处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法

中国污水处理工程网时间：2018-1-2 13:47:57

　　申请日2016.12.16

　　公开(公告)日2017.04.26

　　IPC分类号C02F9/04; C02F103/16; C02F101/20

　　摘要

　　本发明涉及一种处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法，属于废水处理领域。本发明通过对铅、铜和镉具有特定螯合性的植物提取液来螯合相应的金属离子，再用有机酸引流，被处理池前30m部分最先螯合的铅离子经柠檬酸引流进入沉积槽，通过锌板还原，铅离子沉积在锌板的前端，待其沉积饱和后，处理池中间30m部分螯合的铜离子进入沉积槽，铜离子被锌还原后沉积在锌板中间部分，待铜离子沉积饱和后，经处理池后30m部分螯合的镉离子最后进入沉积槽，还原后沉积在锌板的末端，最后再用硫化钠将废水中的锌离子沉淀后即可将处理后的电镀废水达标排放，本发明既起到了处理电镀废水的效果，又能对废水中的重金属离子进行精确分类回收，具有广阔的应用前景。

　　权利要求书

　　1.一种处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法，其特征在于具体处理步骤为：

　　(1)取新鲜的印度芥菜叶片，放入组织粉碎机中粉碎20～30min，将得到的粉碎物和无水乙醇按等质量比混合后用超声振荡仪振荡处理1～2h，过滤得到滤液，再将滤液放入蒸馏瓶中，蒸馏回收无水乙醇，得到印度芥菜提取物，备用;

　　(2)将铜草根部用水冲洗3～5遍后放入研钵研磨15～20min，将研磨物和蒸馏水按质量比为1:5混合后放入砂锅中熬制4～6h，过滤收集滤液，即为铜草浸出液，备用;

　　(3)取杜鹃花去除叶片，得到根茎，将根茎和葡萄皮以及去离子水按质量比为20:1:5混合后放入发酵罐中，密封罐口后在30～40℃下保温发酵3～5天，过滤得到发酵液，即杜鹃花提取液;

　　(4)将柚子皮外侧的蜡质层用刀削去，留下内部肥厚的白色皮瓤，用去离子水反复清洗柚子皮瓤3～5次，晾干后将柚子皮瓤平均分成三份，将第一份和杜鹃花提取液按质量比为1:10混合、第二份和铜草浸出液按质量比为1:8混合、第三份和印度芥菜提取物按质量比为1:6混合，混合后分别转入三个陶瓷罐中，在30～40℃下自然发酵5～7天;

　　(5)待上述发酵结束后，将发酵后的第一份柚子皮瓤取出并按固定量为100g/个，固定在10个相同的栅格间距为2～3cm的不锈钢格栅上，按相同方法，将第二份和第三份发酵后的柚子皮瓤分别固定在10个格栅上，总共制得30个固定柚子皮瓤的格栅;

　　(6)在坡度为10～20°的坡面上挖出一条长100m、宽1m、深1m的处理池，在处理池的末端挖建一个长5m，宽2m、深1m的沉积槽，在沉积槽中平铺6～8层长5m，宽2m的锌板并保证每相邻两块锌板间距为10～12cm，将固定第一份柚子皮瓤的10个格栅垂直插在处理池的前30m处，将固定第二份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池中间30m处，最后将固定第三份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池末端的30m出，调整每相邻两个格栅间的间距为3m;

　　(7)将电镀废水和浓度为0.1mol/L的柠檬酸溶液按体积比为100:1混合后通入上述处理池中，控制流量为0.1～0.2m3/s，通过格栅进入沉积槽，如此循环处理3～5次后回收锌板上沉积的铅、铜和镉即可，最后向沉积槽中按投加量为100～120mg/L加入硫化钠，静置沉淀10～20h，去除沉淀后上层液即可达标排放。

　　说明书

　　一种处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法

　　技术领域

　　本发明涉及一种处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法，属于废水处理领域。

　　背景技术

　　随着电镀行业的快速发展，由此而产生的电镀废水也越来越多，主要来源于镀件清洗水;废电镀液;其他废水，包括冲刷车间地面，刷洗极板洗水，通风设备冷凝水，以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的“跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水;设备冷却水，冷却水在使用过程中除温度升高以外，未受到污染。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有镉、铜、锌、镍等重金属离子。电镀废水多有毒，危害较大。如氰可引起人蓄急性中毒、致死，低浓度长期作用也能造成慢性中毒。镉可使肾脏发生病变，并引起痛痛病。因此，电镀废水必须妥善处理，严格控制。

