本實用新型屬于工業(yè)電鍍水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有除雜功能的鍍鎳在線回用設(shè)備。

背景技術(shù)：

電鍍是利用電解原理在金屬表面鍍上一層其他金屬薄層或合金的過程，可以提高金屬的抗氧化、耐腐蝕等性能。在電鍍生產(chǎn)過程中，由于電鍍廢水含有許多難以徹底出去的重金屬離子，排放后會對人體、水體、環(huán)境產(chǎn)生巨大破壞。大部分企業(yè)使用了達(dá)標(biāo)排放設(shè)備以減輕環(huán)境污染，但是達(dá)標(biāo)排放仍存在許多問題。一方面，達(dá)標(biāo)排放不等于零污染；另一方面，由于成本問題，部分企業(yè)達(dá)標(biāo)排放設(shè)備可能不能完全使電鍍廢水達(dá)標(biāo)。解決上述問題的方法之一就是實現(xiàn)電鍍廢水的零排放，實現(xiàn)電鍍廢水的全部有效利用，從而最大程度地降低環(huán)境污染。

在鍍鎳過程中，雜質(zhì)會被引入到鍍鎳槽中，這些雜質(zhì)包括有機(jī)物、其他固體雜質(zhì)、其他重金屬離子等。在鍍鎳槽中，重金屬雜質(zhì)會嚴(yán)重影響鍍件產(chǎn)品質(zhì)量。雜質(zhì)鐵的氫氧化物會沉淀在鍍層中使鍍層發(fā)脆；雜質(zhì)銅含量達(dá)到0.01g/L～0.05g/L時，鍍件會產(chǎn)生暗黑色粗糙的鍍層，更多的銅雜質(zhì)會將鍍層變成黑色粗糙的甚至是海綿狀的；雜質(zhì)鋅離子會使鍍層發(fā)脆，鋅更多時，鍍層會出現(xiàn)黑色條紋；雜質(zhì)鉻對鍍液影響最大，六價鉻含量達(dá)到0.01g/L時，鍍層發(fā)黑且脆；六價鉻含量超過0.1g/L時，無法鍍出鎳層。所以有效去除鍍鎳槽液中的雜質(zhì)離子可以有效減少鍍液大處理帶來的企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。

膜處理工藝作為一種成熟應(yīng)用的電鍍廢水處理工藝，為電鍍廢水處理提供了一種新型的處理方案。采用膜分離技術(shù)對鍍鎳漂洗廢水進(jìn)行分離處理可以有效地實現(xiàn)金屬離子的回收和水資源的充分利用。目前通常采用的是多種膜分離方法結(jié)合的處理方式，包括微濾、超濾、納濾和反滲透的組合，但由于濃縮程度有限，實現(xiàn)完全的回收利用存在諸多困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有鎳在線回用設(shè)備不具備鍍鎳槽液除雜功能、鍍鎳槽液處理困難、反滲透濃縮液濃縮程度有限等問題，將除雜功能引入鎳在線回用設(shè)備中，在鍍鎳生產(chǎn)線中增加了鍍鎳回收槽，可實現(xiàn)鍍鎳槽液除雜處理及鍍鎳漂洗水在線回用。

本實用新型的目的可以通過以下措施達(dá)到：

一種帶有除雜功能的鍍鎳在線回用設(shè)備，包括鍍鎳槽液除雜系統(tǒng)、漂洗水收集箱7、預(yù)處理系統(tǒng)、一段反滲透處理系統(tǒng)、二段反滲透處理系統(tǒng)、鍍鎳回收槽26；

所述的鍍鎳槽液除雜系統(tǒng)包括樹脂罐4、鍍鎳槽液回收箱5，樹脂罐4頂部入口與鍍鎳槽2的出口連接將鍍鎳槽液送入樹脂罐4，經(jīng)樹脂罐4中的螯合樹脂吸附除去鍍鎳槽液中的銅離子、鉻離子、鐵離子、鋅離子、鎘離子等金屬雜離子，樹脂罐4底部出口經(jīng)鍍鎳槽液回收箱5與鍍鎳槽2連接將除雜后的鍍鎳槽液返回至鍍鎳槽2，形成鍍鎳槽液的循環(huán)除雜系統(tǒng)；

