申请日2013.01.29
公开(公告)日2013.05.15
IPC分类号C02F9/04; C25D21/20; C02F103/16; C22B7/00; C02F1/44; C25D21/06
摘要
本发明公开了一种从重金属废水中在线回收重金属资源的方法，它是在电镀后的重金属废水中仅添加氢氧化钠，并调整废水pH值，而不需添加高分子有机絮凝剂：PAC、PAM等，就能使重金属形成沉淀物，达到重金属与废水初步分离的目的，并避免了二次污染，再结合有机地组合在一起的错流过滤技术和反渗透技术，采用膜分离方法，再次实现重金属与废水二次分离的目的，二次分离后得到的反渗透产水可回用作电镀线清洗水，从而实现了水的循环利作用，节约了大量宝贵的水资源。本发明分别对浓水回收箱和污泥中的重金属实现回收，能取得一定的经济效益。它实现了污染物的“零排放”，能取得较好的经济效益、环境效益和社会效益。
权利要求书
1.一种从重金属废水中在线回收重金属资源的方法，特征是：
A、回收废水：镀件先进入镀槽进行电镀，然后进入Ⅰ级漂洗槽、Ⅱ级漂洗槽、Ⅲ级漂洗槽进行漂洗，将来自电镀槽、Ⅲ级漂洗槽、Ⅱ级漂洗槽、Ⅰ级漂洗槽的废水收集后送入收集水箱，得到废水;
B、调整pH值：将废水提升送入pH调整箱，在pH调整箱中添加氢氧化钠，调整废水的pH值，使废水中的重金属形成沉淀物;
C、浓缩：pH调整箱出水流入浓缩箱内进行自动混合，在浓缩箱内设有MLSS仪;
D、错流过滤：浓缩箱出水由泵提升送入错流过滤装置中，通过错流过滤膜进行浓缩过滤，分别得到错流过滤浓缩液和错流过滤产水，错流过滤浓缩液不断回流至浓缩箱内进行浓缩;
E、回调pH值：错流过滤产水流入pH回调箱中，加入稀硫酸，将错流过滤产水的pH值调整至中性;
F、反渗透：通过泵将pH值调整至中性的交错流过滤产水泵入反渗透装置中，通过反渗透膜处理，分别得到反渗透浓水和反渗透产水，反渗透产水则回流至漂洗槽，用作电镀线清洗水;
G、浓水回收：反渗透浓水流入浓水回收箱中，对反渗透浓水中含有大量重金属予以回收。
2.根据权利要求1所述的从重金属废水中在线回收重金属资源的方法，其特征在于：当浓缩箱内的污泥的浓度达到5%以上，将浓缩箱内的污泥打入污泥贮存箱，再将污泥送入板框压滤机内进行脱水处理，分别得到泥饼和滤液，因泥饼中重金属的含量较高，可实现重金属资源的回收，滤液则返回至收集水箱中继续进行再循环处理。
3.根据权利要求1所述的从重金属废水中在线回收重金属资源的方法，其特征在于：在浓缩箱中，浓缩后的污泥浓度维持在3-5%。
4.根据权利要求1所述的从重金属废水中在线回收重金属资源的方法，其特征在于：在错流过滤装置中，错流过滤膜的通量为300-500L/(h.m2),流速为4.6m/s。
5.根据权利要求1所述的从重金属废水中在线回收重金属资源的方法，其特征在于：含铜废水的pH值范围为8-9，含镍废水的pH值范围为9-10。
说明书
一种从重金属废水中在线回收重金属资源的方法
技术领域
本发明涉及废水处理方法，尤其是涉及一种采用错流过滤+反渗透方法从电镀后的重金属废水中在线回收重金属资源的方法。
背景技术
随着我国经济社会的快速发展，人口增长、工业化和城镇化的加快推进，涉及重金属行业仍将保持较强的增长势头，由此带来的重金属污染压力必将有增无减，重金属污染已成为我国凸显的重大环境问题，重金属污染的防治工作非常重要。
传统工艺处理重金属废水时，需要添加大量的化学药剂，比如PAC(聚合氯化铝)、PAM(聚丙烯酰胺)等，这样会加重膜污染，同时造成二次污染，还会给后续重金属回收造成困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种从重金属废水中在线回收重金属资源的方法，该方法能避免二次污染，回收反渗透浓水中含有大的量重金属，并且反渗透产水可回用作电镀线清洗水，实现污染物的“零排放”。