　　目前电镀废水的处理方法有化学法、电解法、膜分离法和沉淀法，但由于电镀废水的水体处理量大，导致投加药剂量大，易造成二次污染;化学法、电解法、膜分离法处理时能耗高、处理效果不理想、投资成本大，操作复杂、操作较难控制，出水难以保证稳定达标。沉淀法处理电镀废水时，废水中的重金属沉淀过程中易产生大量的泥，并且沉淀出的重金属离子成分复杂，难以分离分类，不能达到回收利用的目的，导致电镀废水处理困难。

　　因此发明一种处理电镀废水并可以从中分离回收特定重金属离子的方法对电镀废水处理领域具有重要意义。

　　发明内容

　　本发明主要解决的技术问题，针对目前传统的沉淀法处理电镀废水，存在药剂投加量大，会产生大量污泥，并且沉淀出的重金属离子成分复杂，难以分离分类，不能达到回收利用的目的，导致电镀废水处理困难的缺陷，提供了一种从不同植物中提取植物有效成分，将有效成分附着在柚子皮瓤上，再将柚子皮瓤固定在格栅上，使废水通过格栅，最后在锌板上沉积出的重金属，回收后达标排放的方法。本发明通过对铅、铜和镉具有特定螯合性的植物提取液来螯合相应的金属离子，再用有机酸引流使金属螯合物流进沉积槽，被处理池前30m部分最先螯合的铅离子经柠檬酸引流进入沉积槽，通过锌板还原，铅离子沉积在锌板的前端，待其沉积饱和后，处理池中间30m部分螯合的铜离子进入沉积槽，铜离子被锌还原后沉积在锌板中间部分，待铜离子沉积饱和后，经处理池后30m部分螯合的镉离子最后进入沉积槽，还原后沉积在锌板的末端，最后再用硫化钠将废水中的锌离子沉淀后即可将处理后的电镀废水达标排放，本发明既起到了处理电镀废水的效果，又能对废水中的重金属离子进行精确分类回收，具有广阔的应用前景。

　　本发明的有益效果是：

　　(1)本发明处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法所用原材料简单易得，操作步骤简便易操作，药剂投加量少，成本低廉;

　　(2)本发明处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法可以精确分离回收重金属，对废水中的重金属离子去除率可达99.0%以上;

　　(3)本发明处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法，投资费用低、运行操作管理方便，稳定可靠、能耗低，处理时不产生二次污染。

　　具体实施方式

　　取新鲜的印度芥菜叶片，放入组织粉碎机中粉碎20～30min，将得到的粉碎物和无水乙醇按等质量比混合后用超声振荡仪振荡处理1～2h，过滤得到滤液，再将滤液放入蒸馏瓶中，蒸馏回收无水乙醇，得到印度芥菜提取物，备用;将铜草根部用水冲洗3～5遍后放入研钵研磨15～20min，将研磨物和蒸馏水按质量比为1:5混合后放入砂锅中熬制4～6h，过滤收集滤液，即为铜草浸出液，备用;取杜鹃花去除叶片，得到根茎，将根茎和葡萄皮以及去离子水按质量比为20:1:5混合后放入发酵罐中，密封罐口后在30～40℃下保温发酵3～5天，过滤得到发酵液，即杜鹃花提取液;将柚子皮外侧的蜡质层用刀削去，留下内部肥厚的白色皮瓤，用去离子水反复清洗柚子皮瓤3～5次，晾干后将柚子皮瓤平均分成三份，将第一份和杜鹃花提取液按质量比为1:10混合、第二份和铜草浸出液按质量比为1:8混合、第三份和印度芥菜提取物按质量比为1:6混合，混合后分别转入三个陶瓷罐中，在30～40℃下自然发酵5～7天;待上述发酵结束后，将发酵后的第一份柚子皮瓤取出并按固定量为100g/个，固定在10个相同的栅格间距为2～3cm的不锈钢格栅上，按相同方法，将第二份和第三份发酵后的柚子皮瓤分别固定在10个格栅上，总共制得30个固定柚子皮瓤的格栅;在坡度为10～20°的坡面上挖出一条长100m、宽1m、深1m的处理池，在处理池的末端挖建一个长5m，宽2m、深1m的沉积槽，在沉积槽中平铺6～8层长5m，宽2m的锌板并保证每相邻两块锌板间距为10～12cm，将固定第一份柚子皮瓤的10个格栅垂直插在处理池的前30m处，将固定第二份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池中间30m处，最后将固定第三份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池末端的30m出，调整每相邻两个格栅间的间距为3m;将电镀废水和浓度为0.1mol/L的柠檬酸溶液按体积比为100:1混合后通入上述处理池中，控制流量为0.1～0.2m3/s，通过格栅进入沉积槽，如此循环处理3～5次后回收锌板上沉积的铅、铜和镉即可，最后向沉积槽中按投加量为100～120mg/L加入硫化钠，静置沉淀10～20h，去除沉淀后上层液即可达标排放。

