专利名称：全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺及专用设备的制作方法
全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺及专用设备技术领域
本发明属于电镀废水的回收处理技术领域，具体讲就是一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺及专用设备背景技术
随着人们生活水平的提高，耐用消费品数量的大大增加，电镀做为防止耐用消费品被氧化延长耐用消费品寿命和提高表面质量的一种后处理工艺得到日益广泛的应用，但电镀过程中所产生的废水对自然环境会产生极大的危害，尤其是其中的含镍电镀废水直接排放的话会对环境造成极大的污染不符合现今对工业生产节能减排的要求。
目前传统上电镀含镍废水处理工艺是加碱把镍进行沉淀后再进行污泥处理或回用；而另一种较为先进工艺是采用树脂用离子交换的方法处理电镀废水，从工艺原理可以发现这两种电镀废水的回收处理工艺只是简单的利用化学离子交换的办法把废水做交换， 回收利用率比较低，处理后的剩余的物质对环境还存在一定的污染，且这种工艺系统运行不稳定，投资费用也较高，镍的回收率低，产水不能够回用而是直接排放造成资源的浪费和损失和环境的污染。
中国期刊《材料科学》第44卷第7期《用特殊分离膜技术高倍回收电镀废水》中披露了一种用多级膜对电镀废水处理工艺，它实现了电镀废水的零排放或微量排放，提高了废水的利用率，但是论文中公开的技术方案，适用于电镀厂的综合废水的回收利用，且浓水利用三效蒸发的方式增加浓度，成本过高。发明内容
本发明的目的是针对传统电镀含镍漂洗水废水处理工艺中无法将废水完全回收利用，设计一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺，使处理后的产水和浓镍溶液都能够得到回收利用，避免了电镀废水中重金属对环境的污染。
技术方案
为了解决上述技术难题，本发明设计了一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺， 其特征在于，它包括以下步骤首先将电镀含镍漂洗废水进行收集，对收集到的漂洗废水进行水量调节，使漂洗废水水质均勻，PH值在3. 5 6. 5之间；接着对经过调节的漂洗废水进行预处理，过滤去除掉漂洗废水中直径大于IOOum的颗粒物，使其符合过滤膜分离系统对进水的要求；然后将经过预处理的漂洗废水进行第一级分离，得到第一级分离产水和浓缩水，将第一级分离得到的产水直接回用生产系统作为漂洗水使用，第一级分离得到的浓缩水进行第二级分离，从而进一步浓缩，提高浓缩水中镍离子的浓度，同时获得第二级分离产水，将第二级分离产水直接回用生产系统作为漂洗水使用，同时把第二级分离中镍离子浓度进一步提高的浓缩水进行第三级分离，进一步得到第三级分离产水和浓缩水，第三次分离产水直接作为电镀含镍漂洗废水进行循环处理，而将得到的含镍浓度较高的第三级分离浓缩水作为电镀药液进行补槽。
进一步，为了得到纯度更高的漂洗水，将第一级分离和第二级分离得到的产水回用到生产系统前进一步提纯，提纯后的产水直接做为电镀厂的漂洗水使用。
进一步，第三级分离得到的浓缩水进一步低温减压蒸发缩小浓缩体积以满足增加浓缩水镍浓度，满足电镀药液补药的需要。
进一步，进行第一级分离时，漂洗废水处于温度15 30°C之间，压力是1.0 1. 6MPa之间，PH为4 6. 5之间，ORP小于220mv之间，电导为500 2500 μ s/cm之间，流量为4 100m7h之间，镍含量为25-250ppm之间。
进行第二级分离时，漂洗废水处于温度是20 40°C之间，压力是1.8 3. OMI^a之间，PH为3. 5 6. 5之间，ORP小于220mv之间，电导为2000 12000 μ s/cm之间，流量为 1 25m3/h之间，镍含量为100_1250ppm之间。
进行第三级分离时，漂洗废水处于温度是20 50°C之间，压力是3. 0 5. 5ΜΙ^之间，PH为3 5之间，ORP小于220mv之间，电导为10000 45000 μ s/cm之间，流量为1 4m3/h之间，镍含量为400-5000ppm之间。
