申请日2016.11.21
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C02F9/10; C22B7/00; C22B23/00; C25D21/18; C25D21/06; C02F103/16; C02F101/20
摘要
本发明公开一种电镀含镍废水资源化利用工艺，其首先将电镀含镍废水收集储存，并去除废水中的悬浮物，并通过活性炭滤除废水中部分有机物及助剂，再对净化后的电镀含镍废水依次进行超滤、纳滤以及反渗透操作，得到浓缩液，最后在温度为160℃，蒸汽压力大于0.6Mpa的环境下对浓缩液进行蒸发得到镍结晶。通过将废水沙滤去除颗粒物，并由活性碳滤去除部分有机污染物和部分中金属，最后经超滤、纳滤和反渗透使废水达标回用，且渗滤液结晶后回用电镀槽，节约电镀成本。
权利要求书
1.一种电镀含镍废水资源化利用工艺，其特征在于，所述电镀含镍废水资源化利用工艺包括以下步骤：
S1、将电镀含镍废水收集储存，并去除废水中的悬浮物;
S2、通过活性炭滤除废水中部分有机物及助剂;
S3、对净化后的电镀含镍废水依次进行超滤、纳滤以及反渗透操作，得到浓缩液;
S4、在温度为160℃，蒸汽压力大于0.6Mpa的环境下对浓缩液进行蒸发得到镍结晶。
2.根据权利要求1所述电镀含镍废水资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤S1的具体操作方法如下：采用石英砂过滤器去除废水中的悬浮物，石英砂过滤器进口压力控制在0.3-0.35Mpa，压差控制在0.07Mpa。
3.根据权利要求1所述电镀含镍废水资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤S2的具体操作方法如下：活性炭过滤器进出口压力为0.25-0.3Mpa，压差为0.07Mpa。
4.根据权利要求1所述电镀含镍废水资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤S3还包括以下分步骤：
S31、将过滤后的废水导入超滤系统中过滤30-60分钟，并正反各冲洗1次，得到超滤系统透过液，所述超滤系统中的超滤膜组件通量为60L(m3.H)，进水压力为0.18-0.25Mpa;
S32、将所述超滤系统透过液导入纳滤系统中进行浓缩分离得到纳滤浓缩液，纳滤系统的操作压力为0.5-1.0Mpa，回收率为50-60%，膜通量为15-17GFD;
S33、将所述纳滤浓缩液导入反渗透系统中进行进一步浓缩得到反渗透浓缩液，反渗透操作压力为1.45-1.65Mpa，回收率为30-50%，膜通量为15-30L(m3.H)。
说明书
电镀含镍废水资源化利用工艺
技术领域
本发明涉及电镀废水回收处理技术，尤其是涉及一种电镀含镍废水资源化利用工艺。
背景技术
电镀行业每年都会产生大量镍、铜、铬废水，不仅造成资源的浪费，而且污染环境，破坏水质，影响水生动植物的生产环境，破坏生态平衡，造成鱼虾等死亡，危害农作物的生长，同时废水中的重金属通过食物链富集在人体内，给人类的健康造成严重的影响，甚至导致死亡。
目前处理电镀废水的主要方法有化学法，物理法，物理化学法，生化法。化学法通过氧化还原及化学沉淀等方法，将有毒有害的物质从废水中去除，虽能将重金属离子从废水中去除，但易造成二次污染，只能将污染物从液相转移至固相，污染物及其危害并未消除，同时造成资源的浪费。市场上金属镍、铜、铬的价格很高，所以需要找到一种既能使电镀废水达标排放又能回收废水中重金属镍、铜、铬的方法，实现环保和经济的双赢。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种既能够使废水达到排放指标，亦能够将废水中的镍进行回收利用的电镀含镍废水资源化利用工艺。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种电镀含镍废水资源化利用工艺，所述电镀含镍废水资源化利用工艺包括以下步骤：
S1、将电镀含镍废水收集储存，并去除废水中的悬浮物;
S2、通过活性炭滤除废水中部分有机物及助剂;
S3、对净化后的电镀含镍废水依次进行超滤、纳滤以及反渗透操作，得到浓缩液;
S4、在温度为160℃，蒸汽压力大于0.6Mpa的环境下对浓缩液进行蒸发得到镍结晶。
