申请日2014.11.26
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F9/02; C01G3/10; C02F103/10
摘要
本发明涉及一种回收电镀液中废水和硫酸铜的方法，包括如下步骤：1)预处理：依次采用过砂过滤器、活性炭过滤器及5μ精密过滤器对镀铜清洗液进行过滤;2)一级循环分离：将经预处理的废水依次注入保安过滤器、UF超滤装置和一级反渗透膜分离器进行分离，得到纯水和10倍的浓缩液;3)二级循环分离：将一级循环产生的浓缩液依次送入装有5μ滤芯的保安过滤器和二级反渗透膜分离器，产生的水回到一级循环中继续参与一级循环分离，产生的浓缩液则留在二级循环中反复分离，直到产生满足浓度要求的浓缩液，取出回用。本发明通过二级循环分离的方法将电镀铜清洗废水制成纯水回到生产线循环使用，实现了电镀废水的零排放，同时获得220倍以上硫酸铜回线使用。
权利要求书
1.回收电镀液中废水和硫酸铜的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)预处理：依次采用过砂过滤器、活性炭过滤器及5μ精密过滤器对镀铜清洗液进行过滤;
2)一级循环分离：将经预处理的废水依次注入保安过滤器、UF超滤装置和一级反渗透膜分离器进行分离，得到纯水和10倍的浓缩液;
3)二级循环分离：将一级循环产生的浓缩液依次送入装有5μ滤芯的保安过滤器和二级反渗透膜分离器，产生的水回到一级循环中继续参与一级循环分离，产生的浓缩液则留在二级循环中反复分离，直到产生满足浓度要求的浓缩液，取出回用。
2.如权利要求1所述回收电镀液中废水和硫酸铜的方法，其特征在于经预处理后的浓缩液在进行一级循环分离前选进入一级循环过滤水箱。
3.如权利要求1所述回收电镀液中废水和硫酸铜的方法，其特征在于经一级循环处理后的废水在进入二级循环前先进入二级循环过滤水箱。
4.如权利要求1所述回收电镀液中废水和硫酸铜的方法，其特征在于经二级循环处理后得到的浓缩液在反复进行二级循环前先进入浓水收集箱。
5.如权利要求1至4任意一项所述回收电镀液中废水和硫酸铜的方法，其特征在于镀铜清洗液经预处理后的PH值应达到6.5。
说明书
回收电镀液中废水和硫酸铜的方法
技术领域
本发明涉及一种回收电镀液中废水和硫酸铜的方法，属电镀废液处理技术领域。
背景技术
目前电镀企业电镀废水的处理工艺，大都是按照“达标排放”的技术设计的。以南京地区为例，电镀企业每年排入水体的铜、镍、铬、锌等重金属离子依达标排放计约10吨,COD排放量约200吨。近10年来，电镀废水处理方面的各种研究不断，但始终没能够彻底其污染问题。如《电镀与涂饰》2003年10月刊登的“电镀废水处理站总体设计要点”(储荣邦等著)和《污染防治技术》2005年10月刊登的“综合电镀废水处理技术及应用”(王月娟等著)等文章都反应这样的现状。因此，现行的达标排放水处理方式迫切需要进行改造，做到零排放。
目前已有部分电镀废水零排放技术和研究成果出现，但由于实用性不强，一直未能得到广泛推广。如国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心发明的《电镀废水处理零排放的膜分离方法》(申请号：CN03157655.9)，这种方法把海水淡化方法成功的应用到电镀废水处理上，给电镀废水处理提供了新的思路和方法。但由于其结构复杂(三级分离)，投入高，实用性不足，很难在经济承受力一般的电镀企业推广。从2003年至今，未能被广泛应用。《电镀废水减量化技术》(上海市轻工业研究所王维平著刊载于《电镀与环保》2006.9)一文，也对此作了分析。
发明内容