所述的漂洗水收集箱7與鍍鎳漂洗槽1連接，漂洗水收集箱7的出口與所述的預(yù)處理系統(tǒng)的進(jìn)口連接；所述的預(yù)處理系統(tǒng)包括依次相連的石英砂過濾器9、活性炭過濾器10和第一保安過濾器11；所述的預(yù)處理系統(tǒng)的出口與一段反滲透處理系統(tǒng)的進(jìn)口連接；所述的一段反滲透處理系統(tǒng)包括一段循環(huán)過濾水箱12、第二保安過濾器14、UF超濾裝置15、一段反滲透膜分離裝置17、純水箱18，一段循環(huán)過濾水箱12的進(jìn)口與預(yù)處理系統(tǒng)的出口連接，一段循環(huán)過濾水箱12的出口經(jīng)第二保安過濾器14與UF超濾裝置15的進(jìn)口連接，UF超濾裝置15的濃水出口與一段循環(huán)過濾水箱12的另一個入口連接，UF超濾裝置15的淡水出口與一段反滲透膜分離裝置17的進(jìn)口連接，一段反滲透膜分離裝置17的濃縮液出口與二段反滲透處理系統(tǒng)連接，一段反滲透膜分離裝置17的淡水出口與純水箱18相連，純水箱18與鍍鎳漂洗槽1連接；所述的二段反滲透處理系統(tǒng)包括二段循環(huán)過濾水箱19、第三保安過濾器21、二段反滲透膜分離裝置23、濃水收集箱24，二段循環(huán)過濾水箱19經(jīng)第三保安過濾器21與二段反滲透膜分離裝置23的進(jìn)口連接，二段反滲透膜分離裝置23的淡水出口與一段循環(huán)過濾水箱12連接，二段反滲透膜分離裝置23的濃縮液出口與濃水收集箱24連接，濃水收集箱24分別與二段循環(huán)過濾水箱19、鍍鎳回收槽26連接，濃水收集箱24的出口依次與鍍鎳回收槽26、鍍鎳槽2連接，濃水收集箱24中的濃水返回至二段循環(huán)過濾水箱19進(jìn)行循環(huán)濃縮直至滿足鍍鎳要求，隨后進(jìn)入鍍鎳回收槽26。

優(yōu)選的，所述的鍍鎳槽2與樹脂罐4之間的連接管路上設(shè)有第一增壓泵3，所述的除雜槽液收集箱5與鍍鎳槽2之間的連接管路上設(shè)有第二增壓泵6。在所述的第一增壓泵3泵口管路上設(shè)有控向閥。

所述的樹脂罐4填充PUROLITE S950螯合樹脂，該樹脂會對鍍鎳槽液中的除鎳外的重金屬離子發(fā)生選擇性吸附，吸附掉鍍鎳槽液中的少量銅離子、鉻離子、鋅離子、鎘離子等。

優(yōu)選的，所述的鍍鎳槽液除雜系統(tǒng)還包括化學(xué)清洗系統(tǒng)，所述的化學(xué)清洗系統(tǒng)包括再生酸箱27、酸泵28、再生廢水收集箱29，再生酸箱27經(jīng)酸泵28與樹脂罐4相連，樹脂罐4底部出口與再生廢水收集箱29連接?；瘜W(xué)清洗系統(tǒng)用于處理樹脂罐內(nèi)的螯合樹脂，包括預(yù)處理、清洗、再生等。進(jìn)一步優(yōu)選的，在所述的再生酸箱27的出口管路上設(shè)有控向閥。

優(yōu)選的，所述的漂洗水收集箱7與預(yù)處理系統(tǒng)的連接管路上設(shè)有第三增壓泵8；所述的一段循環(huán)過濾水箱12與第二保安過濾器14連接管路上設(shè)有第四增壓泵13；所述的UF超濾裝置15的淡水出口與一段反滲透膜分離裝置17的連接管路上設(shè)有第一高壓泵16；所述的二段循環(huán)過濾水箱19與第三保安過濾器21的連接管路上設(shè)有第五增壓泵20；所述的第三保安過濾器21與二段反滲透膜分離裝置23的連接管路上設(shè)有第二高壓泵22；所述的濃水收集箱24與鍍鎳回收槽26的連接管路上設(shè)有第六增壓泵25；所述的純水箱18與鍍鎳漂洗槽1之間設(shè)有純水泵。

