一種含鎳電鍍廢水零排放處理裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種含鎳電鍍廢水零排放處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電鍍是金屬表面處理的常見方式。是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化(如銹蝕)，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性(硫酸銅等)及增進美觀等作用。電鍍行業(yè)是表面處理行業(yè)不可缺少的技術(shù)，是機械產(chǎn)品不可替代的行業(yè)。
[0003]我國電鍍行業(yè)每年排放40?50億m3廢水，水中污染物含量較其他行業(yè)高得多，電鍍液最高可達20000?50000mg/L，是允許排放標(biāo)準2?5萬倍，處理量級跨度之大是廢水處理中較為少見的，從此也可以看出電鍍廢水的處理不同于其他行業(yè)廢水處理，有其特殊性。在污染行業(yè)排序列入第三位。
[0004]電鍍廢水的排放種類主要有兩種，一種為鍍件清洗水，鍍件從鍍槽中取出時，工件上帶有少量鍍液，為了不影響下一道工序，用水漂洗或沖洗降低工件上的殘留鍍液濃度，這一部分水是電鍍廢水的主要部分，水量約占總量90%左右，重金屬殘留量一般在500?2000mg/L左右；另一種為廢電鍍液，廢液金屬離子含量30000mg/L左右，這部分廢液濃度非常高，需要先進行回收處理，再進行進一步處理。
[0005]目前，電鍍企業(yè)采用化學(xué)法處理電鍍廢水占絕大多數(shù)，而化學(xué)法處理后達標(biāo)排放的電鍍廢水，其中仍含有微量重金屬存在，以重金屬化合物狀態(tài)存在于水體中，容易被小動物或植物吸收、積累，并以食物鏈方式轉(zhuǎn)移至生物體，累及人體；且使用化學(xué)法由于添加絮凝劑、助凝劑產(chǎn)生的含重金屬的污泥量大，不易處理，易造成二次污染。
[0006]電鍍廢水主要污染物是重金屬離子，少量有機物和氰化物，首先將脫鹽作為主要處理工序，金屬離子和鹽去除后，沖洗水就返回重新使用，在電鍍時，電鍍電極不受有機物影響，脫鹽方法較多，有離子交換樹脂，電滲析反滲透、超濾、納濾等，在設(shè)備選擇上主要考慮的是耐用性和可操作性，性價比是第二位的。
[0007]根據(jù)我國污水綜合排放標(biāo)準規(guī)定，鎳為一類污染物，且鎳同時又屬于貴重資源，因此，開發(fā)含鎳電鍍廢水處理新技術(shù)，使廢水中的重金屬得到回收利用，對保護環(huán)境和提高資源利用率均具有非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種含鎳電鍍廢水零排放處理方法，通過離子樹脂交換可回收含鎳電鍍廢液中的重金屬離子鎳，與清洗水或漂洗水混合后再通過管式微濾膜(TMF)、精密過濾器及兩級反滲透等處理工藝處理后，出水可回用至電鍍工藝沖洗水，實現(xiàn)含鎳電鍍廢水零排放的目標(biāo)。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種含鎳電鍍廢水零排放處理裝置，包括與樹脂罐依次連接的含鎳廢水調(diào)節(jié)池、反應(yīng)罐和平衡水槽，所述平衡水槽的出水分兩路:一路是經(jīng)過循環(huán)栗后依次經(jīng)過管式微濾膜過濾裝置、過濾水箱、增壓栗、精密過濾器、高壓栗連接至一級反滲透除鹽系統(tǒng)的原水進口，所述一級反滲透除鹽系統(tǒng)由兩組并聯(lián)的RO膜構(gòu)成，所述一級反滲透除鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水出口連接至二級反滲透除鹽系統(tǒng)的原水進口，所述二級反滲透除鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水出口連接至回用水箱；另一路經(jīng)過濃縮水箱后依次連接機械過濾器、預(yù)熱換熱器、汽水換熱器、主換熱器、蒸發(fā)器、出料栗、濃水罐、離心機后返回至含鎳廢水調(diào)節(jié)池；所述蒸發(fā)器的蒸汽出口經(jīng)過強制循環(huán)栗連接至主換熱器的二次蒸汽進口 ；所述蒸發(fā)器的出液口依次連接出料栗、濃水罐、離心機后返回至含鎳廢水調(diào)節(jié)池；所述主換熱器的不凝氣體出口通過真空栗連接至汽水換熱器的不凝氣體進口 ；所述主換熱器的冷凝水出口依次經(jīng)過汽水換熱器和冷凝水栗、所述預(yù)熱換熱器的冷凝水出口后連接至過濾水箱；所述汽水分離器的不凝氣體出口經(jīng)過一真空栗連接至汽水換熱器的不凝氣體進口 ；所述一級反滲透除鹽系統(tǒng)和二級反滲透除鹽系統(tǒng)的濃水出口均連接至濃縮水箱；與所述反應(yīng)罐連接有堿自動加藥系統(tǒng)、石灰自動加藥系統(tǒng)和有機粉末自動加藥系統(tǒng)，所述反應(yīng)罐設(shè)有PH在線監(jiān)測計；上述各加藥系統(tǒng)的運行由一 PLC控制裝置根據(jù)各在線儀表數(shù)據(jù)控制；所述平衡水槽內(nèi)設(shè)有回流水布水系統(tǒng)、污泥計及自動排泥裝置，所述管式微濾膜過濾裝置配有膜清洗系統(tǒng)，所述回用水箱連接有水質(zhì)檢測報警系統(tǒng)，所述污泥計及自動排泥裝置、膜清洗系統(tǒng)和水質(zhì)檢測報警系統(tǒng)均與PLC控制裝置連接；所述預(yù)熱換熱器、汽水換熱器、主換熱器、蒸發(fā)器和壓縮機上均設(shè)有與所述PLC控制裝置連接的溫度傳感器和壓力傳感器。
