CN207375858U - 一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置 - Google Patents

Abstract

一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置，包括pH调节池、第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统、pH回调池、产水池和输送泵和原水池，所述原水池通过输送泵与第一膜系统连通，所述第一膜系统与第二膜系统连通，所述第二膜系统与第三膜系统连通，所述第三膜系统分别连通有pH回调池和产水池，所述pH回调池出口设置有输送泵，所述产水池尾部设置有输送泵。本实用新型大大减少了废水排放量及排污费，对工业含镍废水的节能减排意义重大。

Description

一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置

技术领域

本实用新型属于废水处理装置，具体为一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置。

背景技术

金属镍为重要的电池原材料，因此电池原材料生产厂废水中含有重金属镍，重金属镍很难在自然界中降解为无害物，废水若不达标直接排放不但严重污染环境而且造成资源浪费。因此，有必要对重金属废水进行处理及回收，一方面可以保护环境，另一方面也可以为企业带来一定的经济效益。

常规含镍废水处理方法有：化学沉淀法，离子交换法，膜分离法，电渗析，蒸馏法等。化学沉淀法原理是镍离子在碱性条件下形成氢氧化镍沉淀，再形成絮凝体氢氧化镍沉淀分离；离子交换法原理是离子交换基团交换离子在一定条件下与溶液中的离子进行交换；膜分离和电渗析采用反渗透压力或电场作用下溶液的离子穿过反渗透膜或离子膜进行迁移达到盐水分离；蒸馏法采用蒸发盐水中水分进行盐水分离。电池原材料生产厂含镍废水水质特点是镍离子含量较低、钠离子含量高（20-30g/L），采用碱式化学沉淀法处理出水含镍离子0.8-1.2mg/L；采用高铁酸盐沉淀或电絮凝、电气浮法，出水镍离子0.6-0.8mg/L；采用离子交换法由于废水中钠离子含量达到20-30g/L，离子交换后镍含量最佳值0.36mg/L，很难达到地方排放要求（0.2mg/L）。采用反渗透或纳滤膜分离是将镍离子浓缩的方法，最终浓水还是采用化学沉淀分离，无法重新利用镍离子；蒸馏法也是浓缩的一种方法，结晶盐为混盐，只能做危废处理，无法做到回用镍离子，所以选择合适高效的处理低浓度含镍废水的工艺是电池原材料废水处理的关键。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置，解决背景技术中的问题。

本实用新型采用以下技术方案实现：

一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置，包括PH调节池、第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统、PH回调池、产水池和输送泵和原水池，所述原水池通过输送泵与第一膜系统连通，所述第一膜系统与第二膜系统连通，所述第二膜系统与第三膜系统连通，所述第三膜系统分别连通有PH回调池和产水池，所述PH回调池出口设置有输送泵，所述产水池尾部设置有输送泵。

本实用新型中，第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统均采用特种分离膜技术，特种分离膜原理是在一定条件下形成氢氧化镍胶体，用大于纳滤孔径小于超滤孔径的特种孔径分离膜进行氢氧化镍胶体分离，具有选择性分离，离子和水分通过膜元件，截留浓缩氢氧化镍胶体。

本实用新型中，第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统均采用特种分离膜技术，具有高效，节能，操作方便，占地面积少同时能够回收镍资源，因此在处理含镍废水时优势较明显。

本实用新型解决了高盐低浓度含镍重金属废水回用镍并超低浓度排放含镍废水处理技术难题，主要功能是回收低浓度镍离子，克服了常规高盐含镍废水处理技术不能达到超低排放浓度要求难题。整个装置具有操作控制简单，系统运行稳定，能高效地处理含镍废水的特点。

本实用新型中，PH调节池将含镍废水用氢氧化钠将废水PH值调到11-13，形成氢氧化镍胶体。

本实用新型中，第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统采用错流过滤运行方式，第一膜系统的浓缩倍数为7倍浓缩倍数比，第二膜系统的浓缩倍数为4倍浓缩倍数比，第三膜系统的浓缩倍数为2倍浓缩倍数比。

