一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法技術

本發明專利技術公開了一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法，主要包括清洗水在線回用、金屬鎳資源化；將化學鍍鎳清洗廢水依次經過間歇式多級逆流清洗、pH調整、離子交換樹脂和反滲透過濾處理，實現清洗水的在線回用；而離子交換樹脂的再生液經過電解槽的光電催化系統作用，實現廢水的破絡和作用以及金屬鎳的高效回收和資源化利用。本發明專利技術采用離子交換樹脂組件、反滲透組件和光電催化組件的新型組合方式，不僅能夠有效回用化學鍍鎳清洗水，實現金屬鎳離子的在線資源化，而且不需投加化學藥劑，無二次污染物，大大降低了運行能耗和經濟成本，具有良好的環境效益和經濟效益。

On line recycling method for chemical nickel plating cleaning waste water

The invention discloses a method for online resources of electroless nickel plating cleaning wastewater, including water reuse, online cleaning metal nickel resources; the nickel coated cleaning wastewater followed by intermittent countercurrent washing, pH adjustment, ion exchange resin and reverse osmosis filtration, on-line cleaning water reuse and ion exchange; regeneration of the resin liquid after the photoelectric catalytic system for electrolytic cell, efficient recovery of complex breaking and the role of metal nickel and resource utilization to achieve wastewater. The invention adopts the ion exchange resin component, reverse osmosis model combination of components and photoelectric catalytic components, not only can effectively reuse the chemical nickel plating cleaning water, the realization of online resources of nickel ions, and does not need to add chemicals, no two pollution, greatly reduces the energy consumption and economic cost, good the environmental and economic benefits.

