公布日：2022.11.01
申请日：2022.08.04
分类号：C02F9/06(2006.01)I;C02F1/461(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本发明公开了酸性含铜废水的处理系统以及处理方法，解决了现有技术存在的处理效率低、回收铜产品的品质差、成本高的技术问题。酸性含铜废水的处理系统，包括：过滤单元，所述过滤单元处理酸性含铜废水并输出滤液；浓缩单元，所述浓缩单元处理滤液并输出浓缩液；第一分离单元，所述第一分离单元调节浓缩液的pH并通过固液分离处理输出清液；第二分离单元，所述第二分离单元调节第一清液的pH并通过固液分离处理输出固体；富集单元，所述富集单元处理固体并输出铜离子的富集液；还原单元，所述还原单元处理铜离子的富集液并输出铜单质。酸性含铜废水的处理方法，采用上述的处理系统。
权利要求书
1.酸性含铜废水的处理系统，其特征在于：包括：过滤单元(100)，所述过滤单元(100)处理酸性含铜废水并输出滤液；浓缩单元(200)，所述浓缩单元(200)处理滤液并输出浓缩液；第一分离单元(300)，所述第一分离单元(300)调节浓缩液的pH并通过固液分离处理输出清液；第二分离单元(400)，所述第二分离单元(400)调节第一清液的pH并通过固液分离处理输出固体；富集单元(500)，所述富集单元(500)处理固体并输出铜离子的富集液；还原单元(600)，所述还原单元(600)处理铜离子的富集液并输出铜单质。
2.如权利要求1所述的酸性含铜废水的处理系统，其特征在于：所述过滤单元(100)包括过滤设备；所述浓缩单元(200)包括膜分离设备。
3.如权利要求1所述的酸性含铜废水的处理系统，其特征在于：所述第一分离单元(300)包括：第一调节池，用于使浓缩液和第一调节剂进行反应并输出第一固液混合物；第一加料设备，用于向第一调节池中输入第一调节剂；第一固液分离设备，用于对第一固液混合物进行固液分离并输出清液。
4.如权利要求1所述的酸性含铜废水的处理系统，其特征在于：所述第二分离单元(400)包括：第二调节池，用于使清液和第二调节剂进行反应并输出第二固液混合物；第二加料设备，用于向第二调节池中输入第二调节剂；第二固液分离设备，用于对第二固液混合物进行固液分离并输出固体。
5.如权利要求1所述的酸性含铜废水的处理系统，其特征在于：所述富集单元(500)包括：反应池，用于使固体和溶解剂进行反应并输出铜离子的富集液；第三加料设备，用于向反应池中输入溶解剂。
6.如权利要求1所述的酸性含铜废水的处理系统，其特征在于：还包括净化单元(700)，所述净化单元(700)处理固体并去除固体中的杂质和阴离子还原单元(600)还原单元(600)。
7.如权利要求6所述的酸性含铜废水的处理系统，其特征在于：所述净化单元(700)包括：洗涤池，用于使固体和洗涤水反应并输出第三固液混合物；加水设备，用于向洗涤池中输入洗涤水；第三固液分离设备，用于对第三固液混合物进行固液分离并向富集单元(500)输出净化后的固体。
8.如权利要求1所述的酸性含铜废水的处理系统，其特征在于：所述还原单元(600)包括旋流电积设备。
9.酸性含铜废水的处理方法，其特征在于：采用权利要求1-8之一所述的处理系统。
10.如权利要求9所述的酸性含铜废水的处理方法，其特征在于：所述浓缩液中铜离子的浓度为5-20g/L；所述第一分离单元(300)调节浓缩液的pH为3-5；所述第二分离单元(400)调节第一清液的pH为6-9；所述富集单元(500)处理固体的pH为0-3，温度为10-60℃，时间为0.5-2h。
发明内容
本发明的主要目的在于提供酸性含铜废水的处理系统以及处理方法，以解决现有技术存在的处理效率低、回收铜产品的品质差、成本高的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了酸性含铜废水的处理系统，技术方案如下：
酸性含铜废水的处理系统，包括：过滤单元，所述过滤单元处理酸性含铜废水并输出滤液；浓缩单元，所述浓缩单元处理滤液并输出浓缩液；第一分离单元，所述第一分离单元调节浓缩液的pH并通过固液分离处理输出清液；第二分离单元，所述第二分离单元调节第一清液的pH并通过固液分离处理输出固体；富集单元，所述富集单元处理固体并输出铜离子的富集液；还原单元，所述还原单元处理铜离子的富集液并输出铜单质。
作为本发明第一方面的进一步改进：所述过滤单元包括过滤设备。
作为本发明第一方面的进一步改进：所述浓缩单元包括膜分离设备。
作为本发明第一方面的进一步改进：所述第一分离单元包括：第一调节池，用于使浓缩液和第一调节剂进行反应并输出第一固液混合物；第一加料设备，用于向第一调节池中输入第一调节剂；第一固液分离设备，用于对第一固液混合物进行固液分离并输出清液。
作为本发明第一方面的进一步改进：所述第二分离单元包括：第二调节池，用于使清液和第二调节剂进行反应并输出第二固液混合物；第二加料设备，用于向第二调节池中输入第二调节剂；第二固液分离设备，用于对第二固液混合物进行固液分离并输出固体。
作为本发明第一方面的进一步改进：所述富集单元包括：反应池，用于使固体和溶解剂进行反应并输出铜离子的富集液；第三加料设备，用于向反应池中输入溶解剂。
作为本发明第一方面的进一步改进：还包括净化单元，所述净化单元处理固体并去除固体中的杂质和阴离子。
作为本发明第一方面的进一步改进：所述净化单元包括：洗涤池，用于使固体和洗涤水反应并输出第三固液混合物；加水设备，用于向洗涤池中输入洗涤水；第三固液分离设备，用于对第三固液混合物进行固液分离并向富集单元输出净化后的固体。
作为本发明第一方面的进一步改进：所述还原单元包括旋流电积设备。
为了实现上述目的，根据本发明的第二个方面，还提供了酸性含铜废水的处理方法，技术方案如下：
酸性含铜废水的处理方法，采用上述第一方面所述的处理系统。
作为本发明第二方面的进一步改进：所述浓缩液中铜离子的浓度为5-20g/L；所述第一分离单元调节浓缩液的pH为3-5；所述第二分离单元调节第一清液的pH为6-9；所述富集单元处理固体的pH为0-3，温度为10-60℃，时间为0.5-2h。
本发明具有以下优势：采用过滤单元去除废水中的固体颗粒和悬浮物，提升后续单元的工作效率。通过对废水进行浓缩，不仅显著减少了后续单元的处理量，节省了设备空间，而且提升了铜离子的浓度，有助于降低铜单质回收过程的电能消耗。通过第一分离单元脱除了绝大多数高价金属离子，有助于提升铜离子的纯度，进而提升铜单质产品的品质。通过第二分离单元脱除了绝大多数对阳极有害的阴离子，延长了阳极寿命，并减少了有害气体氯气的产生。通过富集单元得到浓度较高的铜离子的富集液，可显著提升铜单质的回收效率。由此可见，本发明的各级单元协同合作，工艺简单，设备投入成本低，既高效又环保，运行成本低且铜产品的品质高，具有极强的实用性，尤其适合于对酸性含铜废水尤其是铜离子浓度在500mg/L以下镀铜废水进行处理。
（发明人：宋岱峰）