按照上述工艺设计一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺的专用设备，其特征在于它包括有收集池，收集池出水端连接到原水箱进水端，收集池和原水箱连接管道上安装有漂洗废水提升泵，原水箱出水端连接到加药系统进水端，原水箱和加药系统连接管道上安装有原水提升泵，加药系统出水端连接到过滤器进水端，过滤器出水端连接换热器进水端，换热器出水端又连接到第一精密过滤器进水端，换热器和第一精密过滤器连接管道上安装有增压泵，第一精密过滤器出水端连接到一级特殊分离膜系统进水端，第一精密过滤器和一级特殊分离膜系统连接管道上安装有一级膜高压泵，一级特殊分离膜系统产水出水端连接到产水中间水箱进水端，产水中间水箱出水端装有产水第一提升泵，浓水出水端连接到第一浓水中间水箱进水端。
第一浓水中间水箱出水端连接到第二精密过滤器进水端，第一浓水中间水箱和第二精密过滤器连接管道上安装有第一浓水增压泵，第二精密过滤器出水端连接到二级特殊分离膜系统进水端，第二精密过滤器出水端和二级特殊分离膜系统连接管道上安装有第一精密过滤水高压泵，二级特殊分离膜系统产水出水端连接回产水中间水箱进水端，二级特殊分离膜系统浓水出水端连接到第二浓水中间水箱进水端，二级特殊分离膜系统浓水出水端与第一浓水中间水箱进水端相通。
所述第二浓水中间水箱出水端连接到第三精密过滤器进水端，第二浓水中间水箱和第三精密过滤器连接管道上安装有第二精密过滤水增压泵，第三精密过滤器出水端连接到三级特殊分离膜系统进水端，第三精密过滤器和三级特殊分离膜系统连接管道上安装有第三精密过滤水高压泵，三级特殊分离膜系统产水出水端连接回收集箱，三级特殊分离膜系统浓水出水端连接到生产补液槽，三级特殊分离膜系统浓水出水端与第二浓水中间水箱进水端相通。
进一步，所述产水中间水箱出水端连接到产水精密过滤器进水端，产水中间水箱和产水精密过滤器连接管道上装有产水回用增压泵，产水精密过滤器出水端连接到回用膜系统进水端，产水精密过滤器和回用膜系统连接管道之间安装有产水回用高压泵，回用膜系统产水出水端连接到回用水箱进水端，回用水箱出水端连接有回用水提升泵。
进一步，所述换热器和增压泵之间的管路上接有第一膜清洗水箱出水端，所述第一膜清洗水箱进水端接到一级特殊分离膜系统浓水出水端和产水出水端。
进一步，所述第一浓水中间水箱和第一浓水增压泵连接管路上接有第二膜清洗水箱出水端，所述第二膜清洗水箱进水端接到二级分离膜系统浓水出水端和产水出水端。
进一步，所述第二浓水中间水箱和第二精密过滤水增压泵连接管路上接有第三膜清洗水箱出水端，所述第三膜清洗水箱进水端接到三级特殊分离膜系统浓水出水端和产水出水端。
进一步，所述三级特殊分离膜系统浓水出水端和生产补液槽连接管道上装有浓水蒸发器。
有益效果
电镀厂的含镍漂洗废水经过按照本发明提供工艺所设计的回收处理专用设备的处理后，漂洗废水中的镍金属被回收利用，漂洗废水被过滤进入生产系统再次使用，是漂洗废水的回收利用率达到零排放，减少了污水对环境的污染，节约了生产成本。
附图1是本发明的工艺流程示意图。
附图2是本发明的专用设备第一实施例结构示意图。
附图3是本发明的专用设备第二实施例结构示意图。
附图4是本发明的专用设备第三实施例结构示意图。
附图5是本发明的专用设备第四实施例结构示意图。
其中，1、收集池，2、原水箱，3、漂洗废水提升泵，4、加药系统，5、原水提升泵，6、过滤器，7、换热器，8、第一精密过滤水，9、增压泵，10、一级特殊分离膜系统，11、一级特殊分离膜高压泵，12、产水中间水箱，12a、产水第一提升泵，13、第一浓水中间水箱，14、第二精密过滤水，15、第一浓水增压泵，16、二级特殊分离膜系统，17、第二精密过滤水高压泵，18、第二浓水中间水箱，19、第三精密过滤器，20、第三精密过滤水增压泵，21、三级特殊分离膜系统， 22、第三精密过滤水高压泵，23、生产补液槽，23a、浓水蒸发器，24、产水精密过滤器，25、产水回用增压泵，26、回用膜系统，27、产水回用高压泵，28、回用水箱，28a,回用水提升泵，29、 第一膜清洗水箱，30、第二膜清洗水箱，31、第三膜清洗水箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明做进一步阐述。