【技術實現步驟摘要】
一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法
本專利技術涉及工業廢水處理及回收利用
，特別是涉及一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法。
技術介紹
化學鍍鎳由于具有優秀的均勻性、硬度、耐磨和耐蝕性等綜合物理化學性能，已廣泛應用于航空航天、汽車、泵制造、閥門制造等工業領域?；瘜W鍍鎳清洗廢水的處理也逐漸成為生產實踐中的主要問題?；瘜W鍍鎳清洗廢水中含有大量重金屬、緩沖鹽、絡合劑等有毒有害物質，這些有毒有害物質一旦進入環境，必然會對人類健康以及環境造成極其嚴重的危害。資源化都是指廢物的環保再利用，因此再利用和資源化往往相提并論。在《中華人民共和國循環經濟促進法》中就規定，“在廢物再利用和資源化過程中，應當保障生產安全，保證產品質量符合國家規定的標準，并防止產生再次污染。”“企業事業單位應當建立健全管理制度，采取措施，降低資源消耗，減少廢物的產生量和排放量，提高廢物的再利用和資源化水平。”“循環經濟發展規劃應當包括規劃目標、適用范圍、主要內容、重點任務和保障措施等，并規定資源產出率、廢物再利用和資源化率等指標?！痹摲ㄒ蟆皣鴦赵簶藴驶鞴懿块T會同國務院循環經濟發展綜合管理和環境保護等有關主管部門建立健全循環經濟標準體系，制定和完善節能、節水、節材和廢物再利用、資源化等標準?！蹦壳盎瘜W鍍鎳廢水處理最常用的方法有化學沉淀法、離子交換法和膜分離法，雖然化學沉淀法能夠有效去除化學鍍鎳廢水中的鎳離子，但仍會產生大量污泥，需要進一步專業處理。單獨的離子交換法和膜分離法只能部分實現鎳離子的回用，難以完全實現金屬鎳的資源化利用。如果將離子交換法、膜分離法組合起來實現化學鍍鎳廢水的濃縮和分離，不僅可以在線回用清洗水，而且可進一步通過光電催化裝置實現金屬鎳的在線資源化，使企業獲得可觀的經濟效益。
技術實現思路
本專利技術提供一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法，將離子交換樹脂組件、反滲透組件和光電催化組件組合起來，同時實現化學鍍鎳清洗水的在線回用和金屬鎳在線資源化。本專利技術的技術方案為：一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法，主要包括以下步驟：(1)間歇式三級逆流清洗：將化學鍍鎳清洗廢水經間歇式三級逆流清洗初步濃縮，使得廢水中的鎳離子濃度為30-300mg/L；(2)pH調節：采用pH在線儀對廢水的pH值進行檢測，然后使用pH調節劑將化學鍍鎳清洗廢水的pH調整至3-10；(3)離子交換樹脂處理：控制廢水溫度為25-35℃，工作流量為1.5-2.5BV/h的條件下通過裝填有離子交換樹脂的樹脂床，使化學鍍鎳清洗廢水中的鎳離子與樹脂中的相應離子基團發生交換，用去離子水洗脫樹脂床，將交換在離子交換樹脂上的鎳離子洗脫下來，得到再生液；(4)反滲透膜處理：將回收鎳離子后的廢水增壓后進入反滲透膜進行反滲透提濃，提濃的倍數為1-8倍，清水側出水作為化學鍍鎳清洗水在線回用，反滲透濃水側出水返回離子交換樹脂進行濃水循環；(5)金屬鎳回收：利用高效光電催化裝置對離子交換樹脂的再生液進行處理，化學鍍鎳清洗廢水中的有機物在二氧化鈦陽極氧化，鎳離子在陰極還原沉積為金屬鎳，經過光電催化后達到排放標準，實現廢水的破絡和作用以及金屬鎳的高效回收和資源化利用。進一步的，所述的間歇式三級逆流清洗是將廢水貯存后使用安裝有計量裝置的輸出泵加壓輸出，依次連接3個清洗裝置，相鄰兩個清洗裝置的進水管道與出水管道連接，在3個清洗裝置之間的管道上安裝流量控制閥，控制各級清洗水槽間的流量，輸送泵定量排出規定量的清洗水，單次排水量不大于高低液位之間的水量，確保鍍件在清洗時完全浸沒在水中，清洗裝置的進水管道與供水系統連接，清洗裝置的出水管道與廢水貯存裝置連接。進一步的，所述的離子交換樹脂為強酸陽離子交換樹脂為BK001和聚丙烯酸系的強堿陰離子交換樹脂的混合物，其混合比例為1:1，比表面積為100-200m2/g，在使用之前進行強酸強堿預處理。進一步的，將樹脂的采用60-70℃的熱水反復浸泡和清洗，開始浸泡時，每隔30分鐘換水一次，浸泡時要不時攪動，換水3-5次后，再每隔60分鐘換水一次，浸泡和清洗至樹脂的顏色沒有變化為止；然后，先用1.5N的氫氧化鈉溶液以1.5mL/min的流速流過所述的樹脂，用去離子水處理樹脂沖洗至pH值為10，用量為所述的樹脂體積的2-3倍，流速每小時1.5倍樹脂床層體積；再使用1.5N的鹽酸溶液流過，洗至pH值為3，用量為所述樹脂體積的3-5倍，流速每小時1.5倍床層體積。進一步的，所述的反滲透膜處理裝置由進水泵、高壓泵、循環泵、膜框架、反滲透膜組件、反洗泵、加藥系統、化學清洗系統和儀器儀表連接而成；所述的反滲透膜組件設置在膜框架內，包括卷式反滲透膜和承壓膜殼；所述的反滲透膜為卷式膜，膜材料為聚酰胺復合膜，反滲透膜處理前的廢水增壓為15bar以上。進一步的，所述的pH調節劑為40％的氫氧化鈉溶液或25％的鹽酸溶液。進一步的，所述的高效光電催化裝置選用二氧化鈦為光電極，紫外光為光源，電流密度為0.5-1.5mA/cm2，利用二氧化鈦在紫外光照下的光生空穴效應，直接氧化或產生羥基自由基氧化化學鍍清洗水中的有機物，同時使水中的絡合態的金屬離子轉變為游離態的金屬離子；游離態的金屬離子在外加電場的作用下遷移至陰極，并在陰極上還原沉積，通過光電催化過程可以實現化學鍍清洗水中有機物的高效去除和鎳離子的在線資源化。進一步的，所述的排放標準是指化學鍍鎳清洗水中的COD濃度降低至60mg/L以下，鎳離子濃度低于0.1mg/L。與現有技術相比，本專利技術的提供的化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法，通過間歇式多級逆流清洗槽排出的化學鍍鎳清洗廢水，首先經pH調整，然后通過離子交換樹脂和反滲透膜的分離和濃縮，實現清洗水的在線回用；而離子交換樹脂的再生液經過電解槽的光電催化系統作用，可實現廢水的破絡和作用和金屬鎳的高效回收，不僅能夠有效回用化學鍍鎳清洗水，實現金屬鎳離子的在線資源化，而且不需投加化學藥劑，無二次污染物，大大降低了運行能耗和經濟成本，具有良好的環境效益和經濟效益。附圖說明圖1為本專利技術專利提出的一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法的工藝流程圖。具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1：如圖1所示，一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法，主要包括以下步驟：(1)間歇式三級逆流清洗：將化學鍍鎳清洗廢水貯存后使用安裝有計量裝置的輸出泵加壓輸出，依次連接3個清洗裝置，相鄰兩個清洗裝置的進水管道與出水管道連接，在3個清洗裝置之間的管道上安裝流量控制閥，控制各級清洗水槽間的流量，輸送泵定量排出規定量的清洗水，單次排水量不大于高低液位之間的水量，確保鍍件在清洗時完全浸沒在水中，清洗裝置的進水管道與供水系統連接，清洗裝置的出水管道與廢水貯存裝置連接，經間歇式三級逆流清洗初步濃縮，使得廢水中的鎳離子濃度為30mg/L；(2)pH調節：采用pH在線儀對廢水的pH值進行檢測，然后使用pH調節劑將化學鍍鎳清洗廢水的pH調整至3，pH調節劑為40％的氫氧化鈉溶液或本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法，其特征在于，主要包括以下步驟：(1)間歇式三級逆流清洗：將化學鍍鎳清洗廢水經間歇式三級逆流清洗初步濃縮，使得廢水中的鎳離子濃度為30?300mg/L；(2)pH調節：采用pH在線儀對廢水的pH值進行檢測，然后使用pH調節劑將化學鍍鎳清洗廢水的pH調整至3?10；(3)離子交換樹脂處理：控制廢水溫度為25?35℃，工作流量為1.5?2.5BV/h的條件下通過裝填有離子交換樹脂的樹脂床，使化學鍍鎳清洗廢水中的鎳離子與樹脂中的相應離子基團發生交換，用去離子水洗脫樹脂床，將交換在離子交換樹脂上的鎳離子洗脫下來，得到再生液；(4)反滲透膜處理：將回收鎳離子后的廢水增壓后進入反滲透膜進行反滲透提濃，提濃的倍數大約為1?8倍，清水側出水作為化學鍍鎳清洗水在線回用，反滲透濃水側出水返回離子交換樹脂進行濃水循環；(5)金屬鎳回收：利用高效光電催化裝置對離子交換樹脂的再生液進行處理，化學鍍鎳清洗廢水中的有機物在二氧化鈦陽極氧化，鎳離子在陰極還原沉積為金屬鎳，經過光電催化后達到排放標準，實現廢水的破絡和作用以及金屬鎳的高效回收和資源化利用。

