專(zhuān)利名稱(chēng):鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法及回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種水污染控制技術(shù),特別是鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法及其 直O(jiān)
背景技術(shù):
對(duì)電鍍行業(yè)鍍鎳漂洗水進(jìn)行鎳資源與水資源的回收,既環(huán)保又經(jīng)濟(jì),符合清潔生 產(chǎn)的需求。目前處理含鎳廢水的水污染控制技術(shù)主要有化學(xué)沉淀法、生物法、電化學(xué)法、反 滲透膜法、離子交換法等。其中,化學(xué)沉淀法是向含鎳廢水中投加氫氧化物等沉淀劑,使鎳 金屬以沉淀的形式變成污泥,生物法與化學(xué)沉淀法類(lèi)似,是通過(guò)生物菌種代替化學(xué)藥劑,使 金屬沉淀變成污泥,成污泥后的鎳金屬可以通過(guò)酸溶萃取等途徑回收,但是污泥處理需要 資質(zhì),同時(shí)回收途徑復(fù)雜,不適合電鍍企業(yè)利用。電化學(xué)法有利于回收高濃度含鎳廢水,低 濃度含鎳廢水會(huì)使電流效率下降,耗能變大。而鍍鎳漂洗水一般含鎳濃度低,不適合采用電 解法。反滲透膜法具有處理效率高、工藝流程短、易于控制、占地面積小等優(yōu)點(diǎn),目前反滲透 主要用于市政給水及工業(yè)制純水方面,對(duì)于成分較復(fù)雜的工業(yè)廢水,不僅需要嚴(yán)苛的預(yù)處 理,并且對(duì)膜的質(zhì)量要求也比較高。離子交換法不需要嚴(yán)苛的預(yù)處理,可以實(shí)現(xiàn)鎳資源與水 資源的回用,但在離子交換過(guò)程中,少量雜質(zhì)金屬如銅會(huì)參與交換,影響離子交換效率及回 收的鎳資源的純度。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種環(huán)保高效的鍍鎳廢水鎳資源與水資源 回收方法及其裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法,包括如下工藝步驟
a)將鍍鎳生產(chǎn)過(guò)程的鍍件經(jīng)回收槽進(jìn)行浸洗;
b)經(jīng)兩級(jí)或多級(jí)漂洗槽逆流漂洗;
c)進(jìn)入過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾;
d)鎳資源、水資源回收鍍鎳漂洗水資源回收過(guò)程中,采用對(duì)鎳高選擇性樹(shù)脂,使鎳 離子與鎳高選擇性樹(shù)脂發(fā)生離子交換,鎳資源被吸附在鎳高選擇性樹(shù)脂上,用再生劑將吸 附在鎳高選擇性樹(shù)脂上的鎳資源洗下,添加高效凈化劑,經(jīng)過(guò)濾后,可滿足鎳資源在線使用 的要求;而交換出水可直接用于鍍鎳、合金、堿銅、酸銅、熱脫、超音波及褪鍍清洗;
e)利用堿溶液作為轉(zhuǎn)型再生液,對(duì)高選擇性樹(shù)脂進(jìn)行沖洗,使樹(shù)脂恢復(fù)交換能力, 循環(huán)再用。所述再生劑為硫酸溶液。所述轉(zhuǎn)型再生液為氫氧化鈉溶液。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),上述步驟d)中的過(guò)濾為多介質(zhì)過(guò)濾。本發(fā)明還公開(kāi)了一種鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收裝置,包括A、B兩組填充有高選擇性樹(shù)脂的透明容器,A、B容器通過(guò)若干閥門(mén)連接,外部待處理的鎳水、硫酸溶液、堿溶液 可通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)流過(guò)A、B容器,該A、B容器通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)單獨(dú)或者串聯(lián)工作。其中
A容器的上部設(shè)有接口 22、接口 24,A容器的下部設(shè)有兩接口并分別安裝有閥17 ; B容器的上部設(shè)有接口 23、接口 25,B容器的下部設(shè)有兩接口并分別安裝有閥18 ; A容器的接口 22與閥17之間管道依次連接有閥5和閥11 ;B容器的接口 23與閥18之 間管道依次連接有閥6和閥12 ;
接口 22與閥5之間管道并聯(lián)連接有閥1和閥3 ;接口 23與閥6之間管道并聯(lián)連接有閥 2和閥4 ;閥1與閥2之間管道并聯(lián)連接有閥20、閥21和單向閥28 ;閥20的另一頭通過(guò)管 道連接接口 24 ;閥21的另一頭通過(guò)管道連接接口 25 ;單向閥28的另一側(cè)通向廢水槽;閥3 與閥4之間管道并聯(lián)連接鎳水進(jìn)水管29 ;
