专利名称：电镀含氰废水的回收工艺及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电镀废水的回收利用方法及装置，特别是涉及一 种电镀含氰废水的回收工艺及其设备。
背景技术：
电镀含氰废水的特性成分上主要含氰化物及铜、银、金等重金 属，铜、银、金与氰络合以Cu (CN) 2- 、 Ag (CN) 2-、 Au (CN) 2-等形态存在。pH值呈碱性，因此在通常状态下，氰化物的不易形 成氰化氢气体(该气体剧毒)。通常水的浊度低即悬浮物含量低，另 外含有微量的有机物(主要为电镀添加剂)。电镀含氰废水主要来自 含氰电镀过程产生的废水，其中主要为漂洗水。漂洗水根据镀种相应 含有"铜、银、金，，的金属，特别是"银、金"属于贵重金属，具有 很高的回收价值。另外电镀含氰废水的杂质通常就少，主要是由于很 多含氰电镀所采用的漂洗水为纯水或超纯水，而且漂洗强度较大，往 往用户投入巨大的经济和能源以将自来水纯化为纯水或超纯水，而在 生产漂洗后就将其排放，殊不知该水相对于自来水而言杂质含量甚 低，因此将该水排放是一种很浪费的做法，完全可以将之处理后回用。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种电镀含氰废水的回收工艺。通过 该方法可回收贵重金属、降低自来水纯化的成本和节约用水。
本发明的另一个目的在于提供一种电镀含氰废水的回用设备。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是
本发明是一种电镀含氰废水的回收工艺，它包括以下步骤(1) 将电镀含氰废水输入超滤器经超滤膜超滤分离得透析液；(2)该透析 液输入活性炭罐经活性炭吸附水中的有机物；(3)透析液经反渗透膜 分离系统分离截留所有的离子得膜透过液和浓缩液，浓缩液进4亍金属 回收；(4)膜透过液经阴树脂床进行阴离子树脂交换，将残留的微量 氰化物从水中交换出来；(5 )膜透过液经阳树脂床进行阳离子树脂交 换，将水中的阳离子交换同时释放出H+ ,使液体中PH-6-8; (6) 膜透过液经混床进行阴阳离子交换，得高纯度水。
所述的超滤膜得截留分子量范围为1000 - 300000。
本发明电镀含氰废水的回收设备，它包括超滤器、活性炭罐、废 水桶、反渗透膜分离系统、净7jC罐、阴树脂床、阳树脂床和混床；所 述的超滤器的入口连接第一输水泵，其出口连通活性炭罐，活性炭罐 连通废水桶，废7JC桶的出口连接第二、第三两个输水泵，其中，第二 输水泵的出口连接金属回收提取装置，第三输水泵的出口连通反渗透 膜分离系统，所述的反渗透膜分离系统的出口连通净水罐，净水罐的 出口依次连接阴树脂床、阳树脂床和混床。
在所述的超滤器与第 一输水泵之间连通有微滤器。 在第三输水泵与反渗透膜分离系统之间连通有保安过滤器和高 压泵。
在所述的净水罐与阴树脂床之间连通有第四输水泵。
本发明的设备还包括一列管冷却器，该列管冷却器与废水桶输入 管道、反渗透膜分离系统、阴树脂床的输入管道相连通。
采用上述方案后，由于本发明将电镀含氰废水经超滤、活性炭、 反渗透膜等步骤处理，是以膜分离为核心的组合工艺技术，将金属盐 和水分离，同时获得含金属浓度较高的浓缩液和生产需要的纯净水或 超纯水。含贵重金属浓缩液供后续提银设备进行银的提取，纯净水或 超纯水回用于上产，进而实现贵重金属的回收的废水的循环利用。
对含氰电镀废水进行回收具有以下几个方面的经济价值
A、 可以回收贵重金属，特别是金、银；
B、 可以回用水，节约水资源，甚至节约自来水纯化的成本；
C、 节省了传统的废水达标排放处理的投入；
D、 具有保护环境的深远意义。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图l是本发明的工艺流程图； 图2是本发明设备的结构图； 图3是本发明四种常见的膜分离过程。
具体实施例方式
1、设备
如图2所示，本发明是一种电镀含氰废水的回收设备，它包括第 一输水泵l、微滤器2、超滤器3、活性炭罐4、废水桶5、第二输水 泵6、第三输水泵7、保安过滤器8、高压泵9、反渗透膜分离系统 10、列管冷却器20、净水罐30、第四输水泵40、阴树脂床50、阳树脂床60、混床70和控制系统80。
所述的超滤器3的入口经微滤器2连接第一输水泵1，超滤器3 出口连通活性炭罐4;活性炭罐4连通废水桶5,废水桶5的出口连 接第二、第三两个输水泵6、 7，其中，第二输水泵6的出口连接金 属回收提取装置(图中未示)，第三输水泵7的出口经保安过滤器8、 高压泵9连通反渗透膜分离系统10;所述的反渗透膜分离系统10的 出口连通净水罐30;净7jc罐30的出口依次连接阴树脂床50、阳树脂 床60和混床70。所述的列管冷却器20与废水桶5输入管道、反渗 透膜分离系统IO、阴树脂床50的输入管道相、第四输水泵40入口 相连通。
