申请日2017.01.11
公开(公告)日2017.09.22
IPC分类号C02F9/04; C22B7/00; C22B23/00; C02F101/20; C02F103/16
摘要
本实用新型涉及一种电镀含镍废水在线回用设备，包括依次连接的提升泵、炭滤器、袋滤器、镍回收柱、捕捉器，并由碱箱、酸箱、稀液箱、浓液箱及气泵通过管道接入组成，所述电镀含镍废水在线回用设备还包括为提供电力能源及控制信号的电控系统。本实用新型提出的采用“新型离子交换法回收镍”设的废水在线回用设备，可以有效处理电镀含镍废水，并能实现废水和镍的回收利用，显著降低生产成本，并降低对环境的污染。
权利要求书
1.一种电镀含镍废水在线回用设备，包括依次连接的提升泵、炭滤器、袋滤器、镍回收柱、捕捉器，并由碱箱、酸箱、稀液箱、浓液箱及气泵通过管道连接组成，所述提升泵与炭滤器，所述提升泵接碳滤器，所述碳滤器连接袋滤器，所述袋滤器接入镍回收柱，所述镍回收柱与捕捉器相连，所述碱箱、酸箱、稀液箱、浓液箱通入气泵并与镍回收柱相连接，所述镍回收柱通过其他管道分别连入炭滤器、酸箱、稀液箱、浓液箱。
2.如权利要求1所述的电镀含镍废水在线回用设备，其特征在于，所述镍回收柱为“3套二用一备式”：镍回收柱A与镍回收柱B为串联式运行，结合镍回收柱C，可以根据来水情况选择运行方式。
3.如权利要求1所述的电镀含镍废水在线回用设备，其特征在于，所述镍回收柱运行方式的选择及各系统回路的闭合与开度是通过电控系统操作控制调节阀完成的。
4.如权利要求1所述的电镀含镍废水在线回用设备，其特征在于，所述电镀含镍废水处理及回用设备还包括为提供电力能源及控制信号的电控系统。
说明书
一种电镀含镍废水在线回用设备
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理领域，具体涉及电镀含镍废水在线回用设备。
背景技术
在电镀工艺中镀镍作为一种常用的表面处理技术，被广泛的应用于诸多行业，其电镀的产品也与我们日常生活紧密相关。在镀镍过程中，水洗是工艺当中的一部分，因此Ni2+以离子形式存在在废水里，如果不进行处理或处理的不会，对人体健康和生态环境有着严重危害。含镍废水的常见处理方法有化学沉淀法、真空蒸发回收、电渗析、反渗透及离子交换树脂吸附等。化学沉淀法表面看处理成本低，其实并不低，只是前期设备投入低而已，运行起来比其它处理工艺都要高，如白白浪费的镍、药剂、水等。就连沉降的固废还得需要二次处理。真空蒸发法处理含镍废水能耗大、电渗析、反渗透法需要较大的设备投资和能耗，而且还存在耗材更换频繁等诸多问题。
本系统采用成熟离子交换技术，申请专利模块化设计，其设计特点是更专业化、操作更简单化，运行更稳定化，设备投资更少，对废水中镍回收更彻底，更利于节能与环保。
发明内容
本实用新型的提出了一种电镀含镍废水在线回用设备，通过独特的设计和合理的布局，形成闭合式的循环工艺系统，采用“新型离子交换法回收镍”对电镀含镍废水进行有效处理及回用。
上述技术方案提出的一种电镀含镍废水处理及回用设备，包括依次连接的提升泵、炭滤器、袋滤器、镍回收柱、捕捉器，并由碱箱、酸箱、稀液箱、浓液箱及气泵通过管道连接组成，所述提升泵与炭滤器，所述提升泵接碳滤器，所述碳滤器连接袋滤器，所述袋滤器接入镍回收柱，所述镍回收柱与捕捉器相连。所述碱箱、酸箱、稀液箱、浓液箱通入气泵并与镍回收柱相连接，所述镍回收柱通过其他管道分别连入炭滤器、酸箱、稀液箱、浓液箱。
