本發(fā)明涉及電鍍廢水處理及資源回收技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法。
背景技術(shù)：
鍍金層的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、延展性好、易拋光、耐高溫，易于焊接、耐腐蝕性強(qiáng)、具有很好的抗變色性能、較低的接觸電阻、良好導(dǎo)電性能，因而廣泛應(yīng)用于精密儀器儀表、印刷板、集成電路、電子管殼、電接點(diǎn)等要求電參數(shù)性能長期穩(wěn)定的零件電鍍。在電鍍過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生廢水。電鍍廢水中有害物質(zhì)含量高，成分復(fù)雜，因而造成處理技術(shù)難度較大，并對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅。隨著人類環(huán)保意識(shí)的日益提高,電鍍廢水無害化、資源化處理越來越受到人們的關(guān)注和重視。
金是一種極具回收價(jià)值的重金屬，目前從電鍍廢水中回收金可分為化學(xué)沉淀法、鋅置換法、電解法、離子交換法等?；瘜W(xué)沉淀法一般做法是向廢水中投加硫化鈉、氯化鈉等化學(xué)藥劑，與廢水中的金離子形成沉淀，通過高溫灼燒的辦法從廢水中回收金。鋅置換法是利用活性較高的鋅將金從廢水中置換出來的一種方法。電解法是指在電的影響下，廢水中的金在陰極還原沉積，從而與廢水分離。離子交換法是利用離子交換樹脂吸附含金廢水，待吸附飽和后，用丙酮～鹽酸浸泡再生，將再生液進(jìn)行水浴蒸餾，從沉積物中回收金。相比而言，電解法不消耗化學(xué)藥劑，成本低；選擇性好，可獲得純度較高的金；可以同步去除廢水中的有機(jī)物。
二氧化鈦具有良好的光催化活性，在紫外光照射下可以產(chǎn)生羥基自由基氧化去除電鍍廢水中的絡(luò)合物。利用二氧化鈦的光催化氧化作用降解有機(jī)污染物，已經(jīng)成為水污染控制的研究熱點(diǎn)。另外，外加電場(chǎng)不僅可以對(duì)紫外光照射的二氧化鈦電極施加陽極偏壓，減少電子～空穴的復(fù)合率，提高光電催化效率；電鍍廢水中的重金屬離子還可以在電場(chǎng)的作用下向陰極轉(zhuǎn)移，并在陰極高效還原為金屬單質(zhì)，從而達(dá)到回收貴重金屬，降低污染的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的對(duì)含有金的電鍍廢水的處理方法不能同時(shí)高效、快速的實(shí)現(xiàn)水資源和金屬金的同時(shí)回收利用。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法，包括以下步驟：
1)含金電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；
2)電鍍廢水首先經(jīng)過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為0.1～5um，去除廢水中的顆粒雜質(zhì)，減輕對(duì)后續(xù)系統(tǒng)特別是膜系統(tǒng)的污染；
3)進(jìn)入由納濾膜和反滲透膜組成的膜處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，在納濾膜和反滲透膜之前均設(shè)置有增壓泵；通過納濾膜截留廢水中的大分子有機(jī)物、絡(luò)合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子，通過反滲透膜進(jìn)一步去除廢水中所有的離子，使產(chǎn)水電導(dǎo)率低于40us/cm，完全達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入回用水箱；經(jīng)反滲透膜處理，可回收廢水中70％以上的清洗水；
4)納濾膜和反滲透膜濃水進(jìn)入真空蒸發(fā)裝置，所述真空蒸發(fā)裝置為低溫真空蒸發(fā)裝置，其運(yùn)行壓力控制在3.5～5.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在30～50℃，通過真空低溫蒸發(fā)裝置形成的冷凝水進(jìn)入回用水箱；低溫真空蒸發(fā)裝置可將電鍍廢水的濃度提高一倍以上，可冷凝回流20％以上的清洗水；
5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機(jī)物和回收貴重金屬金：選用二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋姌O，陰極電位為Ec＝-0.9V～-1.5V，陽極電位為2～10V，操作pH在4～10范圍內(nèi)，都可以得到有效的降解，選用紫外光為光源，電流密度為0.5～1.5mA/cm2，紫外光波長為220nm～350nm，功率為100W，光電催化反應(yīng)時(shí)間為0.5～1.5h。經(jīng)光電催化反應(yīng)后，可回收廢水中99％以上的貴重金屬金，產(chǎn)水COD低于60mg/L。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述的保安過濾器還包括反沖洗系統(tǒng)，反沖洗系統(tǒng)的工作頻率為2～4次/小時(shí)，提高反沖洗可以提高過濾效率。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述的低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)，其操作溫度為35～45℃，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述二氧化鈦陽極為摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜，陰極材料為負(fù)載有活性炭顆粒的碳纖維，負(fù)載有活性炭顆粒的碳纖維同時(shí)具有巨大的比表面積同時(shí)具有極高的孔隙率。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜中的金屬為Cs和La，Cs、La和二氧化鈦三者所占的質(zhì)量百分比為：Cs：40～50％，La：40～45％，余量為二氧化鈦。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述負(fù)載有活性炭顆粒的碳纖維中，活性碳顆粒占陰極材料的質(zhì)量百分比為0.1～5％。