本发明的目的在于改进上述已有技术的不足，提供一种回收电镀液中废水和硫酸铜的方法，采用反渗透膜二级循环分离的方法，将含有硫酸铜的废水分离，得到工业纯净水和高浓度硫酸铜(对废水中的硫酸铜浓缩220倍以上)，返回生产线循环使用，实现了电镀废水的零排放和铜金属的回收再用。
本发明包括如下步骤：
1)预处理：依次采用过砂过滤器、活性炭过滤器及5μ精密过滤器对镀铜清洗液进行过滤;
2)一级循环分离：将经预处理的废水依次注入保安过滤器、UF超滤装置和一级反渗透膜分离器进行分离，得到纯水和10倍的浓缩液;
3)二级循环分离：将一级循环产生的浓缩液依次送入装有5μ滤芯的保安过滤器和二级反渗透膜分离器，产生的水回到一级循环中继续参与一级循环分离，产生的浓缩液则留在二级循环中反复分离，直到产生满足浓度要求的浓缩液，取出回用。
所述经预处理后的浓缩液在进行一级循环分离前选进入一级循环过滤水箱。
所述经一级循环处理后的废水在进入二级循环前先进入二级循环过滤水箱。
所述经二级循环处理后得到的浓缩液在反复进行二级循环前先进入浓水收集箱。
所述镀铜清洗液经预处理后的PH值应达到6.5。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过二级循环分离的方法将电镀铜清洗废水制成纯水回到生产线循环使用，实现了电镀铜废水的零排放。同时获得220倍以上硫酸铜回线使用，这是目前达标排放技术无法达到的。
2、本发明比较已有的三级膜分离技术优点是：
1)投资成本更低，约减少20%以上成本。
2)结构简化，减少了装置，可靠性更高。
3)由于使用了二级反复循环的方法，可以获得220倍以上浓缩液，所以效率更高，实际应用效果更好。
4)目前的三级膜分离技术还没有对硫酸铜成功应用的实例。而镀铜废水的回收利用和废水中硫酸铜的回收，是电镀实现零排放技术的重要环节。
5)本方法对电镀废水中的镍金属和铬金属的分离具有相同效果。
具体实施方式
本发明已在塑料电镀生产线上使用，该线镀铜清洗废水的硫酸铜含量约50-80g/T,水流量约1.2T/h，每天工作约16小时，5天后(1个工作周)，从浓水收集箱得到硫酸铜含量为13g/L的浓缩液约410公斤。换算得出浓缩倍数约为230倍。回用纯水的电导率小于15μS，高于直供原水的标准。具体的实施方式为：
1、预处理：采用过滤污水量为3T∕h的圆桶罐式石英砂过滤器和活性碳过滤器作为5μ精密过滤器的前置过滤装置，通过压力为0.5mPa的污水增压泵将水注入。废水收集槽装有高低水位液位器，控制泵的启动和停止。预处理后废水中的杂质、有机物、悬浮物等均被滤除，废水通过过滤水箱时，须做HP值指标检测，达到设计要求即进入一级循环过滤。本例的设计要求为：HP值6.5，达到标准。
2、一级循环分离：分离前通过一级过滤水箱的液位计信号启动增压泵(压力为0.5mPa)，将废水依次注入保安过滤器和UF超滤装置，超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有十几纳米，可有效去除废水中的微粒、胶体、细菌垫层及高分子有机物质，达到保护反渗透膜的功效。经过超滤的废水由1.0mPa的高压泵送入一级反渗透膜分离，本例使用陶氏NF反渗透膜，压力1.5mPa，膜透过液2T/H,脱盐率(最低)99.0%,操作温度25℃,产生电导率小于15μS的纯水和10倍的浓缩液。纯水回生产线使用，浓缩液经二级膜分离，产生的水回到一级循环过滤水箱在参与循环分离。
3、二级循环分离：一级循环产生的浓缩液进入二级循环过滤水箱后，由压力为1.0mPa的增压泵送入装有5μ滤芯的保安过滤器，清除循环中可能产生的微粒，以保证分离膜不被堵塞。过滤后用2.0mPa的高压泵注入二级反渗透膜分离，二级循环分离使用陶氏复合反渗透膜，压力2.5mPa，膜透过液1T/H,脱盐率99.4%,操作温度25℃,产生的水回到一级循环过滤水箱在参与一级循环分离，浓缩液通过浓水收集箱后在进入二级循环过滤水箱参与二级循环分离。