所述的控制系统80电连接电磁阀、电阻率仪F、输水泵等电器 件，控制电磁阀、电阻率仪F、输水泵等的动作。
本设备的工作流程为电镀含氰废水由第一输水泵1泵入微滤器 2，再经由超滤器3、活性炭罐4流入废水桶5内；废水桶5内的浓 缩液经提银设备进行金属回收，膜透过液经第二输水泵6、第三输水 泵7泵入保安过滤器8，再经高压泵9泵入反渗透膜分离系统10分 离截留后进入净7jc罐30，连接在净7jc罐30出口的第四输水泵40将 液体泵入阴树脂床50、阳树脂床60、混床70，最后生成超纯净水输 出。
2、方法
技术领域：
本发明是一种电镀含氰废水的回收工艺(如图1所示)，它包括 以下步骤(1)将电镀含氰废水输入超滤器经超滤膜超滤分离得透析 液，超滤膜得截留分子量范围为1000 - 300000; ( 2 )该透析液输入 活性炭罐经活性炭吸附水中的有机物；(3)透析液经反渗透膜分离系 统分离截留所有的离子得膜透过液和浓缩液，浓缩液进4亍金属回收； (4)膜透过液经阴树脂床进行阴离子树脂交换，将残留的微量氰化 物从水中交换出来；(5)膜透过液经阳树脂床进行阳离子树脂交换， 将水中的阳离子交换同时释;^出H+ ，使液体中PH-6-8; ( 6 )膜透 过液经混床进行阴阳离子交换，得高纯度水。
本发明的工作原理 (1)"超滤-活性炭"预处理
电镀废水含有一定量的有机物、胶体、悬浮固体等，需要对其进 行拦截去除， 一是可以防止反渗透膜的堵塞，延长清洗周期，二是水 中电镀回用水要求水中的有机物含量不能过高，否则易造成电镀质量 问题。
本技术采用"超滤、活性炭"联合处理有机物、胶体、悬浮固体 等作为膜系统的预处理，超滤膜的截留特性是以对标准有机物的截 留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000 - 300000，超滤膜能
将电镀废水中的大分子有机物、胶体、悬浮固体等，活性炭是一种多 孔性物质，具有很大的比表面积，能够有效的吸附水中的有机物。本 工艺的预处理部分具有创新性，在^艮多的水处理工程中，超滤同活性 炭的组合通常将活性炭置于超滤之前，而^f艮工艺则将超滤置于活性炭 之前。该组合能够更好的去除水中的有机物，且活性炭的使用寿命更 长。
本过程纯物理的过程超滤膜将废水中的大分子有机物(入废水 中的油脂等)拦截，而其它的物质不会被拦截，废水通过超滤膜不会 pH不会发生改变(即进出口的pH相同)，通常含氰废水的pH在8 ~ 10之间。超滤进出口的温度基本不会发生变化，其温度在室温(20 。C 30。C)。
(2) 反渗透膜分离系统 反渗透膜是两相之间的选择性屏障。通俗地讲，它是一种高分子
材料，通过压差的作用能将料液进行选择性分离的一种薄膜。通过它 进行的分离过程称作膜分离。它与传统过滤器的不同在于，膜可以在 分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变 化和添加助剂。图3为四种常见的膜分离过程。
反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，出水为无离子 水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、 发热物质，也即能截留所有的离子等。
废水中的氰化物亦属于溶解性盐类，反渗透膜可以将其拦截，但 是由于氰化物的离解度较低，因此膜对其拦截率不像普通的盐类物质 高。所以仍有一定量的氰化物透过膜。
本过程纯物理的过程废水透过反渗透膜，其水中的有机物、无 机盐(如银的化合物、氰化物等)绝大部分被拦截，膜的透过液为初 级纯水，而浓缩液含金属盐较高的废水(即废水得到浓缩)，膜系统 的进水、膜透过液以及膜浓缩液的pH相当，都为碱性(pH在8 ~ 10 之间)。废水通过膜系统后浓水温度上升，上升情况与浓缩倍数有关 系。因此需要对其进行降温，降温才有热交换器进行冷却，冷却水采 用膜系统的透过液，因为透过液的温度低于浓缩液。
(3) 阴离子树脂交换
离子交换分为阳离子交换和阴离子交换，本工艺采用OH型阴离 子交换树脂能够将水中的阴离子交换，同时释放0H—,氰化物的含氰 离子都为阴离子如C1T、 Ag (CN) 、 Cu (CN):因此其能够被阴 离子交换树脂从水中交换出来。本过程为化学过程，其反应如下
R-OH + CN—> R-CN + 0H — 说明
A、 R - 0H代表阴离子交换树脂； B、 所有的阴离子发生上述反应而从水中去除。 通过反渗透膜与阴离子交换组合，实现了脱盐及近100%的脱氰.