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明包括清洗水回收和金屬回收兩方面，清洗水的回收為：經(jīng)保安過濾器去除廢水中的顆粒雜質(zhì)，減輕廢水中的雜質(zhì)對(duì)后續(xù)膜系統(tǒng)的污染；去除雜質(zhì)后的廢水經(jīng)納濾膜進(jìn)一步處理，納濾膜可截留電鍍廢水中的有機(jī)絡(luò)合物、80％以上的離子，產(chǎn)水經(jīng)反滲透膜進(jìn)一步處理后，可作為清洗水或其他生產(chǎn)用水回用；電鍍廢水經(jīng)納濾膜和反滲透膜處理后，產(chǎn)生的濃水輸入低溫真空蒸發(fā)裝置進(jìn)一步提高電鍍廢水中金的濃度，蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)冷凝后可作為清洗水回用。廢水經(jīng)低溫真空蒸發(fā)進(jìn)一步濃縮后，輸入光電催化反應(yīng)裝置，利用光催化氧化和電化學(xué)降解的協(xié)同作用，氧化降解廢水中有機(jī)污染物，同時(shí)金離子在陰極還原沉積，回收金屬金。本發(fā)明適用于含金電鍍廢水的處理，可以從廢水中高效回收貴重金屬金，同時(shí)能回收90％以上的清洗水，同時(shí)無需添加其他藥劑，處理成本低，無二次污染。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖1通過具體實(shí)施方式來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1：
一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法，包括以下步驟：
1)含金電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；
2)電鍍廢水首先經(jīng)過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為0.1um，去除廢水中的顆粒雜質(zhì)，減輕對(duì)后續(xù)系統(tǒng)特別是膜系統(tǒng)的污染，再通過保安過濾器的反沖洗系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗，反沖洗系統(tǒng)的工作頻率為2次/小時(shí)，提高過濾效率；
3)進(jìn)入由納濾膜和反滲透膜組成的膜處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，在納濾膜和反滲透膜之前均設(shè)置有增壓泵；電鍍廢水經(jīng)增壓泵增壓至5bar以上，進(jìn)入納濾膜進(jìn)行初步分離，通過納濾膜截留廢水中的大分子有機(jī)物、絡(luò)合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子；產(chǎn)水通過增壓泵增壓至20bar以上輸送到反滲透膜進(jìn)一步去除廢水中所有的離子，使產(chǎn)水電導(dǎo)率低于40us/cm，完全達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入回用水箱；經(jīng)反滲透膜處理，可回收廢水中70％以上的清洗水；
4)納濾膜和反滲透膜濃水進(jìn)入真空蒸發(fā)裝置，所述真空蒸發(fā)裝置為低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)，其運(yùn)行壓力控制在3.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在30℃，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高；通過真空低溫蒸發(fā)裝置形成的冷凝水進(jìn)入回用水箱；低溫真空蒸發(fā)裝置可將電鍍廢水的濃度提高一倍以上，可冷凝回流20％以上的清洗水；所述的低溫真空蒸發(fā)裝置；
5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機(jī)物和回收貴重金屬金：選用二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋姌O，所述二氧化鈦陽極為摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜，摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜中的金屬為Cs和La，Cs、La和二氧化鈦三者所占的質(zhì)量百分比為：Cs：40％，La：40％，余量為二氧化鈦；陰極材料為負(fù)載有活性炭顆粒的碳纖維，活性碳顆粒占陰極材料的質(zhì)量百分比為0.1％，負(fù)載有活性炭顆粒的碳纖維同時(shí)具有巨大的比表面積同時(shí)具有極高的孔隙率。陰極電位為Ec＝-0.9V，陽極電位為2V，操作pH為4.0，選用紫外光為光源，電流密度為0.5mA/cm2，紫外光波長為220nm，功率為100W，光電催化反應(yīng)時(shí)間為0.5h。經(jīng)光電催化反應(yīng)后，產(chǎn)水COD低于60mg/L。
通過本實(shí)施例方法對(duì)鍍金漂洗廢水進(jìn)行處理后，清洗水回收率為92.6％，金回收率為99.15％。
實(shí)施例2：
一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法，包括以下步驟：
1)含金電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；
2)電鍍廢水首先經(jīng)過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為2.5um，去除廢水中的顆粒雜質(zhì)，減輕對(duì)后續(xù)系統(tǒng)特別是膜系統(tǒng)的污染，再通過保安過濾器的反沖洗系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗，反沖洗系統(tǒng)的工作頻率為3次/小時(shí)，提高過濾效率；