閥5與閥11之間管道并聯(lián)連接有閥7 ;閥6與閥12之間管道并聯(lián)連接有閥8 ;閥7與 閥8之間管道并聯(lián)連接有閥9、閥10和閥19 ;閥9另一側(cè)通過(guò)管道連接酸桶的酸加藥泵;閥 10另一側(cè)通過(guò)管道連接堿桶的堿加藥泵;閥19另一側(cè)管道連接純水管道。閥11與閥17之間管道并聯(lián)連接有閥13和閥15 ;閥12與閥18之間管道并聯(lián)連 接有閥14和閥16 ;閥13與閥14通過(guò)管道連接;閥15與閥16通過(guò)管道連接;閥13與閥 14之間管道連接有通往酸桶的管道30 ;閥15與閥16之間連接有通往離子交換出水桶的管 道;
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),閥3與閥4之間管道上設(shè)有壓力表。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),鎳水進(jìn)水管29、純水管道設(shè)置有流量計(jì)。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述酸桶包括利用管道串連連接的酸桶1和酸桶2,閥13與 閥14之間管道連接于酸桶1上;酸桶1、2的出口利用管道連接酸加藥泵。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),管道30設(shè)有支路,該支路連通生產(chǎn)用的硫酸鎳溶液桶。為了取樣方便,在閥17、18的出口管道上設(shè)置有取樣閥26、27。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法工藝流程設(shè)計(jì) 合理、能耗低,回收的鎳資源純度高,可滿足鎳資源在線使用的要求;此外,交換出來(lái)的水可 不經(jīng)活性炭處理便可直接用于鍍鎳、合金、堿銅、酸銅、熱脫、超音波及褪鍍清洗等生產(chǎn)中, 進(jìn)一步減輕了環(huán)保處理的負(fù)擔(dān)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法工藝流程圖; 圖2是鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收裝置示意圖3是圖2的局部放大示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法工藝流程如附圖1所示。鍍鎳生產(chǎn)過(guò) 程中鍍件先經(jīng)過(guò)回收槽浸洗,然后在經(jīng)過(guò)兩級(jí)或多級(jí)漂洗槽逆流漂洗,回收槽中從鍍槽里 帶來(lái)的較高濃度的鎳離子,進(jìn)入漂洗槽,先將鍍鎳漂洗水抽至一調(diào)節(jié)槽調(diào)勻調(diào)質(zhì),后抽入鎳資源回收裝置,鎳離子與高選擇性樹(shù)脂進(jìn)行離子交換,由于高選擇性樹(shù)脂對(duì)鎳離子具有高 吸附能力,鎳資源被吸附在鎳高選擇性樹(shù)脂上,用再生劑將鎳資源洗下,添加高效凈化劑, 經(jīng)過(guò)濾后,可滿足鎳資源在線使用的要求,交換出水可不經(jīng)活性炭處理直接用于鍍鎳、合 金、堿銅、酸銅、熱脫、超音波及褪鍍清洗。基本反應(yīng)式如下
交換2 R Na + Ni2+ — R2 Ni + 2 Na+
反應(yīng)式說(shuō)明鎳漂洗水進(jìn)入鎳回收裝置,會(huì)與高選擇性樹(shù)脂發(fā)生離子交換反應(yīng),鎳離子 被吸附在樹(shù)脂上。再生R2Ni + H2S04 — 2 RH + NiS04
反應(yīng)式說(shuō)明用硫酸將鎳離子從樹(shù)脂上洗下,獲得硫酸鎳,樹(shù)脂轉(zhuǎn)換成氫型。轉(zhuǎn)型RH+ NaOH — R Na + H20
反應(yīng)式說(shuō)明用堿液將樹(shù)脂由氫型轉(zhuǎn)換成鈉型,以恢復(fù)樹(shù)脂的交換能力。實(shí)例1 鍍鎳漂洗水含鎳419 mg/1,抽入鎳資源回收裝置,鎳離子與鎳高選擇性樹(shù) 脂進(jìn)行離子交換,鎳資源被吸附在鎳高選擇性樹(shù)脂上,用10 15 %的硫酸將鎳資源洗下, 樹(shù)脂用1.5 mol/1氫氧化鈉再生,洗脫液中含鎳66 g/1,交換出水中含鎳0. 11 mg/1。本發(fā)明的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收裝置的工作原理,參照附圖2、圖3所示; 一、在生產(chǎn)前,所有的泵均開(kāi)至自動(dòng),所有閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。二、A容器與B容器串聯(lián)使用,A容器一B容器
