一种含铜废水回收处理系统的制作方法

文档序号:11022641阅读:503来源:国知局
一种含铜废水回收处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉水处理技术领域,具体涉及一种含铜废水回收处理系统。
【背景技术】
[0002]金属离子中的铜、镍、锌、铬是国家严控的一类污染物,含铜废液由于来源不同,其性质和含量也各有不同。电子加工行业产生的含铜废液,主要含有浓度较高的Cu2+、硫酸和硝酸,其中的铜和酸均是我国重要的工业原料。若排放含铜废液的企业设备落后、工艺流程设计不完善或参数控制不稳定,含铜废水回收可致企业存在污染风险。
[0003]电子加工行业含铜废水回收主要存在下述的问题:一是金属铜回收率低,国内多数电子加工企业采用单向化学方法回收含铜废液中的铜和酸,铜的回收率一般不会大于95%,未提取的铜则会转化为危险废物含铜污泥,造成环境二次污染;二是含铜废水中资源回收不完全,大多数电子加工企业只关注对铜的回收量,而对废水中的酸等非铜成分的回收情况较为忽视;三是易出现二次污染,如前所述铜回收量不高,残余的铜易形成二次污染物含铜污泥。
[0004]目前国内外用于含铜废液的回收处理技术主要有化学沉淀法、蒸发浓缩法及溶剂萃取法。但上述方法,除了化学沉淀法以外,都存在操作复杂、成本较高的问题。
[0005]因此,如何设计一种投资成本低、生产成本低、回收高效和确保废水达标排放的含铜废水回收处理系统成为亟待解决的问题。

【发明内容】

[0006]鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提供一种含铜废水回收处理系统,解决传统污水处理装置占地面积大、投资大、排放废水指标不稳定,回收单一且效率低等问题。为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
[0007]—种含铜废水回收处理系统,包括含铜废液槽,与所述含铜废液槽连接有精密过滤装置,经精密过滤装置的滤液进入扩散渗析装置,所述扩散渗析装置的主流道进水端连接酸性废液槽,所述扩散渗析装置的主流道出水端连接至离心电解装置,所述扩散渗析装置的次流道进水端连接纯水槽,所述扩散渗析装置的次流道出水端连接至酸回收装置,所述离心电解装置的阴极回收得到标准阴极铜,并设置一与离心电解装置连接的用于吸收电解离心过程所产生酸雾的酸雾吸收装置。
[0008]本发明进一步地,所述精密过滤装置是过滤精度为Ium的保安过滤器。
[0009]本发明进一步地,所述酸雾吸收装置是吸收塔和风机的组合机构。
[0010]本发明进一步地,设置一连接所述精密过滤装置的滤渣收集装置。
[0011]本发明进一步地,所述酸性废液槽中设置有pH控制器。
[0012]本发明进一步地,所述酸性废液槽连接一酸盐分离器9,用于分离得到处回用酸。
[0013]本发明进一步地,所述离心电解装置中电解槽含有10?20根6?10英寸钛板体,优选16根。
[0014]本发明进一步地,在所述含铜废液槽与所述精密过滤装置直接连接有用于输送含铜废液槽内含铜废液至精密过滤装置的废液输送栗。
[0015]本发明进一步地,在所述离心电解装置阴极处设置有用于取出阴极铜块的吊葫芦。
[0016]借由上述方案,本发明至少具有以下优点:①本发明结构简单合理、在原有工厂设备基础上加装灵活方便,具有占地面积小、投资较小的优点,利于工业推广;②本系统铜的回收率大于97%,对酸的回收率在90%以上,废酸中酸浓度20?40%,经扩散渗析器处理后的回收酸中酸浓度? 22?42%,残液酸浓度< 5% ;③本发明离心电解工艺采用密闭循环作业,可以有效的将酸雾气体经过负压吸收至吸收净化塔处理,减少了有害气体的排放,有效改善了工作环境。
[0017]上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0018]图1是本发明含铜废水回收处理系统的结构示意图;