如附图1和2所示，本发明一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺的专用设备的第一种实施例，它包括有收集池1，收集池1出水端连接到原水箱2进水端，收集池1和原水箱2连接管道上安装有漂洗废水提升泵3，原水箱2出水端连接到加药系统4进水端，原水箱2和加药系统4连接管道上安装有原水提升泵5，加药系统4出水端连接到过滤器6进水端，过滤器6出水端连接换热器7进水端，换热器7出水端又连接到第一精密过滤器8进水端，换热器7和第一精密过滤水8连接管道上安装有增压泵9，第一精密过滤器8出水端连接到一级特殊分离膜系统10进水端，第一精密过滤器8和一级特殊分离膜系统10连接管道上安装有一级特殊分离膜高压泵11，一级特殊分离膜系统10产水出水端连接到产水中间水箱12进水端，产水中间水箱12出水端装有产水第一提升泵12a，一级特殊分离膜系统浓水出水端连接到第一浓水中间水箱13进水端；
所述第一浓水中间水箱13出水端连接到第二精密过滤水14进水端，第一浓水中间水箱13和第二精密过滤器14连接管道上安装有第一浓水增压泵15，第二精密过滤器14 出水端连接到二级特殊分离膜系统16进水端，第二精密过滤器14出水端和二级特殊分离膜系统16连接管道上安装有第二精密过滤水高压泵17，二级特殊分离膜系统16产水出水端连接回产水中间水箱12进水端，二级特殊分离膜系统16浓水出水端连接到第二浓水中间水箱18进水端，二级特殊分离膜系统16浓水出水端与第一浓水中间水箱13进水端相ο
所述第二浓水中间水箱18出水端连接到第三精密过滤器19进水端，第二浓水中间水箱18和第三精密过滤器19连接管道上安装有第三精密过滤水增压泵20，第三精密过滤器19出水端连接到三级特殊分离膜系统21进水端，第三精密过滤器19和三级特殊分离膜系统21连接管道上安装有第三精密过滤水高压泵22，三级特殊分离膜系统21产水出水端连接回收集箱1，三级特殊分离膜系统21浓水出水端连接到生产补液槽23，三级特殊分离膜系统21浓水出水端与第二浓水中间水箱18进水端相通。
第一实施例的工作过程是这样实现的首先将电镀含镍漂洗废水进行收集置于收集箱ι中，对收集箱ι的漂洗废水进行水量调节，使漂洗废水水质均勻，PH值在3. 5 6. 5 之间；接着将经过调节的漂洗废水流经原水箱2、加药系统4、过滤器6和换热器7后被预处理，除掉漂洗废水中直径大于IOOum的颗粒物，使其符合过滤膜分离系统对进水的要求；然后经过预处理的漂洗废水流经第一精密过滤器8进入一级特殊分离膜系统10，调节一级特殊分离膜系统10的参数处于温度是15 30°C之间，压力是1. 0 1. 6ΜΙ^之间，PH为4 6. 5之间，ORP小于220mv之间，电导为500 2500 μ s/cm之间，流量为4 IOOm3A之间， 镍含量为25 250ppm之间，得到第一级分离产水和浓缩水，将第一级分离得到的产水直接通到产水中间水箱12作为生产系统作为漂洗水使用。
第一级分离得到的浓缩水继续流经第一浓水中间水箱13和第二精密过滤器14进入二级特殊分离膜系统16，调节二级特殊分离膜系统16的参数处于温度20 40°C之间， 压力是1. 8 3. OMPa之间，PH为3. 5 6. 5之间，ORP小于220mv之间，电导为2000 12000 μ s/cm之间，流量为1 25m3/h之间，镍含量为100 1250ppm之间，从二级特殊分离膜系统16浓水出口端得到镍离子浓度进一步提高的浓缩水，同时获得第二级分离产水； 第二级分离中得到产水直接回用到产水中间水箱12做为生产系统作为漂洗水使用。
第二级分离中镍离子浓度进一步提高的浓缩水继续流经第二浓水中间水箱18和第三精密过滤器19进入三级特殊分离膜系统21，进行第三级分离，调节三级特殊分离膜系统21的参数处于温度20 50°C之间，压力是3. 0 5. 5MPa之间，PH为3 5之间， ORP小于220mv之间，电导为10000 45000 μ s/cm之间，流量为1 4m3/h之间，镍含量为 400-5000ppm之间，则会进一步得到第三级分离产水和浓缩水，第三次分离产水直接作为电镀含镍漂洗废水进行循环处理，而将得到的含镍浓度较高的第三级分离浓缩水通入生产补液槽23作为电镀药液进行补槽。在此过程中，为了进一步提高浓缩水的回收率，二级特殊分离膜系统16浓水出水端与第一浓水中间水箱13进水端相通，三级特殊分离膜系统21浓水出水端与第二浓水中间水箱18进水端相通。
电镀厂的含镍漂洗废水经过按照本发明提供工艺所设计的回收处理专用设备的处理后，漂洗废水中的镍金属被回收利用，漂洗废水被过滤进入生产系统再次使用，是漂洗废水的回收利用率达到100%，实现漂洗废水的零排放，减少了污水对环境的污染，节约了生产成本。