本实用新型中，第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统均包含超滤分离膜、循环泵、管道，所述超滤分离膜的入口连通有管道，所述超滤分离膜的出口连通有管道，所述超滤分离膜入口处的管道与超滤分离膜出口处的管道之间连通有循环泵，所述第一膜系统包括至少7个超滤分离膜，所述第二膜系统包含至少4个超滤分离膜，所述第三膜系统包含至少2个超滤分离膜。

本实用新型中，超滤分离膜的材料为PVDF。

本实用新型中，超滤分离膜的孔径在0.01-0.1um。

本实用新型中，PH回调池将含镍废水回调PH值到6-9，再外排。

本实用新型中，第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统应定期用pH=3的HNO₃溶液与pH=12的NaOH溶液依次清洗，确保恢复膜的通量和镍离子分离率，确保废水出水镍离子小于0.2mg/L。

有益效果：本实用新型采用膜分离法处理高盐低浓度含镍废水，抗冲击负荷的能力强，受前段上生产线出水镍离子浓度变化影响小；本实用新型使用条件简单，方便操作。处理时受温度影响较小，膜装置可承受的废水温度范围较大。处理过程中无人工操作部分，数据监控系统完善，可根据系统显示数据对处理情况及时进行调整；本实用新型对废水中高盐低浓度镍离子的去除率可达98%，清水中镍离子浓度<0.05mg/L。处理后的浓水可回流至生产线进行电池原材料的生产，这样大大减少了废水排放量及排污费，对工业含镍废水的节能减排意义重大。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型第一膜系统的结构示意图；

图3为本实用新型第二膜系统的结构示意图；

图4为本实用新型第三膜系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1，一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置的结构示意图，一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置，包括PH调节池1、第一膜系统2、第二膜系统3、第三膜系统4、PH回调池5、产水池6和输送泵7和原水池8，所述原水池8通过输送泵7与第一膜系统2连通，所述第一膜系统2与第二膜系统3连通，所述第二膜系统3与第三膜系统4连通，所述第三膜系统4分别连通有PH回调池5和产水池6，所述PH回调池5出口设置有输送泵7，所述产水池6尾部设置有输送泵7。

本实用新型中，第一膜系统2、第二膜系统3、第三膜系统4均采用特种分离膜技术，特种分离膜原理是在一定条件下形成氢氧化镍胶体，用大于纳滤孔径小于超滤孔径的特种孔径分离膜进行氢氧化镍胶体分离，具有选择性分离，离子和水分通过膜元件，截留浓缩氢氧化镍胶体。

本实用新型中，第一膜系统2、第二膜系统3、第三膜系统4均采用特种分离膜技术，具有高效，节能，操作方便，占地面积少同时能够回收镍资源，因此在处理含镍废水时优势较明显。

本实用新型解决了高盐低浓度含镍重金属废水回用镍并超低浓度排放含镍废水处理技术难题，主要功能是回收低浓度镍离子，克服了常规高盐含镍废水处理技术不能达到超低排放浓度要求难题。整个装置具有操作控制简单，系统运行稳定，能高效地处理含镍废水的特点。

本实用新型中，PH调节池1将含镍废水用氢氧化钠将废水PH值调到11-13，形成氢氧化镍胶体。

本实用新型中，第一膜系统2、第二膜系统3、第三膜系统4采用错流过滤运行方式，第一膜系统2的浓缩倍数为7倍浓缩倍数比，第二膜系统3的浓缩倍数为4倍浓缩倍数比，第三膜系统4的浓缩倍数为2倍浓缩倍数比。