　　实例1

　　取新鲜的印度芥菜叶片，放入组织粉碎机中粉碎20min，将得到的粉碎物和无水乙醇按等质量比混合后用超声振荡仪振荡处理1h，过滤得到滤液，再将滤液放入蒸馏瓶中，蒸馏回收无水乙醇，得到印度芥菜提取物，备用;将铜草根部用水冲洗3遍后放入研钵研磨15min，将研磨物和蒸馏水按质量比为1:5混合后放入砂锅中熬制4h，过滤收集滤液，即为铜草浸出液，备用;取杜鹃花去除叶片，得到根茎，将根茎和葡萄皮以及去离子水按质量比为20:1:5混合后放入发酵罐中，密封罐口后在30℃下保温发酵3天，过滤得到发酵液，即杜鹃花提取液;将柚子皮外侧的蜡质层用刀削去，留下内部肥厚的白色皮瓤，用去离子水反复清洗柚子皮瓤3次，晾干后将柚子皮瓤平均分成三份，将第一份和杜鹃花提取液按质量比为1:10混合、第二份和铜草浸出液按质量比为1:8混合、第三份和印度芥菜提取物按质量比为1:6混合，混合后分别转入三个陶瓷罐中，在30℃下自然发酵5天;待上述发酵结束后，将发酵后的第一份柚子皮瓤取出并按固定量为100g/个，固定在10个相同的栅格间距为2cm的不锈钢格栅上，按相同方法，将第二份和第三份发酵后的柚子皮瓤分别固定在10个格栅上，总共制得30个固定柚子皮瓤的格栅;在坡度为10°的坡面上挖出一条长100m、宽1m、深1m的处理池，在处理池的末端挖建一个长5m，宽2m、深1m的沉积槽，在沉积槽中平铺6层长5m，宽2m的锌板并保证每相邻两块锌板间距为10cm，将固定第一份柚子皮瓤的10个格栅垂直插在处理池的前30m处，将固定第二份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池中间30m处，最后将固定第三份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池末端的30m出，调整每相邻两个格栅间的间距为3m;将电镀废水和浓度为0.1mol/L的柠檬酸溶液按体积比为100:1混合后通入上述处理池中，控制流量为0.1m3/s，通过格栅进入沉积槽，如此循环处理3次后回收锌板上沉积的铅、铜和镉即可，最后向沉积槽中按投加量为100mg/L加入硫化钠，静置沉淀10h，去除沉淀后上层液即可达标排放。

　　本发明处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法可以精确分离回收重金属，对废水中的重金属离子去除率可达99.3%，投资费用低、运行操作管理方便，稳定可靠、能耗低，处理时不产生二次污染。