優(yōu)選的，在所述的濃水收集箱24與二段循環(huán)過濾水箱19的連接管路上設(shè)有控向閥；在所述的濃水收集箱24與鍍鎳回收槽26的連接管路上設(shè)有控向閥；分別用于控制二段循環(huán)過濾水箱19中濃縮液中的流向。

優(yōu)選的，所述的第一保安過濾器11為5μm保安過濾器；所述的第二保安過濾器14為1μm保安過濾器；所述的第三保安過濾器21為1μm保安過濾器。

所述的UF超濾裝置15的膜為中空纖維膜，中空纖維膜的材質(zhì)為聚四氟乙烯。

使用時：鍍鎳槽2中的鍍鎳槽液通過管道流入樹脂罐4，經(jīng)過樹脂罐4吸附除鎳外的重金屬離子，鍍鎳槽液進(jìn)入鍍鎳槽液回收箱5，隨后經(jīng)增壓泵返回至鍍鎳槽2中。鍍鎳漂洗槽1中的漂洗廢水通過溢流進(jìn)入漂洗水收集箱7，漂洗水收集箱7中的漂洗廢水首先通過增壓泵依次進(jìn)入石英砂過濾器9和活性炭過濾器10中粗濾，再進(jìn)入第一保安過濾器11中精濾，去除漂洗廢水中的有機(jī)物、雜質(zhì)、懸浮物等，避免堵塞、污染UF超濾裝置15；經(jīng)上述步驟處理后的廢水進(jìn)入一段循環(huán)過濾水箱12，隨后進(jìn)入第二保安過濾器14，去除可能存在的微粒等，隨后廢水進(jìn)入UF超濾裝置15，有效去除廢水中的微粒、膠體、細(xì)菌、微生物等；經(jīng)過UF超濾裝置15凈化的濃水回到一段循環(huán)過濾水箱12中重新進(jìn)行一段反滲透處理，超濾后的淡水經(jīng)高壓泵進(jìn)入一段反滲透膜分離裝置17中進(jìn)行反滲透處理，分離得到純水和反滲透濃水，純水進(jìn)入純水箱18中回用與鍍鎳漂洗槽1，濃水進(jìn)入二段循環(huán)過濾水箱19，二段循環(huán)過濾水箱19中的濃水經(jīng)增壓泵進(jìn)入第三保安過濾器21進(jìn)行過濾，經(jīng)過第二保安過濾器21過濾的濃水經(jīng)高壓泵泵入二段反滲透膜分離裝置23中，二段反滲透裝置出來的淡水含鹽量和電導(dǎo)率較高，不滿足作為漂洗水的要求，因而回到一段循環(huán)過濾水箱12重新進(jìn)行一段反滲透處理，濃水進(jìn)入濃水收集箱24；濃水收集箱24中的濃水返回至二段循環(huán)過濾水箱19重新進(jìn)行二段反滲透處理經(jīng)多次循環(huán)濃縮直至滿足鍍鎳要求，經(jīng)增壓泵進(jìn)入鍍鎳回收槽26，隨后補充到鍍鎳槽2中。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果：

本實用新型帶有除雜功能的鎳在線回用設(shè)備設(shè)計合理，利用螯合樹脂選擇性的不同，優(yōu)先吸附銅、鉻、鐵、鉛等重金屬離子，有效去除鍍鎳槽液中的雜質(zhì)金屬離子，避免了雜質(zhì)金屬離子影響電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量，大大降低了鍍鎳槽液大處理的頻率。與此同時，本實用新型進(jìn)一步提高了現(xiàn)有鎳在線回用設(shè)備的特點，對鍍鎳漂洗水進(jìn)行濃縮處理，操作簡單，能夠有效地利用淡水資源，同時可以將鍍鎳濃水回用到電鍍槽中，避免了貴金屬資源的浪費，避免了環(huán)境污染。