如附图3所示本发明的第二实施例，为了提高特殊分离膜系统使用寿命需要定期在换热器7和增压泵9之间的管路上接有第一膜清洗水箱四出水端，所述第一膜清洗水箱 29进水端接到一级特殊分离膜系统10浓水出水端和产水出水端；在第一浓水中间水箱13 和第一浓水增压泵15连接管路上接有第二膜清洗水箱30出水端，所述第二膜清洗水箱30 进水端接到二级特殊分离膜系统16浓水出水端和产水出水端；在所述第二浓水中间水箱 18和第三精密过滤水增压泵20连接管路上接有第三膜清洗水箱31出水端，所述第三膜清洗水箱31出水端接到三级特殊分离膜系统21浓水出水端和产水出水端，通过清洗水箱系统对特殊分离膜系统的定期清洗，延长了本发明的使用寿命。
如附图4所示，本发明的第三实施例是将第一级分离和第二级分离得到的产水回用到生产系统前进一步提纯，则产水中间水箱12出水端连接有产水精密过滤器对进水端， 产水中间水箱12和产水精密过滤器M连接管道上安装有产水回用增压泵25，产水精密过滤器M出水端连接到回用膜系统沈进水端，产水精密过滤器M和回用膜系统沈连接管道之间安装有产水回用高压泵27，回用膜系统沈产水出水端连接到回用水箱观进水端，回用水箱观出水端连接有回用水提升泵观⑴通过回用水提升泵28a就可以将进一步提纯的产水回用到生产系统。
如附图5所示，本发明的第四实施例是第三级分离得到的浓缩水利用现有技术进一步低温减压蒸发缩小浓缩体积以满足电镀药液补药的需要，将三级特殊分离膜系统21 浓水出水端和生产补液槽23连接管道上装有浓水蒸发器23a。
本发明所要保护的范围不仅限于本发明中的技术方案，一切受本发明启示所得的发明创造都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺，其特征在于，它包括以下步骤(I)首先将电镀含镍漂洗废水进行收集，对收集到的漂洗废水进行水量调节，使漂洗废水水质均勻，PH值在3. 5 6. 5之间；(II)接着对经过调节的漂洗废水进行预处理，过滤去除掉漂洗废水中直径大于IOOum 的颗粒物，使其符合过滤膜分离系统对进水的要求；(III)将经过预处理的漂洗废水进行第一级分离，得到第一级分离产水和浓缩水；(IV)将第一级分离得到的产水直接回用生产系统作为漂洗水使用，第一级分离得到的浓缩水进行第二级分离，从而进一步浓缩，提高浓缩水中镍离子的浓度，同时获得第二级分离产水；(V)将从第二级分离中得到产水直接回用生产系统作为漂洗水使用，同时把第二级分离中镍离子浓度进一步提高的浓缩水进行第三级分离，进一步得到第三级分离产水和浓缩水，第三次分离产水直接作为电镀含镍漂洗废水进行循环处理，而将得到的含镍浓度较高的第三级分离浓缩水作为电镀药液进行补槽。
2.如权利要求1所述的一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺，其特征在于所述步骤(III)和(IV)中经过第一级分离和第二级分离得到的产水回用到生产系统前进一步提纯，提纯后的产水直接做为电镀厂的漂洗水使用。
3.如权利要求1所述的一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺，其特征在于所述步骤(V)中第三级分离得到的浓缩水进一步低温减压蒸发缩小浓缩体积以满足电镀药液补药的需要。
4.如权利要求1所述的一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺，其特征在于所述步骤(III)中进行第一级分离时，漂洗废水处于温度是15 30°C之间，压力是1. 0 1. 6MPa 之间，PH为4 6. 5之间，ORP小于220mv之间，电导为500 2500 μ s/cm之间，流量为4 IOOmVh之间，镍含量为25-250ppm之间；所述步骤(IV)中进行第二级分离时，漂洗废水处于温度20 40°C之间，压力是1.8 3. OMPa之间，PH为3. 5 6. 5之间，ORP小于220mv之间，电导为2000 12000 μ s/cm之间，流量为1 25m3/h之间，镍含量为100-1250ppm之间；所述步骤(IV)中进行第三级分离时，漂洗废水处于温度20 50°C之间，压力是3.0 5. 5MPa之间，PH为3 5之间，ORP小于220mv之间，电导为10000 45000 μ s/cm之间， 流量为1 4m3/h之间，镍含量为400-5000ppm之间。