进一步地，上述镍回收柱为“3套二用一备式”：镍回收柱A与镍回收柱B为串联式运行，结合镍回收柱C，可以根据来水情况选择运行方式。
第一种运行方式，当第一级镍回收柱A的Cr6+泄漏达0.5mg/L时，再串联第二级镍回收柱B，直至镍回收柱B达到Cr6+的全饱和，并从除镍系统中断开进行再生，此时镍回收柱B变成第一级与镍回收柱C串联继续运行。
第二种运行方式，镍回收柱A+镍回收柱B串联运行，当镍回收柱B含Cr6+出水达0.5mg/L时，镍回收柱A已完成超饱和吸附过程推出运行进行解析，由镍回收柱B+镍回收柱C串联运行;当镍回收柱C含Cr6+出水达0.5mg/L时，镍回收柱C与解析后的镍回收柱A串联，如此周而复始运行。
进一步地，上述镍回收柱运行方式的选择及各系统回路的闭合与开度是通过电控系统操作控制调节阀完成的。
进一步地，上述设备采用更加高效、节能环保的流量计替代传统的射流器。
进一步地，上述电镀含镍废水处理及回用设备还包括为提供电力能源及控制信号的电控系统。
对上述技术方案提供的设备的使用工艺及工作原理作如下说明：将含镍清洗废水首先经过袋式过滤器、活性炭过滤器出去有机杂质，再经过镍回收柱将镍离子吸附，当镍回收柱饱和后通过再生将镍离子回收。镍离子回收液分为浓硫酸镍与稀硫酸镍，将其分别回收到浓硫酸镍箱与稀硫酸镍箱中，浓硫酸镍回用，稀硫酸镍作为下一次再生时的母液。对处理过后的水可以直接回流到清洗槽中回用，当出水镍离子含量在0.5-1mg时可进行再生处理。
上述工艺中，镍回收柱的离子交换原理为：
a)离子交换柱(以A+表示镍离子，HR表示树脂)：
A++RNa→RA+Na+
b)中和反应：H++OH-→H2O
由于依靠树脂的交换作用去除水中的镍离子，所以设备运行一定周期后将因为树脂的饱和而失效，需要停床对树脂用再生剂(树脂用H2SO4和NaOH)进行再生以恢复其交换能力，再生工艺可用化学反应式表示为：
a)树脂再生：RA+H2SO4→RH+ASO4
b)树脂转型：RH+NaOH→RNa+H2O
c)当树脂A吸附柱饱和后退出运行解析，由B柱+C柱=出水代替运行。
与现有技术及工艺相比较，本实用新型具有如下优点：
(1)回收镍的关键设备(离子交换柱)，系统设计共三套镍回收柱，即可实现二用一备的运行方式，减少占地、减少投资。
(2)采用顺流再生工艺，具有再生效果好、再生剂耗量低、操作简便、树脂恢复彻底等特点。
(3)回收镍离子浓度高、解析液可用于2次以上循环使用，使回收液中镍离子浓度达到更高状态。
(4)设计结构独特为双柱全饱和系统，即可单独运行、也可根据废水中离子浓度串联运行、能够确保出水水质。
(5)改变解析设备结构是整套回收的核心技术。传统的解析再生方式是负压自吸式，解析药剂(酸、碱)必须通过水泵加压，然而水泵使用的功率大小不仅取决于管道的直径，又取决于系统大小。当管道直径大或设备系统大时，水泵使用流量及功率则不需够大，这样才能形成负压自吸现象，在经过射流器将解析药剂(酸、碱)吸入所解析的设备之中。其吸附药剂的快慢及药剂量的多少，完全取决于水泵过水的流量。
本实用新型提供的技术设备实现电镀含镍废水的循环回用，并能实现废水和镍的回收利用，在提升资源利用效率，降低生产成本，减少对环境的污染方面，产生显著的效果