[0019]图2是扩散渗析装置原理图。
[0020]图中各附图标记的含义如下。
[0021]I含铜废液槽2精密过滤装置
[0022]3扩散渗析装置4酸性废液槽
[0023]5离心电解装置6酸雾吸收装置
[0024]7滤渣收集装置8废液输送栗
[0025]9酸盐分离器10纯水槽
[0026]11酸回收装置
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,不用来限制本发明的范围。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028]如图1所示,本发明含铜废水回收处理系统,包括含铜废液槽1,与所述含铜废液槽I连接有精密过滤装置2,经精密过滤装置2的滤液进入扩散渗析装置3,所述扩散渗析装置3的主流道进水端连接酸性废液槽4,所述扩散渗析装置3的主流道出水端连接至离心电解装置5,所述扩散渗析装置3的次流道进水端连接纯水槽10,所述扩散渗析装置3的次流道出水端连接至酸回收装置11,所述离心电解装置5的阴极回收得到标准阴极铜,并设置一与离心电解装置5连接的用于吸收电解离心过程所产生酸雾的酸雾吸收装置6。
[0029 ]本发明采用的离心电解技术是本发明人开发的一种高效节能、环境友好型的电解技术,是基于金属离子理论析出电位的不同,被提纯金属离子与溶液体系中其它金属离子有较大的电位差值,则电位较正的金属优先沉积在阴极板上,其优势是电解槽结构升级使其消除浓差极化带来的不良影响,该离心电解技术突出优势包括:占地小,周转溶液体积量小;电流密度高,电流效率高,电解成本低;离心电解技术为密闭式电解装置,工作环境好;最大限度回收有价金属铜。
[0030]本发明采用的扩散渗析装置3,是以浓差做推动力的,如图2,由一定数量的膜组成不同数量的结构单元,其中每个单元由一张阴离子均相膜隔开成渗析室和扩散室,阴离子均相膜的两侧分别通入含铜废液及接受液(纯水)时,废酸液侧的游离酸及其盐的浓度远高于水的一侧。由于浓度梯度的存在,废酸中的游离酸及其盐类有向扩散室渗透的趋势,但膜是有选择透过性的,它不会让每种离子以均等的机会通过。首先阴离子膜骨架本身带正电荷,在溶液中具有吸引带负电水化离子而排斥带正电荷水化离子的特性,故在浓度差的作用下,废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求,也会夹带带正电荷的离子,由于H+的水化半径比较小,电荷较少,而金属盐的水化离子半径较大,又是高价的,因此H+会优先通过膜,这样废液中的酸就会被分离出来。
[0031]优选地,所述精密过滤装置2是过滤精度为Ium的保安过滤器,能有效过滤其中的悬浮物。所述酸雾吸收装置6是吸收塔和风机的组合机构,吸收离心电解过程中产生的部分酸,有效提高酸的回收量。设置一连接所述精密过滤装置2的滤渣收集装置7,该滤渣一般是含锡滤渣,可直接出售,从而部分降低生产成本。
[0032]具体地,在所述酸性废液槽4中设置有pH控制器,用于精确控制酸性废液槽4内的PH值。在所述酸性废液槽4连接一酸盐分离器9,用于分离得到处回用酸,该酸盐分离器9用膜通过浓差扩散再生原理,使含酸废水中的酸得到有效的回收利用。
[0033]本发明所述离心电解装置5中电解槽含有16根6?10英寸钛板体,使解液铜离子出口浓度稳定在大约0.5g/L,提高了本发明系统的电流效率和设备利用率。在所述含铜废液槽I与所述精密过滤装置2直接连接有用于输送含铜废液槽I内含铜废液至精密过滤装置2的废液输送栗8,使含铜废液顺畅通过精密过滤装置2过滤。在所述离心电解装置5阴极处设置有用于取出阴极铜块的吊葫芦(附图未示出),当离心电解装置5阴极积累的铜达到一定的重量时,可采用吊葫芦将铜块取出。