(4) 阳离子树脂交换
H型阳离子交换树脂能够将水中的阳离子交换同时释放出H+，其 与前置的阴离子交换床组成的"阴+阳"离子交换具有脱盐的功能。 另外由于电镀含氰废水pH为碱性，经过膜分离后其pH变化不大，在 经阴离子交换床后，其pH进一步上升，因此仍呈碱性，但是回用水 需要PH为中性的水，本工艺的阳离子交换床能够将其调节为中性。 因此阳离子交换床具有两个方面的功能 一是调节pH, 二是与阴床 组成脱盐系统。本过程为化学过程，其反应如下
R-H + Na+ —> R-Na + H +
说明
A、 R-H代表阳离子交换树脂； B、 所有的阳离子发生上述反应而从水中去除。
(5) 混床离子交换
混床是阴阳离子树脂混合一起的离子交换床，由于混合床中阴、 阳树脂紧密交替接触。好像有许多的阳床和阴床串联一起，构成无数 的微型复床，反复进行多次脱盐，因而出水纯度高。
R-H + Na+ —> R-Na + H + R-OH + CI— —> R-CI + 0H_ H++ OH画一> H20
说明
A、 R-H代表阳离子交换树脂；
B、 所有的阳离子与Na +的反发生一样的反应； c、所有的阴离子与cr的反发生一样的反应。
权利要求
1、一种电镀含氰废水的回收工艺，其特征在于它包括以下步骤(1)将电镀含氰废水输入超滤器经超滤膜超滤分离得透析液；(2)该透析液输入活性炭罐经活性炭吸附水中的有机物；(3)透析液经反渗透膜分离系统分离截留所有的离子得膜透过液和浓缩液，浓缩液进行金属回收；(4)膜透过液经阴树脂床进行阴离子树脂交换，将残留的微量氰化物从水中交换出来；(5)膜透过液经阳树脂床进行阳离子树脂交换，将水中的阳离子交换同时释放出H+，使液体中PH＝6-8；(6)膜透过液经混床进行阴阳离子交换，得高纯度水。
2、 根据权利要求1所述的电镀含氰废水的回收工艺，其特征在 于所述的超滤膜得截留分子量范围为1000 - 300000。
3、 一种根据权利要求1所述的电镀含氰废水的回收工艺设计的 回收设备，其特征在于它包括超滤器、活性炭罐、废水桶、反渗透 膜分离系统、净水罐、阴树脂床、阳树脂床和混床；所述的超滤器的 入口连接第一输水泵，其出口连通活性炭罐，活性炭罐连通废水桶， 废水桶的出口连接第二、第三两个输水泵，其中，第二输水泵的出口 连接金属回收提取装置，第三输水泵的出口连通反渗透膜分离系统， 所述的反渗透膜分离系统的出口连通净水罐，净水罐的出口依次连接 阴树脂床、阳树脂床和混床。
4、 根据权利要求3所述的电镀含氰废水的回收设备，其特征在 于在所述的超滤器与第一输水泵之间连通有微滤器。
5、 根据权利要求3所述的电镀含氰废水的回收设备，其特征在 于在第三输水泵与反渗透膜分离系统之间连通有保安过滤器和高压 泵。
6、 根据权利要求3所述的电镀含氰废水的回收设备，其特征在 于在所述的净水罐与阴树脂床之间连通有第四输水泵。
7、 根据权利要求3所述的电镀含氰废水的回收设备，其特征在 于它还包括一列管冷却器，该列管冷却器与废水桶输入管道、反渗 透膜分离系统、阴树脂床的输入管道相连通。
全文摘要
本发明公开了一种电镀含氰废水的回收工艺，它包括将电镀含氰废水输入超滤器经超滤膜超滤分离得透析液等六个步骤。由于本发明将电镀含氰废水经超滤、活性炭、反渗透膜等步骤处理，是以膜分离为核心的组合工艺技术，将金属盐和水分离，同时获得含金属浓度较高的浓缩液和生产需要的纯净水或超纯水。含贵重金属浓缩液供后续提取设备进行金属的提取，纯净水或超纯水回用于上产，进而实现贵重金属的回收的废水的循环利用。
文档编号C02F1/42GK101353208SQ20071000929
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月26日 优先权日2007年7月26日
发明者周志强, 方宏达 申请人:厦门溢盛环保科技有限公司