申请日2012.10.16
公开(公告)日2013.04.17
IPC分类号C02F9/10; C02F103/16
摘要
本实用新型公开了一种电镀废水分流回用处理设备，是通过废水分流系统将电镀废水分流为含铜废水、含镍废水、含氰废水、含铬废水和前处理废水五类;调节含铜废水、含镍废水、含氰废水和前处理废水的pH值，再依次经DF膜系统、离心过滤机、反渗透机和机械蒸汽再压缩蒸发器处理;而含铬废水经过DF膜系统处理后，再经离子交换柱和反渗透机处理;处理过程中所产生的离心浓水和反渗透浓水通过机械蒸汽再压缩蒸发器结晶回用于镀槽，同时回收反渗透清水。本实用新型用于电镀废水的处理，工艺稳定、操作简便、易于控制、安全可靠、运行费用较低，处理过程中的废水除去因自然蒸发而损耗的，其余全部被回用于电镀清洗过程。
权利要求书
1.一种电镀废水分流回用处理设备，其特征在于：含铜废水、含镍废水、含氰废水和前 处理废水的回用处理设备包括废水分流系统、废水调节池、提升泵、第一DF膜系统、第一离 心装置、贮水池、第一反渗透处理装置和第一蒸发装置;其中废水分流系统、废水调节池、 提升泵、第一DF膜系统、贮水池、第一反渗透处理装置和第一蒸发装置通过管道依次连接， 且第一离心装置分别与第一DF膜系统、第一蒸发装置连接。
2.根据权利要求1所述的电镀废水分流回用处理设备，其特征在于：所述第一离心装置 采用离心过滤机;第一反渗透处理装置采用有反渗透膜的第一反渗透机，第一蒸发装置采用 机械蒸汽再压缩蒸发器。
3.一种电镀废水分流回用处理设备，其特征在于：含铬废水的回用处理设备包括废水分 流系统、废水调节池、提升泵、第二DF膜系统、第二离心装置、离子交换装置、贮水池、第 二反渗透处理装置和第二蒸发装置;其中废水分流系统、废水调节池、提升泵、第二DF膜系 统、离子交换装置、贮水池、第二反渗透处理装置和第二蒸发装置通过管道依次连接，且废 水调节池与离子交换柱连接，第二离心装置分别与第二DF膜系统、第二蒸发装置连接;所述 第二离心装置采用离心过滤机;第二反渗透处理装置采用有反渗透膜的第二反渗透机，第二 蒸发装置采用机械蒸汽再压缩蒸发器;所述离子交换装置采用离子交换柱。
说明书
电镀废水分流回用处理设备
技术领域
本实用新型涉及电镀废水的回用处理方法，具体涉及通过废水分流、DF膜处理、离心过 滤、离子交换、反渗透和蒸发相结合实现的电镀废水分流回用处理设备。
背景技术
电镀产品不论在人们的日常生活中，以及各工业部门领域里，不可缺少而又无法替代。 但是电镀生产在国内外，有史以来，一直是“用水大户”、“排放废水严重污染自然环境大户”。 目前，国内电镀行业普遍采用化学处理法来进行电镀废水的污染治理，采用该方法虽然可达 到达标排放，但存在运行费用较高的问题，更关键的是，采用该方法无法减少电镀料液的用 量和废水的排放量。因此，为在电镀行业中开展清洁生产，必须改革工艺流程，在源头和过 程中减少污染物的产生量，同时在生产过程中有效地回收资源。在这种情况下，电镀废水回 用处理技术得到越来越多的关注。
申请号为CN200410089237.8的专利申请文件公开了一种电镀中水回用技术，对含氰和/ 或含铬废水进行处理，水的回收利用率达到60%～75%;申请号为CN200510061163.1的专利申 请文件公开了一种电镀镍废水综合利用技术，水的回用率≥75%。上述实用新型对电镀废水的 处理和回用成效十分明显，但仍有部分污水即未能回用的浓水被排放，环境污染依然存在， 水资源亦未能充分利用。并且，上述实用新型只能够对单一镀种的废水产生效应。申请号为 CN200710131532.9的专利申请文件公开了一种电镀废水零排放或低排放的处理方法，该方法 采用了膜浓缩、膜分离、离子交换和紫外光催化氧化等综合集成技术。但该方法面临处理成 本高、工艺要求复杂、高耗能等问题，推广困难。