附圖說明

圖1為本實用新型帶有除雜功能的鍍鎳在線回用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為鍍鎳槽液除雜系統(tǒng)局部示意圖。

圖中：1-鍍鎳漂洗槽、2-鍍鎳槽、3-第一增壓泵、4-樹脂罐、5-鍍鎳槽液回收箱、6-第二增壓泵、7-漂洗水收集箱、8-第三增壓泵、9-石英砂過濾器、10-活性炭過濾器、11-第一保安過濾器、12-一段循環(huán)過濾水箱、13-第四增壓泵、14-第二保安過濾器、15-UF超濾裝置、16-第一高壓泵、17-一段反滲透膜分離裝置、18-純水箱、19-二段循環(huán)過濾水箱、20-第五增壓泵、21-第三保安過濾器、22-第二高壓泵、23-二段反滲透膜分離裝置、24-濃水收集箱、25-第六增壓泵、26-鍍鎳回收槽、27-再生酸箱、28-酸泵、29-再生廢水收集箱。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明：

如圖1所示，一種帶有除雜功能的鍍鎳在線回用設(shè)備，包括鍍鎳槽液除雜系統(tǒng)、漂洗水收集箱7、預(yù)處理系統(tǒng)、一段反滲透處理系統(tǒng)、二段反滲透處理系統(tǒng)、鍍鎳回收槽26。

所述的鍍鎳槽液除雜系統(tǒng)包括樹脂罐4、鍍鎳槽液回收箱5，樹脂罐4頂部入口與鍍鎳槽2的出口連接將鍍鎳槽液送入樹脂罐4，經(jīng)樹脂罐4中的螯合樹脂吸附除去鍍鎳槽液中的銅離子、鉻離子、鐵離子、鋅離子、鎘離子等金屬雜離子，樹脂罐4底部出口經(jīng)鍍鎳槽液回收箱5與鍍鎳槽2連接形成鍍鎳槽液的循環(huán)除雜系統(tǒng)，鍍鎳槽2與樹脂罐4之間的連接管路上設(shè)有第一增壓泵3，除雜槽液收集箱5與鍍鎳槽2之間的連接管路上設(shè)有第二增壓泵6。

所述的漂洗水收集箱7與鍍鎳漂洗槽1連接，漂洗水收集箱7的出口經(jīng)第三增壓泵8與所述的預(yù)處理系統(tǒng)的進(jìn)口連接。

所述的預(yù)處理系統(tǒng)包括依次相連的石英砂過濾器9、活性炭過濾器10和第一保安過濾器11；所述的預(yù)處理系統(tǒng)的出口與一段反滲透處理系統(tǒng)的進(jìn)口連接；所述的一段反滲透處理系統(tǒng)包括一段循環(huán)過濾水箱12、第二保安過濾器14、UF超濾裝置15、一段反滲透膜分離裝置17、純水箱18，一段循環(huán)過濾水箱12的進(jìn)口與預(yù)處理系統(tǒng)的出口連接，一段循環(huán)過濾水箱12的出口經(jīng)第四增壓泵13、第二保安過濾器14與UF超濾裝置15的進(jìn)口連接，UF超濾裝置15的濃水出口與一段循環(huán)過濾水箱12連接，UF超濾裝置15的淡水出口經(jīng)第一高壓泵16與一段反滲透膜分離裝置17的進(jìn)口連接，一段反滲透膜分離裝置17的濃縮液出口與二段反滲透處理系統(tǒng)連接，一段反滲透膜分離裝置17的淡水出口與純水箱18相連，純水箱18經(jīng)純水泵與鍍鎳漂洗槽1連接；所述的二段反滲透處理系統(tǒng)包括二段循環(huán)過濾水箱19、第三保安過濾器21、二段反滲透膜分離裝置23、濃水收集箱24，二段循環(huán)過濾水箱19依次經(jīng)第五增壓泵20、第三保安過濾器21、第二高壓泵22與二段反滲透膜分離裝置23的進(jìn)口連接，二段反滲透膜分離裝置23的淡水出口與一段循環(huán)過濾水箱12連接，二段反滲透膜分離裝置23的濃縮液出口與濃水收集箱24連接，濃水收集箱24的出口分別與二段循環(huán)過濾水箱19、鍍鎳回收槽26連接，濃水收集箱24的出口經(jīng)第六增壓泵25依次與鍍鎳回收槽26、鍍鎳槽2連接，濃水收集箱24中的濃水返回至二段循環(huán)過濾水箱19進(jìn)行循環(huán)濃縮直至滿足鍍鎳要求，隨后進(jìn)入鍍鎳回收槽26。