一种从重金属废水中在线回收重金属资源的方法，特征是：
A、回收废水：镀件先进入镀槽进行电镀，然后进入Ⅰ级漂洗槽、Ⅱ级漂洗槽、Ⅲ级漂洗槽进行漂洗，将来自电镀槽、Ⅲ级漂洗槽、Ⅱ级漂洗槽、Ⅰ级漂洗槽的废水收集后送入收集水箱，得到废水;
B、调整pH值：将废水提升送入pH调整箱，在pH调整箱中添加氢氧化钠，调整废水的pH值，使废水中的重金属形成沉淀物;
C、浓缩：pH调整箱出水流入浓缩箱内进行自动混合，在浓缩箱内设有MLSS仪(污泥浓度测量仪);
D、错流过滤：浓缩箱出水由泵提升送入错流过滤装置中，通过错流过滤膜进行浓缩过滤，分别得到错流过滤浓缩液和错流过滤产水，错流过滤浓缩液不断回流至浓缩箱内进行浓缩;
E、回调pH值：错流过滤产水流入pH回调箱中，加入稀硫酸，将错流过滤产水的pH值调整至中性;
F、反渗透：通过泵将pH值调整至中性的交错流过滤产水泵入反渗透装置中，通过反渗透膜处理，分别得到反渗透浓水和反渗透产水，反渗透产水则回流至漂洗槽，用作电镀线清洗水;
G、浓水回收：反渗透浓水流入浓水回收箱中，对反渗透浓水中含有大量重金属予以回收。
当浓缩箱内的污泥的浓度达到5%以上，将浓缩箱内的污泥打入污泥贮存箱，再将污泥送入板框压滤机内进行脱水处理，分别得到泥饼和滤液，因泥饼中重金属的含量较高，可实现重金属资源的回收，滤液则返回至收集水箱中继续进行再循环处理。
在浓缩箱中，浓缩后的污泥浓度维持在3-5%。
在错流过滤装置中，错流过滤膜的通量为300-500L/(h.m2),流速为4.6m/s。
含铜废水的pH值范围为8-9，含镍废水的pH值范围为9-10。
错流过滤(cross flow filtration)是指在泵的推动下料液平行于过滤膜的膜面流动，与死端过滤(dead-end flow filtration)不同的是：料液流经膜面时产生的剪切力把过滤膜的膜面上滞留的颗粒带走，从而使污染层保持在一个较薄的水平，错流过滤具有可实现连续运行、膜通量较高、出水水质好等优点，可改善后续反渗透系统性能，延长RO组件的寿命，减少其污堵/清洗的频率。
本发明是在电镀后的重金属废水中仅添加氢氧化钠，并调整废水pH值，而不需添加高分子有机絮凝剂：PAC、PAM等，就能使重金属形成沉淀物，达到重金属与废水初步分离的目的，并避免了二次污染，再结合有机地组合在一起的错流过滤技术和反渗透技术，采用膜分离方法，再次实现重金属与废水二次分离的目的，二次分离后得到的反渗透产水可回用作电镀线清洗水，从而实现了水的循环利用，节约了大量宝贵的水资源。本发明采用两次回收重金属，第一次是在浓水回收箱中，对反渗透浓水中含有的大量重金属予以回收，第二次是通过板框压滤机内对污泥进行脱水处理，分别得到泥饼和滤液，因泥饼中重金属的含量较高，可实现重金属资源的回收，能取得一定的经济效益。特别是用来回收金属镍和铜，本发明的效果更为理想。本发明实现了污染物的“零排放”，能取得较好的经济效益、环境效益和社会效益
本发明的反渗透设计为多段式，虽然吨水电耗较高，但废水回用率也高，可实现污染物的“零排放”，对重金属废水处理工程建设具有一定的借鉴意义，对于重金属废水的处理和回收具有十分重要的理论和实际意义。
因此，本发明具有如下优点：
(1)出水优良：反渗透后的产水可回用作电镀线清洗水，重金属含量满足《电镀废水治理设计规范》最终镀层末级清洗槽废水中主要金属离子的允许浓度标准(20～50mg/L)，回收反渗透浓水和污泥中含有的大量重金属，实现污染物的“零排放”。
(2)效益明显：采用错流过滤膜分离技术，仅投加酸碱药剂(氢氧化钠和稀硫酸)，不需添加PAC、PAM等，避免了二次污染，且能够回用产水，回收浓缩箱内的污泥中的贵金属，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。