申请日2017.06.15
公开(公告)日2017.08.18
IPC分类号C02F9/06; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种膜电解法处理低浓度含镍 废水的方法，低浓度的含镍废水先经过过滤柱，从过滤柱底部流出，然后进入离子交换柱进行离子交换，随着交换的进行，离子交换柱内的树脂由淡黄色逐步变为绿色，当离子交换柱2内的树脂交换达到饱和，就会看到柱内出现一条浅绿色的带状接近顶部，即可停止交换，这时打开离子交换柱底部的废水阀门把剩余的废水排出去，剩余的废水需要再次交换;然后把再生液箱的阀门打开进行再生，采用上进下出的方式，在离子交换柱底部的洗脱液出口将洗脱液进行收集;本发明电解废水回收金属镍不仅可以解决了排放含有重金属废水所产生的污染环境的问题，同时，也创造了一定的经济效益。
摘要附图
权利要求书
1.一种膜电解法处理低浓度含镍废水的方法，其特征在于，包括两个步骤;
第一步，低浓度的含镍废水先经过过滤柱，从过滤柱底部流出，然后进入离子交换柱进行离子交换，随着交换的进行，离子交换柱内的树脂由淡黄色逐步变为绿色，当离子交换柱2内的树脂交换达到饱和，就会看到柱内出现一条浅绿色的带状接近顶部，即可停止交换，这时打开离子交换柱底部的废水阀门把剩余的废水排出去，剩余的废水需要再次交换;然后把再生液箱的阀门打开进行再生，采用上进下出的方式，在离子交换柱底部的洗脱液出口将洗脱液进行收集，洗脱液中含有大量的被洗脱下来的金属离子，即得到了高浓度的含镍废水，这样就完成了含镍废水的浓缩;
第二步，含镍废水的浓缩而后通入电解槽内，电解槽电解28h;
电解过程中，阴极室的SO42-透过阴离子交换膜到阳极室，其电极反应式为：
阳极室：2H2O-4e→02↑+4H+ H++OH-→H20
阴极室：Ni2+ +2e→Ni(主反应) 2H+ +2e→ H2↑
电解过程中，阴极室的SO42-可以通过阴离子交换膜进入阳极室，最后在阳极上产生气体O2，而阳极室中的H+却不能透过阴离子交换膜，这样就避免对金属镍的沉积产生不良影响，同时抑制了H2的产生，提高了电流效率，而且阳极室中产生的H+和来自阳极液中的OH-也可以中和。
2.根据权利要求1所述的膜电解法处理低浓度含镍废水的方法，其特征在于，所述离子交换柱为机玻璃圆柱制作，柱身共有5个进出水阀门，内填充有树脂，离子交换模式采用下进上出的模式。
3.根据权利要求1所述的膜电解法处理低浓度含镍废水的方法，其特征在于，所述聚乙烯微孔过滤柱1为封闭式有机玻璃圆柱，内部填充聚乙烯烧结管，柱身布设有一个进出水阀门。
4.根据权利要求1所述的膜电解法处理低浓度含镍废水的方法，其特征在于，所述再生液箱采用圆形的有机玻璃下口瓶，下口瓶底部设有一个出水端口，再生液由出水端口进入离子交换柱2。
5.根据权利要求1所述的膜电解法处理低浓度含镍废水的方法，其特征在于，所述再生液选用Na2SO4溶液，浓度为5%，运用上进下出的再生方式，洗脱液中镍离子浓度达到10.0g/L左右，有利于膜电解回收金属。
6.根据权利要求1所述的膜电解法处理低浓度含镍废水的方法，其特征在于，优选为Na型强酸性苯乙烯阳离子交换树脂，型号为001×7(732)，该交换树脂为圆形颗粒状，颜色为浅黄色，含水率大约为46%-52%，它有良好的化学稳定性和耐温性能等，一般用做水的除盐和软化作用。
7.根据权利要求1所述的膜电解法处理低浓度含镍废水的方法，其特征在于，所述有机玻璃电解槽形状为圆柱形，有机玻璃电解槽中部安装有异相型3362A型阴离子交换膜，其中电解电压为6V，阳极液统一为氢氧化钠溶液，浓度为0.5mol/l，阴极液为NiSO4溶液，将pH值调到4.5。