优选的，所述步骤S1的具体操作方法如下：采用石英砂过滤器去除废水中的悬浮物，石英砂过滤器进口压力控制在0.3‐0.35Mpa，压差控制在0.07Mpa。
优选的，所述步骤S2的具体操作方法如下：活性炭过滤器进出口压力为0.25‐0.3Mpa，压差为0.07Mpa。
优选的，所述步骤S3还包括以下分步骤：
S31、将过滤后的废水导入超滤系统中过滤30‐60分钟，并正反各冲洗1次，得到超滤系统透过液，所述超滤系统中的超滤膜组件通量为60L(m3.H)，进水压力为0.18‐0.25Mpa;
S32、将所述超滤系统透过液导入纳滤系统中进行浓缩分离得到纳滤浓缩液，纳滤系统的操作压力为0.5‐1.0Mpa，回收率为50‐60%，膜通量为15‐17GFD;
S33、将所述纳滤浓缩液导入反渗透系统中进行进一步浓缩得到反渗透浓缩液，反渗透操作压力为1.45‐1.65Mpa，回收率为30‐50%，膜通量为15‐30L(m3.H)。
本发明所述电镀含镍废水资源化利用工艺通过将废水沙滤去除颗粒物，并由活性碳滤去除部分有机污染物和部分中金属，最后经超滤、纳滤和反渗透使废水达标回用，且渗滤液结晶后回用电镀槽，节约电镀成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的实施例提供了一种电镀含镍废水资源化利用工艺，所述电镀含镍废水资源化利用工艺包括以下步骤：
S1、将电镀含镍废水收集储存，并去除废水中的悬浮物。
具体的，首先将电镀含镍废水收集储存，再通过提升泵将含镍废水加压输送至石英砂过滤器去除废水中的悬浮物，其中，石英砂过滤器进口压力控制在0.35Mpa，压差控制在0.07Mpa，另外，当压差大于0.07Mpa时需对石英砂过滤器进行反冲洗。其中，所述石英砂过滤器的进口压力亦可以控制在0.3Mpa，或0.32Mpa。
S2、通过活性炭滤除废水中部分有机物及助剂。
具体的，通过活性炭过滤器除去废水中部分有机物及助剂，活性炭过滤器进出口压力控制在0.25‐0.3Mpa，压差控制在0.07Mpa，压差大于0.07Mpa时需对活性炭过滤器进行反冲洗;
S3、对净化后的电镀含镍废水依次进行超滤、纳滤以及反渗透操作，得到浓缩液。
具体的，所述超滤是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。当液体混合物在一定压力下流经膜表面时，小分子溶质透过膜(称为超滤液)，而大分子物质则被截留，使原液中大分子浓度逐渐提高(称为浓缩液)，从而实现大、小分子的分离、浓缩、净化的目的。
因此将过滤后的废水导入超滤系统中过滤40分钟，并正反各冲洗1次，得到超滤系统透过液，其中，所述超滤系统中的超滤膜组件通量为60L(m3.H)，进水压力为0.2Mpa。
所述纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80‐1000的范围内，孔径为几纳米，将所述超滤系统透过液导入纳滤系统中进行浓缩分离得到纳滤浓缩液，纳滤系统的操作压力为0.8Mpa，回收率为55%，膜通量为16GFD;
所述反渗透是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。将所述纳滤浓缩液导入反渗透系统中进行进一步浓缩得到反渗透浓缩液，反渗透操作压力为1.5Mpa，回收率为40%，膜通量为20L(m3.H)。
S4、将浓缩液在蒸发器中进行蒸发得到镍结晶，从而完成对镍的回收，所述蒸发温度为160℃，蒸汽压力大于0.6Mpa。
优选的，所述超滤系统、纳滤系统、反渗透系统和蒸发器中的冷凝水在反渗透系统中脱盐纯化后回用于漂洗槽，实现重金属和水的资源化利用。
具体的，采用本发明所述电镀含镍废水资源化利用工艺进行处理的产物及浓度变化如下表：
由上表可知，电镀含镍废水经过本发明所述电镀含镍废水资源化利用工艺后，既能够使废水达到排放指标，亦能够将废水中的镍进行回收利用，节约电镀成本。
本发明所述电镀含镍废水资源化利用工艺通过将废水沙滤去除颗粒物，并由活性碳滤去除部分有机污染物和部分中金属，最后经超滤、纳滤和反渗透使废水达标回用，且渗滤液结晶后回用电镀槽。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。