[0034]本发明工作时,待含铜废液槽I内蓄积一定量的含铜废液时,经废液输送栗8将含铜废液输送至精密过滤装置2进行过滤,除去含铜废液中的较大颗粒悬浮物,经精密过滤装置2的滤液进入扩散渗析装置3,同时扩散渗析装置3另一侧通入纯水接受液,经扩散渗析装置3的主流道流出的回收酸流至酸性废液槽4,经扩散渗析装置3的次流道流出的残夜流至离心电解装置5。在酸性废液槽4内,通过加药调pH值,经酸盐分离器9回收得到酸,上述残夜在所述离心电解装置5的阴极回收得到标准阴极铜,当阴极铜的达到一定重量后,可采用吊葫芦取出,与离心电解装置5另一端还连接的用于吸收电解离心过程所产生酸雾的酸雾吸收装置6,从而使总酸回收率在90%以上。
[0035]因此,本发明结构简单合理、在原有工厂设备基础上加装灵活方便,具有占地面积小、投资较小的优点,利于工业推广。本发明系统铜的回收率大于97%,对酸的回收率在90%以上,回收效率高,废酸中酸浓度20?40%,经扩散渗析器处理后的回收酸中酸浓度222?42 %,残液酸浓度< 5 %。并且,本发明离心电解工艺采用密闭循环作业,可以有效的将酸雾气体经过负压吸收至吸收净化塔处理,减少了有害气体的排放,有效改善了工作环境。本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种含铜废水回收处理系统,包括含铜废液槽(I),其特征在于:与所述含铜废液槽(1)连接有精密过滤装置(2),经精密过滤装置(2)的滤液进入扩散渗析装置(3),所述扩散渗析装置(3)的主流道进水端连接酸性废液槽(4),所述扩散渗析装置(3)的主流道出水端连接至离心电解装置(5),所述扩散渗析装置(3)的次流道进水端连接纯水槽(10),所述扩散渗析装置(3)的次流道出水端连接至酸回收装置(11),所述离心电解装置(5)的阴极回收得到标准阴极铜,并设置一与离心电解装置(5)连接的用于吸收电解离心过程所产生酸雾的酸雾吸收装置(6)。2.根据权利要求1所述的一种含铜废水回收处理系统,其特征在于:所述精密过滤装置(2)是过滤精度为Ium的保安过滤器。3.根据权利要求1所述的一种含铜废水回收处理系统,其特征在于:所述酸雾吸收装置(6)是吸收塔和风机的组合机构。4.根据权利要求1所述的一种含铜废水回收处理系统,其特征在于:设置一连接所述精密过滤装置(2)的滤渣收集装置(7)。5.根据权利要求1所述的一种含铜废水回收处理系统,其特征在于:所述酸性废液槽(4)中设置有pH控制器。6.根据权利要求1所述的一种含铜废水回收处理系统,其特征在于:所述酸性废液槽(4)连接一酸盐分离器(9),用于分离得到处回用酸。7.根据权利要求1所述的一种含铜废水回收处理系统,其特征在于:所述离心电解装置(5)中电解槽含有10?20根6?10英寸钛板体。8.根据权利要求1所述的一种含铜废水回收处理系统,其特征在于:在所述含铜废液槽(I)与所述精密过滤装置(2)直接连接有用于输送含铜废液槽(I)内含铜废液至精密过滤装置(2)的废液输送栗(8)。9.根据权利要求1所述的一种含铜废水回收处理系统,其特征在于:在所述离心电解装置(5)阴极处设置有用于取出阴极铜块的吊葫芦。
【专利摘要】本发明涉及含铜废水回收处理系统,包括含铜废液槽、与含铜废液槽连接的精密过滤装置和扩散渗析装置,该扩散渗析装置的主流道进水端连接酸性废液槽、主流道出水端连接至离心电解装置,且扩散渗析装置的次流道进水端连接纯水槽、次流道出水端连接至酸回收装置,所述离心电解装置的阴极回收得到标准阴极铜,并通过酸雾吸收装置吸收电解离心过程所产生的酸雾。本发明结构简单合理、加装灵活方便,具有占地面积小、投资较小的优点,利于工业推广,且本系统铜的回收率大于97%,对酸的回收率在90%以上,此外,本发明离心电解工艺采用密闭循环作业,可有效将酸雾气体负压吸收,减少了有害气体的排放,有效改善了工作环境。
【IPC分类】C02F101/20, C25C1/12, C02F9/06, C25C7/02, C25C7/00
【公开号】CN105712545
【申请号】CN201610054796
【发明人】黄永刚
【申请人】苏州得润环保科技有限公司
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