申请日2015.07.20
公开(公告)日2015.12.30
IPC分类号C02F9/02; C02F1/44
摘要
本实用新型属于电镀行业废水处理领域。本实用新型公开了一种含镍废水资源化回用系统，所述回用系统包括原水箱、第一产水箱和第二产水箱，所述原水箱通过管道经由第一增压泵和第一高压泵连接至纳滤装置，所述纳滤装置和镀镍槽、原水箱之间的连接管道上分别设置调节阀;所述第一产水箱通过管道经由第二增压泵和第二高压泵连接至反渗透装置，所述反渗透装置和原水箱、第一产水箱之间的连接管道上分别设置调节阀。本实用新型提供了一种纳滤+反渗透的膜处理耦合系统，以实现对水和镍元素的循环利用，经过膜处理，可实现镍的“零排放”或“微排放”;设置调节阀，可以调节控制纳滤部分和反渗透部分的浓水回流分配的比例，进而控制整条路线的浓缩比例。
权利要求书
1.一种含镍废水资源化回用系统，其特征在于，所述含镍废水资源化回用系统包括原水箱、第一产水箱和第二产水箱，所述原水箱通过管道经由第一增压泵和第一高压泵连接至纳滤装置，所述纳滤装置通过管道分别连接镀镍槽、原水箱和第一产水箱，从而使得原水箱、纳滤装置之间形成第一循环回路，所述纳滤装置和镀镍槽、原水箱之间的连接管道上分别设置调节阀;所述第一产水箱通过管道经由第二增压泵和第二高压泵连接至反渗透装置，所述反渗透装置通过管道分别连接原水箱、第一产水箱和第二产水箱，从而使得第一产水箱、反渗透装置和原水箱之间形成第二循环回路，所述反渗透装置和原水箱、第一产水箱之间的连接管道上分别设置调节阀。
2.根据权利要求1所述的一种含镍废水资源化回用系统，其特征在于，所述第二产水箱的出口和第一增压泵的入口、第二增压泵的入口之间分别连接产水冲洗管道。
3.根据权利要求1所述的一种含镍废水资源化回用系统，其特征在于，所述第一增压泵和第一高压泵之间以及第二增压泵和第二高压泵之间分别设置第一保安过滤器和第二保安过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种含镍废水资源化回用系统，其特征在于，所述第二产水箱连接净水回用槽。
5.根据权利要求1所述的一种含镍废水资源化回用系统，其特征在于，所述纳滤装置采用耐酸型纳滤膜。
6.根据权利要求5所述的一种含镍废水资源化回用系统，其特征在于，所述纳滤膜的膜通量为57L/m2·h。
7.根据权利要求1所述的一种含镍废水资源化回用系统，其特征在于，所述反渗透装置采用低压反渗透膜。
8.根据权利要求7所述的一种含镍废水资源化回用系统，其特征在于，所述低压反渗透膜的膜通量为33L/m2·h。
9.根据权利要求1所述的一种含镍废水资源化回用系统，其特征在于，增压泵和高压泵均采用变频电机。
说明书
一种含镍废水资源化回用系统
技术领域
本实用新型属于电镀行业废水处理技术领域，涉及一种镀镍工段所排放含镍废水的资源化处理系统，特别涉及一种耐酸型纳滤+低压反渗透耦合的含镍废水资源化回用系统。
背景技术
电镀是利用化学和电化学方法在金属或其他材料表面镀上各种金属，它被广泛应用于机械制造、轻工、电子等行业。电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀行业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水等。