先打開(kāi)閥3、11、7、8、6、16,鎳漂洗水用水泵抽至鎳回收裝置,鎳水從進(jìn)水管29進(jìn)入系 統(tǒng)中,目視待A容器中有綠色產(chǎn)生,則A容器進(jìn)行再生。關(guān)閉3、8、6,打開(kāi)4此時(shí)可單獨(dú)使用 B容器。三、A容器再生
1、關(guān)閉閥3、8、6。打開(kāi)閥19、20。調(diào)節(jié)閥19,用純水(使用純水可使回收鎳資源更純凈, 也可依廠家情況使用自來(lái)水反洗,下同)反洗,反洗的目的是沖松樹(shù)脂層,并排除樹(shù)脂碎末 及積存其中的懸浮物與氣泡,使再生液能較好的滲入樹(shù)脂層。將反洗流速控制在20-25 L/ min,反洗15 min。反洗結(jié)束后,關(guān)閉閥19,打開(kāi)閥17,將液面放至高于樹(shù)脂柱10 cm。關(guān)閉 閥17。2、將10 L 98 %濃硫酸溶于70 L純水中,配成酸再生液存放于酸桶1號(hào),準(zhǔn)備再 生,再生的作用是將鎳離子洗脫下來(lái),獲得鎳資源。3、打開(kāi)閥9、13,打開(kāi)酸加藥機(jī),將流速調(diào)至70 L/h。洗下來(lái)的液體即為硫酸鎳,前 50 min將硫酸鎳回收至回收桶中,后20 min將再生后液體導(dǎo)至酸桶2號(hào)中,作為酸再生使用。4、若原漂洗水中硬度較高,則添加高效凈化劑于回收硫酸鎳中,經(jīng)攪拌10 30 min,會(huì)有沉淀產(chǎn)生,將沉淀過(guò)濾后,可得到較純凈的鎳資源。5、硫酸加完后,進(jìn)入沖洗環(huán)節(jié),其作用是洗凈殘余的再生產(chǎn)物,往酸桶1號(hào)里加純 水,用酸加藥機(jī)以原有流速?zèng)_洗離子柱15 min,關(guān)閉酸加藥機(jī),同樣回收至酸桶2號(hào)中。6、關(guān)閉閥9、11、13,打開(kāi)閥19、5。當(dāng)反洗管有出水時(shí),關(guān)閉閥20,打開(kāi)閥17,提高 沖洗流速,以達(dá)到更好的清洗效果,用純水以20-25 L/min流速清洗20 min。7、關(guān)閉閥5,打開(kāi)閥11、20,調(diào)節(jié)閥19,用純水以20-25 L/min流速反洗15 min。反洗結(jié)束后,關(guān)閉閥19,打開(kāi)閥17,將液面放至高于樹(shù)脂柱10 cm。關(guān)閉閥17。8、配制氫氧化鈉1.5 mol/1溶液80 L,作為轉(zhuǎn)型的堿再生液。堿加藥機(jī)流速調(diào)至 70 L/h。打開(kāi)堿加藥機(jī),準(zhǔn)備轉(zhuǎn)型,轉(zhuǎn)型的目的是恢復(fù)樹(shù)脂的交換能力。9、打開(kāi)閥10,微開(kāi)閥17,調(diào)至出水流量與進(jìn)堿流量差不多。10、堿再生液加完后,往堿桶里加純水。堿加藥機(jī)以原有流速?zèng)_洗離子交換柱 15min,關(guān)閉堿加藥機(jī),沖洗水排至化學(xué)廢水槽酸堿系。11、關(guān)閉閥10,打開(kāi)閥19,當(dāng)反洗管有出水時(shí),則關(guān)閉閥20,閥17半開(kāi)。調(diào)節(jié)閥19, 用純水以20-25 L/min流速清洗15 min,以洗凈殘余的轉(zhuǎn)型液。12、清洗結(jié)束后,關(guān)閉閥19,打開(kāi)閥20,將液面放至高于樹(shù)脂柱10 cm。關(guān)閉閥閥 17。待無(wú)氣流聲,關(guān)閉閥20。四、A容器與B容器串聯(lián)使用。B容器一A容器
A容器再生完畢,則B容器一A容器聯(lián)用,關(guān)閉閥16。打開(kāi)閥12、8、15。操作參考前 面操作。
權(quán)利要求
鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法,其特征在于包括如下工藝步驟a) 將鍍鎳生產(chǎn)過(guò)程的鍍件經(jīng)回收槽進(jìn)行浸洗;b) 經(jīng)兩級(jí)或多級(jí)漂洗槽逆流漂洗;c) 進(jìn)入過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾;d) 鎳資源、水資源回收鍍鎳漂洗水資源回收過(guò)程中,采用對(duì)鎳高選擇性樹(shù)脂,使鎳離子與鎳高選擇性樹(shù)脂發(fā)生離子交換,鎳資源被吸附在鎳高選擇性樹(shù)脂上,用再生劑將吸附在鎳高選擇性樹(shù)脂上的鎳資源洗下,添加高效凈化劑,經(jīng)過(guò)濾后,可滿足鎳資源在線使用的要求;而交換出水可直接用于鍍鎳、合金、堿銅、酸銅、熱脫、超音波及褪鍍清洗;e) 利用堿溶液作為轉(zhuǎn)型再生液,對(duì)高選擇性樹(shù)脂進(jìn)行沖洗,使樹(shù)脂恢復(fù)交換能力,循環(huán)再用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法,其特征在于所述再生 劑為硫酸溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法,其特征在于所述轉(zhuǎn)型 再生液為氫氧化鈉溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收方法,其特征在于步驟d)中 的過(guò)濾為多介質(zhì)過(guò)濾。