[0010]本發(fā)明一種含鎳電鍍廢水零排放處理方法，采用上述含鎳電鍍廢水零排放處理裝置，并包括以下步驟:
[0011]重金屬吸附步驟:所述樹脂罐內(nèi)裝有離子交換樹脂，所述離子交換樹脂可根據(jù)電鍍廢水中Ni2+存在的形式不同，選擇陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和螯合樹脂中的一種；通過置換反應(yīng)可置換出廢鍍液中的Ni'之后從樹脂中回收Ni'樹脂對重金屬的吸附率達90%?95% ；
[0012]藥劑投加步驟:所述堿自動加藥系統(tǒng)、石灰自動加藥系統(tǒng)和有機粉末自動系統(tǒng)的加藥罐內(nèi)均配有攪拌機和液位報警系統(tǒng)，所述堿自動加藥系統(tǒng)內(nèi)配藥濃度的質(zhì)量百分比為5%?15%;所述石灰自動加藥系統(tǒng)內(nèi)配藥濃度的質(zhì)量百分比為5%?10%;所述有機粉末自動加藥系統(tǒng)內(nèi)配藥濃度的質(zhì)量百分比為5%?10%，加藥量為50?100PPM ;根據(jù)pH在線監(jiān)測計和液位報警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制所述堿自動加藥系統(tǒng)、石灰自動加藥系統(tǒng)和有機粉末自動系統(tǒng)的運行時間和狀態(tài)；
[0013]管式微濾膜過濾步驟:所述管式微濾過濾裝置對平衡水槽內(nèi)的液體進行膜過濾，并通過污泥計提供的平衡水槽中沉淀層內(nèi)污泥濃度，判斷是否啟動自動排泥裝置；
[0014]余熱利用及蒸發(fā)步驟:濃縮水箱內(nèi)的出水經(jīng)過預(yù)熱換熱器、汽水換熱器、主換熱器和蒸發(fā)器進行換熱蒸發(fā)后返回至含鎳廢水調(diào)節(jié)池；同時，所述PLC控制裝置實時監(jiān)測所述預(yù)熱換熱器、汽水換熱器、主換熱器、蒸發(fā)器和壓縮機上的溫度、壓力值，用以控制蒸發(fā)器的工作溫度和壓力，實現(xiàn)濃水的蒸發(fā)和濃縮；
[0015]水質(zhì)檢測步驟:水質(zhì)檢測報警系統(tǒng)實時檢測回用水箱內(nèi)的水質(zhì)，當(dāng)來自于二級反滲透除鹽系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)不合格時，通過管路排至含鎳廢水調(diào)節(jié)池再次進行處理。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0017]廢電鍍液通過樹脂罐1，選擇性吸附目標(biāo)重金屬離子，吸附率可高達95% ;與鍍件清洗水或漂洗水排入含鎳廢水調(diào)節(jié)池2 ;之后通過添加堿、石灰、有機粉末(50?100PPM)等藥劑調(diào)節(jié)污水中的PH至9.5，得到沉淀物。經(jīng)過TMF過濾裝置11的過濾雜質(zhì)的出水進入過濾水箱12。過濾水箱12中的水由增壓栗14栗入精密過濾器15，起到保護后續(xù)膜組件的作用。經(jīng)過過濾的水由高壓栗16栗入一級反滲透脫鹽系統(tǒng)，經(jīng)過脫鹽后的水繼續(xù)進入二級反滲透脫鹽系統(tǒng)，出水進入回用水箱19 ;一級反滲透脫鹽系統(tǒng)17 (脫鹽率98% )、二級反滲透脫鹽系統(tǒng)18 (脫鹽率75% )產(chǎn)生的高濃度廢水排入濃縮水箱21，與由平衡水槽8定期排入濃縮水箱21的廢水進入MVR蒸發(fā)器系統(tǒng)，蒸發(fā)濃縮收集鹽類，蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的冷凝水通過初效換熱利用余熱后排入過濾水箱12，蒸發(fā)出的濃水通過離心機35離心分離，分離出的液體由管路排入含鎳廢水調(diào)節(jié)池2，產(chǎn)生的危廢固體交予有資質(zhì)的企業(yè)處理。本發(fā)明有效的將含鎳電鍍廢液中的貴重金屬Ni2+進行回收，經(jīng)過處理后的廢液及廢水用作工藝沖洗水；實現(xiàn)該種廢水的零排放。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明含鎳電鍍廢水零排放處理方法工藝流程圖。
[0019]圖中:
[0020]1-樹脂罐2-含鎳廢水調(diào)節(jié)池3-反應(yīng)罐
[0021]4-堿自動加藥系統(tǒng)5-石灰自動加藥系統(tǒng)6-有機粉末自動系統(tǒng)
[0022]7-pH在線監(jiān)測計8-平衡水槽9-污泥計
[0023]10-循環(huán)栗11-管式微濾膜過濾裝置 12-過濾水箱
[0024]13-pH在線監(jiān)測計14-增壓栗15-精密過濾器
[0025]16-高壓栗17-—級反滲透除鹽系統(tǒng) 18-二級