参见图2、图3，图4，一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置第一膜系统的结构示意图，一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置第二膜系统的结构示意图，一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置第三膜系统的结构示意图，第一膜系统2、第二膜系统3、第三膜系统4均包含超滤分离膜9、循环泵10、管道11，所述超滤分离膜9的入口连通有管道11，所述超滤分离膜9的出口连通有管道11，所述超滤分离膜9入口处的管道11与超滤分离膜9出口处的管道11之间连通有循环泵10，所述第一膜系统2包括至少7个超滤分离膜9，所述第二膜系统3包含至少4个超滤分离膜9，所述第三膜系统4包含至少2个超滤分离膜9。

本实用新型中，超滤分离膜9的材料为PVDF。

本实用新型中，超滤分离膜9的孔径在0.01-0.1um。

本实用新型中，PH回调池5将含镍废水回调PH值到6-9，再外排。

本实用新型中，第一膜系统2、第二膜系统3、第三膜系统4应定期用pH=3的HNO₃溶液与pH=12的NaOH溶液依次清洗，确保恢复膜的通量和镍离子分离率，确保废水出水镍离子小于0.2mg/L。

实施例1

湖南某电池材料生产厂所生产的含镍重金属污水在经过常规化学法处理流程对镍处理后，镍含量较低，因此排放的污水中的镍含量无法达到当地排放标准。电池厂采用了化学沉淀法、电絮凝、离子交换法对排放废水进行深度除镍中试试验，其中化学法和电絮凝法除镍出水镍含量高于0.6mg/L，离子交换法由于废水中钠离子含量较高，对镍离子形成氢氧化镍沉淀的去除造成了影响，出水镍含量高于0.36mg/L，无法达到当地排放要求。采用本实用新型特种分离膜中试装置出水镍含量低于0.05mg/L，远低于当地环保排放指标，浓水由于没有添加絮凝剂和助凝剂，较高含镍浓水可以直接回到生产线生产原料，不存在镍离子污染转移。采用本专利处理技术是将含镍污水储水箱，PH调节箱，增压泵，特种膜分离装置，PH回调水箱依次连接而成，高盐低浓度含镍废水经过特种膜分离装置的分离后清水达标排放，含镍浓液回流到生产线。膜分离装置反洗溶剂为NaOH与HNO₃。电池原料废水首先进入储水池，PH调节后由增压泵输送至膜系统，废水在流经第一膜系统2、第二膜系统3、第三膜系统4后，产水流入产水池，并可用于厂区使用或者作为膜的反洗用水。浓水回到生产线回收利用。

实施例2

电池原料生产厂废水中镍浓度通常为1mg/L左右，采用本实用新型所属的工艺处理后，出水镍离子浓度小于0.05mg/L，达到了《湘江流域重金属污染治理实施方案》的标准，并能保持出水效果的稳定。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置，包括pH调节池、第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统、pH回调池、产水池和输送泵和原水池，其特征在于，所述原水池通过输送泵与第一膜系统连通，所述第一膜系统与第二膜系统连通，所述第二膜系统与第三膜系统连通，所述第三膜系统分别连通有pH回调池和产水池，所述pH回调池出口设置有输送泵，所述产水池尾部设置有输送泵。

2.根据权利要求1所述的一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置，其特征在于，第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统采用错流过滤运行方式，第一膜系统的浓缩倍数为7倍浓缩倍数比，第二膜系统的浓缩倍数为4倍浓缩倍数比，第三膜系统的浓缩倍数为2倍浓缩倍数比。

3.根据权利要求1所述的一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置，其特征在于，第一膜系统、第二膜系统、第三膜系统均包含超滤分离膜、循环泵、管道，所述超滤分离膜的入口连通有管道，所述超滤分离膜的出口连通有管道，所述超滤分离膜入口处的管道与超滤分离膜出口处的管道之间连通有循环泵，所述第一膜系统包括至少7个超滤分离膜，所述第二膜系统包含至少4个超滤分离膜，所述第三膜系统包含至少2个超滤分离膜。

4.根据权利要求3所述的一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置，其特征在于，超滤分离膜的材料为PVDF。

5.根据权利要求3所述的一种高盐低浓度含镍重金属废水处理及回用装置，其特征在于，超滤分离膜的孔径在0.01-0.1um。