所述的樹脂罐4填充PUROLITE S950螯合樹脂。

所述的鍍鎳槽液除雜系統(tǒng)還包括化學(xué)清洗系統(tǒng)，所述的化學(xué)清洗系統(tǒng)包括再生酸箱27、酸泵28、再生廢水收集箱29，再生酸箱27經(jīng)酸泵28與樹脂罐4相連，樹脂罐4底部出口與再生廢水收集箱29連接。在所述的第一增壓泵3泵口管路上設(shè)有控向閥，在所述的再生酸箱27的出口管路上設(shè)有控向閥。

所述的第一保安過濾器11為5μm保安過濾器；所述的第二保安過濾器14為1μm保安過濾器；所述的第三保安過濾器21為1μm保安過濾器。

所述的UF超濾裝置15的膜為中空纖維膜，中空纖維膜的材質(zhì)為聚四氟乙烯。

采用本實用新型的基本流程：使用壓力范圍為0.2～1.0MPa的第一增壓泵3將鍍鎳槽液送入樹脂罐4中進(jìn)行金屬離子雜質(zhì)除雜，除雜后的鍍鎳槽液進(jìn)入鍍鎳槽液回收箱5中，隨后經(jīng)第二增壓泵6回用至鍍鎳槽2中。使用壓力范圍為0.2～1.0MPa的第三增壓泵8將漂洗水收集箱7中的漂洗廢水依次送入石英砂過濾器9、活性炭過濾器10、5μm保安過濾器11進(jìn)入一段循環(huán)過濾水箱12，一段循環(huán)過濾水箱12中的廢水通過第四增壓泵13依次進(jìn)入1μm保安過濾器14、UF超濾裝置15中，經(jīng)過UF超濾裝置15凈化的濃水回到一段循環(huán)過濾水箱12中重新進(jìn)行一段反滲透處理，使用壓力范圍為1.2～1.8MPa第一高壓泵16將超濾后的淡水送入一段反滲透膜分離裝置17中進(jìn)行反滲透處理，一段反滲透膜分離裝置17的反滲透膜主要參數(shù)為：pH范圍3～10，最高操作壓力為4MPa，膜透過液流量為1.7T/h，脫鹽率為99.5％，操作溫度為45℃以下，反滲透淡水電導(dǎo)率小于15μs，分離得到純水和反滲透濃水，純水回用至電鍍生產(chǎn)線，濃水為廢水濃度的十倍，經(jīng)第三保安過濾器21進(jìn)入二段反滲透膜分離裝置23，二段反滲透膜分離裝置23反滲透膜采用CAP3低壓復(fù)合膜，主要參數(shù)分別為：pH范圍為3～10，最高操作壓力為4MPa，透過液流量為1.7T/h，脫鹽率為99.6％，操作溫度為45℃以下，二段反滲透膜分離產(chǎn)生的淡水再次進(jìn)入一段反滲透處理中，濃水進(jìn)入濃水收集箱24中再次進(jìn)入二段反滲透處理，反復(fù)濃縮后的濃水進(jìn)入鍍鎳回收槽26中，鍍鎳回收槽26中的回收液再補充至鍍鎳槽2，從而實現(xiàn)鍍鎳廢水的循環(huán)使用。

應(yīng)用實施例：

鍍鎳槽液除雜：采用第一增壓泵3(壓力為0.5MPa)將鍍鎳槽液(鎳離子：71.08g/L、銅離子：8.56mg/L、鉻離子：7.26mg/L)增壓后自頂部進(jìn)液口注入樹脂罐4，在溫度25℃下，鍍鎳槽液以流速2BV/h自上而下穿過樹脂層除去金屬雜離子，經(jīng)過重金屬離子除雜后的鍍鎳槽液(鎳離子：70.98g/L、銅離子：0.96mg/L、鉻離子：1.12mg/L)進(jìn)入鍍鎳槽液回收箱5，隨后經(jīng)管道返回至鍍鎳槽2，形成一個循環(huán)過程。其中，樹脂選用PUROLITE S950型樹脂。