电镀工业是我国极为重要的加工业，也是我国三大污染工业之一。据相关资料统计，我国目前电镀企业已达到2万多家，每年向环境排放废水多达4亿吨。高用水量和所排放重金属对水环境的污染，极大地制约了我国电镀工业的发展，因此电镀废水的治理在国内普遍受到重视，也研制出了多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环利用等措施消除和减少重金属的排放量。随着国家可持续发展宏观政策的推行、环保要求的日益提高、电镀工业的快速发展以及由于经济的持续增长和水资源匮乏导致的水价不断提高，电镀行业的废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合的阶段，资源化利用和闭路循环是发展的主流方向。
电镀行业含镍废水的传统处理方法有化学法、离子交换法、电解法等，但传统的方法处理含镍废水存在如下问题：(1)成本过高：水无法循环利用，水费与污水处理费占总生产成本的15%～20%;(2)资源浪费：贵重金属排放到水体中，无法回收利用;(3)环境污染：含镍废水中的镍元素为“永久性污染物”，在生物链中转移和积累，最终危害人类健康。
发明内容
有鉴于此，含镍废水极需要一种既能回收镍资源又能达到水回用目的的资源化处理工艺，为此，本实用新型提供如下解决方案：
一种含镍废水资源化回用系统，所述含镍废水资源化回用系统包括原水箱、第一产水箱和第二产水箱，所述原水箱通过管道经由第一增压泵和第一高压泵连接至纳滤装置，所述纳滤装置通过管道分别连接镀镍槽、原水箱和第一产水箱，从而使得原水箱、纳滤装置之间形成第一循环回路，所述纳滤装置和镀镍槽、原水箱之间的连接管道上分别设置调节阀;所述第一产水箱通过管道经由第二增压泵和第二高压泵连接至反渗透装置，所述反渗透装置通过管道分别连接原水箱、第一产水箱和第二产水箱，从而使得第一产水箱、反渗透装置和原水箱之间形成第二循环回路，所述反渗透装置和原水箱、第一产水箱之间的连接管道上分别设置调节阀。第一循环回路是指纳滤装置中的纳滤浓水除流至镀镍槽外，其余部分纳滤浓水回流至原水箱，以浓水大循环方式提高纳滤处理部分的镍元素回收率;第二循环回路是指反渗透装置中的反渗透浓水回流至原水箱，其余部分反渗透浓水回流至第一产水箱，以此提高反渗透处理部分的镍元素回收率;含镍废水资源化回用系统可通过调节阀的调节控制纳滤处理部分和反渗透处理部分的浓水回流分配的比例，进而控制整条工艺路线的浓缩比例。
进一步地，所述第二产水箱的出口和第一增压泵的入口、第二增压泵的入口之间分别连接产水冲洗管道。
进一步地，所述第一增压泵和第一高压泵之间以及第二增压泵和第二高压泵之间分别设置第一保安过滤器和第二保安过滤器。设置保安过滤器是为了保证后出水精度及保证后级膜元件的安全。
进一步地，所述第二产水箱连接净水回用槽。
进一步地，所述纳滤装置采用耐酸型纳滤膜。该纳滤膜对含镍废水中的镍元素截留率高，处理含镍废水的膜通量比其他型号纳滤膜大，最重要的是能长期耐受像含镍废水pH≤3的酸性条件。
进一步地，所述纳滤膜的膜通量为57L/m2·h。
进一步地，所述反渗透装置采用低压反渗透膜。所述低压反渗透膜的运行压力低而膜通量大，因此，产生的能耗较低，不需要再设置能量回收装置。
进一步地，所述低压反渗透膜的膜通量为33L/m2·h。
进一步地，增压泵和高压泵均采用变频电机。采用变频电机是为了防止瞬间大流量引起的膜壳内的水锤现象对膜元件的损坏。
本实用新型提供了一种特种纳滤+反渗透的膜处理耦合系统，以实现对水和镍元素的循环利用，经过膜处理的含镍废水，可实现镍的“零排放”或“微排放”，不需要使用任何化学药剂，又节约人力成本，使生产成本大大降低;实现其闭路循环，产生良好的经济效益;在管路上设置调节阀，可以调节控制纳滤处理部分和反渗透处理部分的浓水回流分配的比例，进而控制整条工艺路线的浓缩比例;本系统能回用90%以上的水资源，回用水中镍含量低于0.1mg/L，而镍离子经过浓缩处理之后能重新回用至镀镍槽，回用浓缩液中镍离子浓度在300mg/L以上，回用率达到99%以上，从含镍废水中回收镍资源，减轻或杜绝它对环境的污染，有助于实现电镀行业的可持续发展目标。