　　实例2

　　取新鲜的印度芥菜叶片，放入组织粉碎机中粉碎25min，将得到的粉碎物和无水乙醇按等质量比混合后用超声振荡仪振荡处理2h，过滤得到滤液，再将滤液放入蒸馏瓶中，蒸馏回收无水乙醇，得到印度芥菜提取物，备用;将铜草根部用水冲洗4遍后放入研钵研磨18min，将研磨物和蒸馏水按质量比为1:5混合后放入砂锅中熬制5h，过滤收集滤液，即为铜草浸出液，备用;取杜鹃花去除叶片，得到根茎，将根茎和葡萄皮以及去离子水按质量比为20:1:5混合后放入发酵罐中，密封罐口后在35℃下保温发酵4天，过滤得到发酵液，即杜鹃花提取液;将柚子皮外侧的蜡质层用刀削去，留下内部肥厚的白色皮瓤，用去离子水反复清洗柚子皮瓤4次，晾干后将柚子皮瓤平均分成三份，将第一份和杜鹃花提取液按质量比为1:10混合、第二份和铜草浸出液按质量比为1:8混合、第三份和印度芥菜提取物按质量比为1:6混合，混合后分别转入三个陶瓷罐中，在35℃下自然发酵6天;待上述发酵结束后，将发酵后的第一份柚子皮瓤取出并按固定量为100g/个，固定在10个相同的栅格间距为2cm的不锈钢格栅上，按相同方法，将第二份和第三份发酵后的柚子皮瓤分别固定在10个格栅上，总共制得30个固定柚子皮瓤的格栅;在坡度为15°的坡面上挖出一条长100m、宽1m、深1m的处理池，在处理池的末端挖建一个长5m，宽2m、深1m的沉积槽，在沉积槽中平铺7层长5m，宽2m的锌板并保证每相邻两块锌板间距为11cm，将固定第一份柚子皮瓤的10个格栅垂直插在处理池的前30m处，将固定第二份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池中间30m处，最后将固定第三份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池末端的30m出，调整每相邻两个格栅间的间距为3m;将电镀废水和浓度为0.1mol/L的柠檬酸溶液按体积比为100:1混合后通入上述处理池中，控制流量为0.1m3/s，通过格栅进入沉积槽，如此循环处理4次后回收锌板上沉积的铅、铜和镉即可，最后向沉积槽中按投加量为110mg/L加入硫化钠，静置沉淀15h，去除沉淀后上层液即可达标排放。

　　本发明处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法可以精确分离回收重金属，对废水中的重金属离子去除率可达99.5%，投资费用低、运行操作管理方便，稳定可靠、能耗低，处理时不产生二次污染。

　　实例3

　　取新鲜的印度芥菜叶片，放入组织粉碎机中粉碎30min，将得到的粉碎物和无水乙醇按等质量比混合后用超声振荡仪振荡处理2h，过滤得到滤液，再将滤液放入蒸馏瓶中，蒸馏回收无水乙醇，得到印度芥菜提取物，备用;将铜草根部用水冲洗5遍后放入研钵研磨20min，将研磨物和蒸馏水按质量比为1:5混合后放入砂锅中熬制6h，过滤收集滤液，即为铜草浸出液，备用;取杜鹃花去除叶片，得到根茎，将根茎和葡萄皮以及去离子水按质量比为20:1:5混合后放入发酵罐中，密封罐口后在40℃下保温发酵5天，过滤得到发酵液，即杜鹃花提取液;将柚子皮外侧的蜡质层用刀削去，留下内部肥厚的白色皮瓤，用去离子水反复清洗柚子皮瓤5次，晾干后将柚子皮瓤平均分成三份，将第一份和杜鹃花提取液按质量比为1:10混合、第二份和铜草浸出液按质量比为1:8混合、第三份和印度芥菜提取物按质量比为1:6混合，混合后分别转入三个陶瓷罐中，在40℃下自然发酵7天;待上述发酵结束后，将发酵后的第一份柚子皮瓤取出并按固定量为100g/个，固定在10个相同的栅格间距为3cm的不锈钢格栅上，按相同方法，将第二份和第三份发酵后的柚子皮瓤分别固定在10个格栅上，总共制得30个固定柚子皮瓤的格栅;在坡度为20°的坡面上挖出一条长100m、宽1m、深1m的处理池，在处理池的末端挖建一个长5m，宽2m、深1m的沉积槽，在沉积槽中平铺8层长5m，宽2m的锌板并保证每相邻两块锌板间距为12cm，将固定第一份柚子皮瓤的10个格栅垂直插在处理池的前30m处，将固定第二份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池中间30m处，最后将固定第三份发酵柚子皮瓤的10个格栅插在处理池末端的30m出，调整每相邻两个格栅间的间距为3m;将电镀废水和浓度为0.1mol/L的柠檬酸溶液按体积比为100:1混合后通入上述处理池中，控制流量为0.2m3/s，通过格栅进入沉积槽，如此循环处理5次后回收锌板上沉积的铅、铜和镉即可，最后向沉积槽中按投加量为120mg/L加入硫化钠，静置沉淀20h，去除沉淀后上层液即可达标排放。

　　本发明处理电镀废水并分离回收铅、铜、镉的方法可以精确分离回收重金属，对废水中的重金属离子去除率可达99.8%，投资费用低、运行操作管理方便，稳定可靠、能耗低，处理时不产生二次污染。