預(yù)處理：將沒處理的鍍鎳漂洗廢水(鎳離子：179mg/L)通過第三增壓泵8(壓力為0.5MPa)進(jìn)行加壓，依次通過過濾污水量為3T/h的石英砂過濾器9和活性炭過濾器10進(jìn)行粗濾，再經(jīng)5μm的第一保安過濾器11進(jìn)行精濾，經(jīng)過預(yù)處理的含鎳漂洗廢水的pH實測值為6～6.5，送入一段循環(huán)過濾水箱12中。

一段反滲透分離：一段循環(huán)過濾水箱12中的廢水通過第四增壓泵13(壓力為0.5MPa)，送入第二保安過濾器14進(jìn)行過濾，再注入UF超濾裝置15進(jìn)行超濾，超濾膜可有效地去除廢水中的微粒、膠體、細(xì)菌和高分子物質(zhì)等，經(jīng)過超濾后的濃水與經(jīng)過預(yù)處理的廢水混合再送入第二保安過濾器14進(jìn)行過濾，再注入UF超濾裝置15進(jìn)行超濾，超濾后的淡水通過1.0MPa的第一高壓泵16泵入一段反滲透膜分離裝置17中進(jìn)行一段反滲透分離，得到純水和一段濃縮液，純水電導(dǎo)率小于15μs，一段濃縮液中鎳離子濃度約為原料含鎳的鍍鎳漂洗廢水的10倍。純水回用至電鍍生產(chǎn)線，一段濃縮液進(jìn)入二段反滲透分離。一段反滲透膜分離裝置17選用的是LFCI抗污染復(fù)合膜，主要參數(shù)依次為：pH范圍3～10，最高操作壓力為4MPa，透過液流量為1.7T/h，脫鹽率為99.5％，操作溫度為45℃以下。

二段反滲透分離：一段濃縮液進(jìn)入二段循環(huán)過濾水箱19，經(jīng)壓力為1.0MPa的第五增壓泵20進(jìn)入5μm保安過濾器21，去除可能存在的微粒。過濾后的廢水經(jīng)2.0MPa的第二高壓泵22泵入二段反滲透膜分離裝置23內(nèi)進(jìn)行二段反滲透分離，產(chǎn)生的淡水回到一段循環(huán)過濾水箱12與經(jīng)過預(yù)處理的廢水混合再送入第二保安過濾器14進(jìn)行過濾，再注入UF超濾裝置15進(jìn)行超濾，再次進(jìn)行一段反滲透分離中，二段濃縮液進(jìn)入濃水收集箱24中，再返回二段循環(huán)過濾水箱19中與一段濃縮液合并后重新通過第三保安過濾器21、二段反滲透膜分離裝置23，進(jìn)行二段反滲透循環(huán)分離，反復(fù)循環(huán)直至濃縮液的鎳離子濃度達(dá)到24.3g/L，輸送至鍍鎳回收槽。其中，二段反滲透膜采用CAP3低壓復(fù)合膜，主要參數(shù)分別為：pH范圍為3～10，最高操作壓力為4MPa，透過液流量為1.7T/h，脫鹽率為99.6％，操作溫度為45℃以下。

在電鍍生產(chǎn)線上添加鍍鎳回收槽26，前處理后的鍍件優(yōu)先進(jìn)入鍍鎳回收槽26再進(jìn)入鍍鎳槽2，最后再次進(jìn)入鍍鎳回收槽26，此時鍍鎳回收槽內(nèi)26的鎳離子濃度可達(dá)36.4g/L，約為鍍鎳槽液中鎳離子濃度的一半。當(dāng)鍍鎳槽液不足時，將鍍鎳回收槽26中的濃縮液補充至鍍鎳槽2中，與原鍍鎳槽液混合后，混合槽液中的銅離子濃度為17.5mg/L、鉻離子濃度為2.3mg/L，經(jīng)PUROLITE S950型樹脂除雜后用于電鍍。