【技術特征摘要】
1.一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法，其特征在于，主要包括以下步驟：(1)間歇式三級逆流清洗：將化學鍍鎳清洗廢水經間歇式三級逆流清洗初步濃縮，使得廢水中的鎳離子濃度為30-300mg/L；(2)pH調節：采用pH在線儀對廢水的pH值進行檢測，然后使用pH調節劑將化學鍍鎳清洗廢水的pH調整至3-10；(3)離子交換樹脂處理：控制廢水溫度為25-35℃，工作流量為1.5-2.5BV/h的條件下通過裝填有離子交換樹脂的樹脂床，使化學鍍鎳清洗廢水中的鎳離子與樹脂中的相應離子基團發生交換，用去離子水洗脫樹脂床，將交換在離子交換樹脂上的鎳離子洗脫下來，得到再生液；(4)反滲透膜處理：將回收鎳離子后的廢水增壓后進入反滲透膜進行反滲透提濃，提濃的倍數大約為1-8倍，清水側出水作為化學鍍鎳清洗水在線回用，反滲透濃水側出水返回離子交換樹脂進行濃水循環；(5)金屬鎳回收：利用高效光電催化裝置對離子交換樹脂的再生液進行處理，化學鍍鎳清洗廢水中的有機物在二氧化鈦陽極氧化，鎳離子在陰極還原沉積為金屬鎳，經過光電催化后達到排放標準，實現廢水的破絡和作用以及金屬鎳的高效回收和資源化利用。2.如權利要求1所述的一種化學鍍鎳清洗廢水在線資源化方法，其特征在于，所述的間歇式三級逆流清洗是將廢水貯存后使用安裝有計量裝置的輸出泵加壓輸出，依次連接3個清洗裝置，相鄰兩個清洗裝置的進水管道與出水管道連接，在3個清洗裝置之間的管道上安裝流量控制閥，控制各級清洗...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜建偉，張明楊，溫勇，賀框，馬英，
申請(專利權)人：環境保護部華南環境科學研究所，
類型：發明
國別省市：廣東,44