申请号为ZL200610033047.3的文件公开了一种电镀废水的回用处理法及其装置，提出了 一种低成本、操作简单、低耗能的电镀废水回用处理方法。该方法采用化学法和离子交换相 结合，经实践证明切实有效，可将≥90%的电镀废水返回生产线使用，其余不到10%的废水则 供回收用于活化酸和冲尘粉，作为电镀的缓冲剂等用处。然而，在该方法的废水回用循环过 程中，镀槽中的盐分浓度不断增加，影响闭路循环中的正常电镀工况。
另外，在当前的电镀废水分类收集过程中，主要是通过管道将清洗废水收集到特定废水 收集池中。对于电镀生产过程中生产线上的“跑、冒、滴、漏”废水、地面清洗废水、过滤 器清洗废水以及镀槽清洗废水等杂排水往往缺乏有效的分类收集手段。这些废水会在地面上 混合、汇集形成综合废水，其水量之大不容忽视。综合废水中的各重金属沉降所需条件、方 法不同，导致处理难度加大，重金属无法彻底沉淀，处理成本增高，且处理之后的废水无法 回用，金属也不能回收，造成很大的浪费。
实用新型内容
本实用新型的发明目的是针对现有的技术不足，提供一种电镀废水分流回用处理设备， 通过“废水分流，分别处理;回收清水，回收金属”的技术路线，将废水分流、DF膜处理、 离心过滤、离子交换、反渗透和蒸发相结合，将DF膜系统的固相进行离心过滤，将离心过滤 产生的离心浓水经蒸发处理后回收固相至对应镀槽;将离子交换处理后得到的再生液和净化 水进一步进行处理，将再生液返回至废水调节池循环处理，将净化水进一步进行反渗透处理 得到反渗透浓水和反渗透清水;反渗透浓水经蒸发处理后回收固相，并且将蒸发产生的蒸汽 溢流与反渗透清水一起回用至电镀清洗过程。这样，在生产过程中即可控制大部分污染、基 本消灭电镀工业污染源，从根本上解决资源浪费、环境污染问题，带来经济效益和环境效益。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：
提供一种电镀废水的回用处理方法，包括如下步骤：
(1)电镀废水分流：使用废水分流系统将电镀废水分流为含铜废水、含镍废水、含铬废 水、含氰废水、前处理废水五类废水;
(2)将上述含铜废水、含镍废水、含铬废水、含氰废水和前处理废水五类废水分别引入 对应的废水调节池中，调节pH值;
(3-1)将经步骤(2)处理后的含铜废水、含镍废水、含氰废水和前处理废水四类废水 分别经第一DF膜系统处理，分别得到四种固相和四种液相;
(3-2)将经步骤(2)处理后的前处理废水经第二DF膜系统装置处理，得到固相和液相;
(4-1)将所述步骤(3-1)处理后的四种固相分别通过第一离心装置回收，同时得到四 种离心浓水;
(4-2)将所述步骤(3-2)处理后的固相通过第二离心装置回收，同时得到离心浓水;
(5)将所述步骤(3-1)处理后的四种液相通过第一反渗透装置处理得到四种反渗透浓 水和反渗透清水;反渗透浓水和步骤(4-1)得到的四种离心浓水通过第一蒸发装置蒸发并回 收蒸发得到的固相送回对应的镀槽，回收蒸发产生的蒸汽并溢流回用于电镀清洗;将反渗透 清水回用于电镀清洗;
将所述步骤(3-2)处理后的液相通过离子交换装置处理得到再生液和净化水;
(6)将所述步骤(5)得到的再生液返回至含铬废水调节池循环处理;将步骤(5)得到 的净化水通过第二反渗透装置处理得到反渗透浓水和反渗透清水;反渗透浓水和步骤(4-2) 得到的离心浓水通过第二蒸发装置蒸发并回收蒸发得到的固相送回对应的镀槽，回收蒸发产 生的蒸汽并溢流回用于电镀清洗;将反渗透清水回用于电镀清洗。
优选地，步骤(5)中，离子交换装置采用离子交换柱，离子交换柱使用的交换剂是盐酸 和氢氧化钠。
优选地，步骤(1)中，所述废水分流系统采用“井田法”分流废水：首先将电镀生产车 间或生产线划分为镀铜区、镀镍区、镀铬区、含氰电镀区、前处理区五个区域;然后在地面 上沿每个区域的边沿构建一条高宽均为10-15厘米的环形沟渠，并设置1-2个出水口，环形 沟渠上方铺设踏板且相邻区域的环形沟渠互不连通;最后在每个区域铺设两类管道，一类管 道连接清洗槽出水口，另一类管道连接环形沟渠出水口。