说明书
一种膜电解法处理低浓度含镍废水的方法
技术领域
本发明涉及一种电子工业污水处理领域，具体是一种膜电解法处理低浓度含镍废水的方法。
背景技术
随着我国经济技术和科技的进步，电子工业的迅速发展，镍金属的需求量与日俱增，但是，金属镍是不可再生资源，镍的消费量远远超过了镍的生产量，因此，对废水中金属镍的回收利用和再生就成了不可避免的发展之路。另外，镍金属属于稀有贵金属，有很高的经济价值，镍及其化合物对人体的健康也会造成不良影响，所以，不论从社会效益、经济效益还是环境效益上，废水中镍金属的回收利用都势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膜电解法处理低浓度含镍废水的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种膜电解法处理低浓度含镍废水的方法，低浓度的含镍废水先经过过滤柱，从过滤柱底部流出，然后进入离子交换柱进行离子交换，随着交换的进行，离子交换柱内的树脂由淡黄色逐步变为绿色，当离子交换柱内的树脂交换达到饱和，就会看到柱内出现一条浅绿色的带状接近顶部，即可停止交换，这时打开离子交换柱底部的废水阀门把剩余的废水排出去，剩余的废水需要再次交换;然后把再生液箱的阀门打开进行再生，采用上进下出的方式，在离子交换柱底部的洗脱液出口将洗脱液进行收集，洗脱液中含有大量的被洗脱下来的金属离子，即得到了高浓度的含镍废水，这样就完成了含镍废水的浓缩;含镍废水的浓缩而后通入电解槽内，电解槽电解28h;
其中，所述离子交换柱为机玻璃圆柱制作，柱身共有5个进出水阀门，内填充有树脂，离子交换模式采用下进上出的模式;
其中，所述聚乙烯微孔过滤柱为封闭式有机玻璃圆柱，内部填充聚乙烯烧结管，柱身布设有一个进出水阀门;
其中，所述再生液箱采用圆形的有机玻璃下口瓶，下口瓶底部设有一个出水端口，再生液由出水端口进入离子交换柱;
其中，所述再生液选用Na2SO4溶液，浓度为5%，运用上进下出的再生方式，洗脱液中镍离子浓度达到10.0g/L左右，有利于膜电解回收金属;
其中，优选为Na型强酸性苯乙烯阳离子交换树脂，型号为001×7(732)，该交换树脂为圆形颗粒状，颜色为浅黄色，含水率大约为46%-52%，它有良好的化学稳定性和耐温性能等，一般用做水的除盐和软化作用。
所述有机玻璃电解槽形状为圆柱形，有机玻璃电解槽中部安装有异相型3362A型阴离子交换膜，其中电解电压为6V，阳极液统一为氢氧化钠溶液，浓度为0.5mol/l，阴极液为NiSO4溶液，将pH值调到4.5。
电解过程中，阴极室的SO42-透过阴离子交换膜到阳极室，其电极反应式为：
阳极室：2H2O-4e→02↑+4H+ H++OH-→H20
阴极室：Ni2+ +2e→Ni(主反应) 2H+ +2e→ H2↑
电解过程中，阴极室的SO42-可以通过阴离子交换膜进入阳极室，最后在阳极上产生气体O2，而阳极室中的H+却不能透过阴离子交换膜，这样就避免对金属镍的沉积产生不良影响，同时抑制了H2的产生，提高了电流效率，而且阳极室中产生的H+和来自阳极液中的OH-也可以中和。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：电解废水回收金属镍不仅可以解决了排放含有重金属废水所产生的污染环境的问题，同时，也创造了一定的经济效益。