3)進(jìn)入由納濾膜和反滲透膜組成的膜處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，在納濾膜和反滲透膜之前均設(shè)置有增壓泵；電鍍廢水經(jīng)增壓泵增壓至5bar以上，進(jìn)入納濾膜，通過納濾膜截留廢水中的大分子有機(jī)物、絡(luò)合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子，產(chǎn)水通過增壓泵增壓至20bar以上輸送到反滲透膜進(jìn)一步去除廢水中所有的離子，使產(chǎn)水電導(dǎo)率低于40us/cm，完全達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入回用水箱；經(jīng)反滲透膜處理，可回收廢水中70％以上的清洗水；
4)納濾膜和反滲透膜濃水進(jìn)入真空蒸發(fā)裝置，所述真空蒸發(fā)裝置為低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)，其運(yùn)行壓力控制在4.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在35℃，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高；通過真空低溫蒸發(fā)裝置形成的冷凝水進(jìn)入回用水箱；低溫真空蒸發(fā)裝置可將電鍍廢水的濃度提高一倍以上，可冷凝回流20％以上的清洗水；所述的低溫真空蒸發(fā)裝置；
5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機(jī)物和回收貴重金屬金：選用二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋姌O，所述二氧化鈦陽極為摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜，摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜中的金屬為Cs和La，Cs、La和二氧化鈦三者所占的質(zhì)量百分比為：Cs：45％，La：42.5％，余量為二氧化鈦；陰極材料為負(fù)載有活性炭顆粒的碳纖維，活性碳顆粒占陰極材料的質(zhì)量百分比為2.5％，負(fù)載有活性炭顆粒的碳纖維同時(shí)具有巨大的比表面積同時(shí)具有極高的孔隙率。陰極電位為Ec＝-1.2V，陽極電位為6V，操作pH為7.0，選用紫外光為光源，電流密度為1.0mA/cm2，紫外光波長為285nm，功率為100W，光電催化反應(yīng)時(shí)間為1.0h。經(jīng)光電催化反應(yīng)后，產(chǎn)水COD低于60mg/L。
通過本實(shí)施例方法對(duì)鍍金漂洗廢水進(jìn)行處理后，清洗水回收率為91.9％，金回收率為99.32％。
實(shí)施例3：
一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法，包括以下步驟：
1)含金電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；
2)電鍍廢水首先經(jīng)過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為5um，去除廢水中的顆粒雜質(zhì)，減輕對(duì)后續(xù)系統(tǒng)特別是膜系統(tǒng)的污染，再通過保安過濾器的反沖洗系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗，反沖洗系統(tǒng)的工作頻率為4次/小時(shí)，提高過濾效率；
3)進(jìn)入由納濾膜和反滲透膜組成的膜處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，在納濾膜和反滲透膜之前均設(shè)置有增壓泵；電鍍廢水經(jīng)增壓泵增壓至5bar以上，進(jìn)入納濾膜，通過納濾膜截留廢水中的大分子有機(jī)物、絡(luò)合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子，產(chǎn)水通過增壓泵增壓至20bar以上輸送到反滲透膜進(jìn)一步去除廢水中所有的離子，使產(chǎn)水電導(dǎo)率低于40us/cm，完全達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入回用水箱；經(jīng)反滲透膜處理，可回收廢水中70％以上的清洗水；
4)納濾膜和反滲透膜濃水進(jìn)入真空蒸發(fā)裝置，所述真空蒸發(fā)裝置為低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)，其運(yùn)行壓力控制在5.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在50℃，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高；通過真空低溫蒸發(fā)裝置形成的冷凝水進(jìn)入回用水箱；低溫真空蒸發(fā)裝置可將電鍍廢水的濃度提高一倍以上，可冷凝回流20％以上的清洗水；所述的低溫真空蒸發(fā)裝置；
5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機(jī)物和回收貴重金屬金：選用二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋姌O，所述二氧化鈦陽極為摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜，摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜中的金屬為Cs和La，Cs、La和二氧化鈦三者所占的質(zhì)量百分比為：Cs：50％，La：45％，余量為二氧化鈦；陰極材料為負(fù)載有活性炭顆粒的碳纖維，活性碳顆粒占陰極材料的質(zhì)量百分比為5％，負(fù)載有活性炭顆粒的碳纖維同時(shí)具有巨大的比表面積同時(shí)具有極高的孔隙率。陰極電位為Ec＝-1.5V，陽極電位為10V，操作pH為10.0，選用紫外光為光源，電流密度為1.5mA/cm2，紫外光波長為350nm，功率為100W，光電催化反應(yīng)時(shí)間為1.5h。經(jīng)光電催化反應(yīng)后，產(chǎn)水COD低于60mg/L。
通過本實(shí)施例方法對(duì)鍍金漂洗廢水進(jìn)行處理后，清洗水回收率為93.1％，金回收率為99.28％。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。