优选地，步骤(2)中，含铜废水调节池中调节pH范围为8～8.5;含镍废水调节池中调 节pH范围为4.5～5;含铬废水调节池中调节pH范围为7～8.5;含氰废水调节池中调节pH 范围为11;前处理废水调节池中调节pH范围为6～9。
进一步地，实现上述处理方法的电镀废水分流回用处理设备：
其一：一种电镀废水分流回用处理设备，含铜废水、含镍废水、含氰废水和前处理废水 的回用处理设备包括废水分流系统、废水调节池、提升泵、第一DF膜系统、第一离心装置、 贮水池、第一反渗透处理装置和第一蒸发装置;其中废水分流系统、废水调节池、提升泵、 第一DF膜系统、贮水池、第一反渗透处理装置和第一蒸发装置通过管道依次连接;第一离心 装置分别与第一DF膜系统、第一蒸发装置连接。
优选地，所述第一离心装置采用离心过滤机;第一反渗透处理装置采用有反渗透膜的第 一反渗透机，第一蒸发装置采用机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发器。
其二：一种电镀废水分流回用处理设备，含铬废水的回用处理设备包括废水分流系统、 废水调节池、提升泵、第二DF膜系统、第二离心装置、离子交换装置、贮水池、第二反渗透 处理装置和第二蒸发装置;其中废水分流系统、废水调节池、提升泵、第二DF膜系统、离子 交换装置、贮水池、第二反渗透处理装置和第二蒸发装置通过管道依次连接，且废水调节池 与离子交换柱连接;第二离心装置分别与第二DF膜系统、第二蒸发装置连接;所述第二离心 装置采用离心过滤机;第二反渗透处理装置采用有反渗透膜的第二反渗透机，第二蒸发装置 采用机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发器;所述离子交换装置采用离子交换柱。
在自然界的渗透现象，是水由浓度低的溶液透过半透膜流向浓度高的溶液，并且在膜 两边形成一个高度差，称之为渗透压。反渗透就是通过人工加压将水从浓溶液中压到低浓 度溶液中，故与自然界的渗透作用相反。本实用新型的关键技术之一是利用反渗透实现电 镀废水回用和回收。
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本实用新型将废水分流、DF膜处理、离心过滤、离子交换、反渗透和蒸发相结合， 将离子交换处理得到的净化水和DF膜系统的液相进一步反渗透处理，以降低回用水中的盐 分;同时将反渗透机的反渗透浓水和离心过滤机的离心浓水通过蒸发装置蒸发并回收蒸发后 的固相至对应的镀槽;
(2)本实用新型彻底杜绝综合废水的产生，降低处理难度，同时降低废水处理成本;
(3)本实用新型将除自然蒸发损耗之外的废水全部被回用于电镀清洗过程，中水回用率 可≥98%;
(4)本实用新型使用DF膜系统代替废水沉淀池和一系列的过滤水设备(比如沙滤，碳 滤，多介质过滤，超滤等)，无需使用聚凝剂(PAM)，过滤之后的水质清澈、不夹带微细的悬 浮物，可以直接进入到反渗透膜做进一步纯化而不会造成反渗透膜的阻塞，延长反渗透膜的 使用寿命。
(5)本实用新型使用离心过滤机代替传统的板框式压滤机，不会引起堵塞，絮凝剂的投 加量较少，污泥回收率可达95%以上，运行中不需清洗水，占用空间小，操作方便，使用寿 命长。
(6)本实用新型使用机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发器，为电镀浓水的回用提供了一条切 实可行的方法，同时更加高效节能。
(7)本实用新型的电镀废水的回用处理方法工艺稳定，操作简便，易于控制，安全可靠， 运行费用较低，并可以回收金属。