5.鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收裝置,其特征在于包括A、B兩組填充有高選擇性樹(shù) 脂的透明容器,A、B容器通過(guò)若干閥門(mén)連接,外部待處理的鎳水、硫酸溶液、堿溶液可通過(guò)閥 門(mén)調(diào)節(jié)流過(guò)A、B容器,該A、B容器通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)單獨(dú)或者串聯(lián)工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收裝置,其特征在于A容器的上部設(shè)有接口 22、接口 24,A容器的下部設(shè)有接口并安裝有閥17 ;B容器的上部設(shè)有接口 23、接口 25,B容器的下部設(shè)有接口并安裝有閥18 ;A容器的接口 22與閥17之間管道依次連接有閥5和閥11 ;B容器的接口 23與閥18之 間管道依次連接有閥6和閥12 ;接口 22與閥5之間管道并聯(lián)連接有閥1和閥3 ;接口 23與閥6之間管道并聯(lián)連接有 閥2和閥4 ;閥1與閥2之間管道并聯(lián)連接有閥20、閥21和通向廢水槽的水管;閥20的另 一頭通過(guò)管道連接接口 24 ;閥21的另一頭通過(guò)管道連接接口 25 ;閥3與閥4之間管道并聯(lián) 連接鎳水進(jìn)水管29 ;閥5與閥11之間管道并聯(lián)連接有閥7 ;閥6與閥12之間管道并聯(lián)連接有閥8 ;閥7與 閥8之間管道并聯(lián)連接有閥9、閥10和閥19 ;閥9另一側(cè)通過(guò)管道連接酸桶的酸加藥泵;閥 10另一側(cè)通過(guò)管道連接堿桶的堿加藥泵;閥19另一側(cè)管道連接純水管道;閥11與閥17之間管道并聯(lián)連接有閥13和閥15 ;閥12與閥18之間管道并聯(lián)連接有 閥14和閥16 ;閥13與閥14通過(guò)管道連接;閥15與閥16通過(guò)管道連接;閥13與閥14之 間管道連接有通往酸桶的管道30 ;閥15與閥16之間連接有通往離子交換出水桶的管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收裝置,其特征在于閥3與閥4 之間管道上設(shè)有壓力表。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收裝置,其特征在于鎳水進(jìn)水 管29以及純水管道都設(shè)置有流量計(jì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收裝置,其特征在于所述酸桶包括利用管道串連連接的酸桶ι和酸桶2,閥13與閥14之間管道連接于酸桶1上;酸桶1、 2的出口利用管道連接酸加藥泵。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍍鎳廢水鎳資源與水資源回收裝置,其特征在于管道30 設(shè)有支路,該支路連通生產(chǎn)用的硫酸鎳溶液桶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從鍍鎳漂洗水中回收使用鎳資源及水資源的方法及其裝置。其特征在于在鍍鎳漂洗水資源回收過(guò)程中,采用對(duì)鎳高選擇性樹(shù)脂,使鎳離子與鎳高選擇性樹(shù)脂發(fā)生離子交換,鎳資源被吸附在鎳高選擇性樹(shù)脂上,用再生劑將鎳資源洗下,本工藝流程設(shè)計(jì)合理、能耗低,回收的鎳資源純度高,可滿足鎳資源在線使用的要求;此外,交換出來(lái)的水可不經(jīng)活性炭處理便可直接用于鍍鎳、合金、堿銅、酸銅、熱脫、超音波及褪鍍清洗等生產(chǎn)中,進(jìn)一步減輕了環(huán)保處理的負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)C02F1/42GK101885520SQ20101022878
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者張 雄, 洪條民, 郭常文 申請(qǐng)人:江門(mén)市瑞期精細(xì)化學(xué)工程有限公司