子交换柱时，允许更长的设定时间，甚至允许在其中一个交换柱达到饱和后的一段时间后再替换，在此期间，其后的离子交换柱仍然有效。

上述离子交换柱的数量仅为举例，并不用以限制本实用新型。在本实用新型中，离子交换柱的数量为1个以上，其中当离子交换柱的数量为1时，可能存在树脂未饱和就要替换的情形，而对上述pH值和设定时间的要求较为严格；因此离子交换柱数量优选为2～3个。当离子交换柱的数量为2～3时，pH传感器21可设在第一个交换柱(自水泵出口侧起)的出口(如上述实施例)，然而较佳地是设在第二个交换柱(如上述第二交换柱17)的出口，这样可以同时更换第一、第二个交换柱，减少交换柱更换的频率，提高工作效率。此外，当离子交换柱的数量超过3个时，在实际中应选择更大扬程的水泵。

另外，控制单元24根据该电导率C控制该电磁阀23的开启和关闭，以控制补水。在本实用新型中，根据不同用户的水质要求可以设定不同的电导率控制点。举例来说，控制单元24可设定一电导率控制点。在一个实施例中，该控制点可为1400μS/cm。随着设备运行，循环回用水中的含盐量逐步上升，当控制单元24检测到循环回用水的电导率超过1400μS/cm时，证明水中的含盐量高于可以接受的值，将影响镀件的清洗效果，此时控制单元24控制电磁阀23开启，清洁的水补充进入第二漂洗槽14，循环水的含盐量随之下降；当控制单元24检测到回用水的电导率重新下降至1400μS/cm时，控制电磁阀23关闭，停止补水。电导率控制可以在保证镀件清洗效果的前提下使镀镍废水的回收达到尽可能高的水平。

因此，应用本实用新型的控制装置，一方面可以判断离子交换树脂饱和点，提高离子交换树脂的有效利用率，既防止树脂未饱和再生而降低树脂利用率，又防止树脂饱和后继续使用而引起镍的流失，提高金属回收效率；另一方面，应用本实用新型可以根据镀件清洗要求准确控制循环回用水的含盐量，保证清洗效果，提高废水回用率。由于补水时机的准确，还可以有效降低补充水用量。实践证明，与现有的人工观察或取样分析方法相比，本实用新型的补充水用水量由原来的1200升/小时，下降至360升/小时，节水70％。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，适用于一镀镍废水回收系统，该系统包括一第一漂洗槽、一第二漂洗槽、一水泵、以及至少一离子交换柱，其中从第一漂洗槽的出口输出含有镍离子的漂洗水至该水泵，经水泵输入至离子交换柱过滤后回输至该第二漂洗槽回用，该系统还包括对该第二漂洗槽补充清洁水的补水机构，其特征在于，所述控制装置包括：

pH传感器，设于其中一离子交换柱的出水口，以检测该出水口的pH值；

电导率传感器，设于该第一漂洗槽出口至第二漂洗槽的回收水管路上，以检测回收水的电导率；

电磁阀，设于所述补水机构上，以控制补水机构的补水；

控制单元，与所述pH值传感器、电导率传感器和电磁阀连接，该控制单元接收该pH值和电导率，根据该pH值变化来判断其对应离子交换柱的状态，以及根据该电导率控制该电磁阀的开启和关闭。

2.如权利要求1所述的在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，其特征在于，该离子交换柱的数量为两个以上。

3.如权利要求2所述的在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，其特征在于，该pH值传感器设于自该水泵侧起的第一个离子交换柱的出水口。

4.如权利要求2所述的在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，其特征在于，该pH值传感器设于自该水泵侧起的第二个离子交换柱的出水口。

5.如权利要求1～4任一项所述的在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，其特征在于，该控制单元具有一预定pH区间，当该pH值进入该预定pH区间且保持一设定时间时，该控制单元判断对应离子交换柱失效，并发出警报信号。

6.如权利要求5所述的在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，该预定pH区间是4～7。

7.如权利要求1所述的在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，其特征在于，该电导率传感器设于该水泵的出水口处。

8.如权利要求1所述的在线离子交换回收镀镍废水的控制装置，其特征在于，该控制单元具有一电导率控制点，当所述电导率超过该电导率控制点时，该控制单元控制该电磁阀开启；当所述电导率低于该电导率控制点时，该控制单元控制该电磁阀关闭。