5.一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺的专用设备，其特征在于它包括有收集池 (1)，收集池(1)出水端连接到原水箱(2)进水端，收集池(1)和原水箱(2)连接管道上安装有漂洗废水提升泵(3)，原水箱O)出水端连接到加药系统(4)进水端，原水箱( 和加药系统(4)连接管道上安装有原水提升泵(5)，加药系统出水端连接到过滤器(6)进水端，过滤器(6)出水端连接换热器(7)进水端，换热器(7)出水端又连接到第一精密过滤器(8)进水端，换热器(7)和第一精密过滤器(8)连接管道上安装有增压泵(9)，第一精密过滤器(8)出水端连接到一级特殊分离膜系统(10)进水端，第一精密过滤器(8)和一级特殊分离膜系统(10)连接管道上安装有一级特殊分离膜高压泵(11)，一级特殊分离膜系统 (10)产水出水端连接到产水中间水箱(1 进水端，产水中间水箱(1 出水端装有产水第一提升泵(1 )，一级特殊分离膜系统(10)浓水出水端连接到第一浓水中间水箱(1 进水端；所述第一浓水中间水箱(1 出水端连接到第二精密过滤器(14)进水端，第一浓水中间水箱(1 和第二精密过滤器(14)连接管道上安装有第一浓水增压泵(15)，第二精密过滤器(14)出水端连接到二级特殊分离膜系统(16)进水端，第二精密过滤器(14)出水端和二级特殊分离膜系统(16)连接管道上安装有第二精密过滤水高压泵(17)，二级特殊分离膜系统(16)产水出水端连接回产水中间水箱(12)进水端，二级特殊分离膜系统(16)浓水出水端连接到第二浓水中间水箱(18)进水端，二级特殊分离膜系统(16)浓水出水端与第一浓水中间水箱(1 进水端相通；所述第二浓水中间水箱(18)出水端连接到第三精密过滤器(19)进水端，第二浓水中间水箱(18)和第三精密过滤器(19)连接管道上安装有第三精密过滤水增压泵(20)，第三精密过滤器(19)出水端连接到三级特殊分离膜系统进水端，第三精密过滤器(19)和三级特殊分离膜系统连接管道上安装有第三精密过滤水高压泵(22)，三级特殊分离膜系统产水出水端连接回收集箱(1)，三级特殊分离膜系统浓水出水端连接到生产补液槽(23)，三级特殊分离膜系统浓水出水端与第二浓水中间水箱(18)进水端相ο
6.如权利要求5所述的一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺的专用设备，其特征在于所述产水中间水箱(1 出水端连接到产水精密过滤器04)进水端，产水中间水箱 (12)出水端连接到产水精密过滤器04)进水端的连接管道上装有产水回用增压泵(25)， 产水精密过滤器04)出水端连接到回用膜系统06)进水端，产水精密过滤器04)和回用膜系统06)连接管道之间安装有产水回用高压泵(27)，回用膜系统06)产水出水连接到回用水箱0 进水端，回用水箱0 出水端连接有回用水提升泵08a)。
7.如权利要求5所述的一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺的专用设备，其特征在于所述换热器(7)和增压泵(9)之间的管路上接有第一膜清洗水箱09)出水端，所述第一膜清洗水箱09)进水端接到一级特殊分离膜系统(10)浓水出水端和产水出水端。
8.如权利要求5所述的一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺的专用设备，其特征在于所述第一浓水中间水箱(1 和第一浓水增压泵(1 连接管路上接有第二膜清洗水箱 (30)出水端，所述第二膜清洗水箱(30)进水端接到二级特殊分离膜系统(16)浓水出水端和产水出水端。
9.如权利要求5所述的一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺的专用设备，其特征在于所述第二浓水中间水箱(18)和第三精密过滤水增压泵00)连接管路上接有第三膜清洗水箱(31)出水端，所述第三膜清洗水箱(31)进水端接到三级特殊分离膜系统浓水出水端和产水出水端。
10.如权利要求5和6所述的一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺的专用设备，其特征在于所述三级特殊分离膜系统浓水出水端和生产补液槽连接管道上装有浓水蒸发器03a)。
全文摘要
一种全膜法电镀含镍漂洗水零排放工艺及专用设备，首先将电镀含镍漂洗废水进行收集，对收集到的漂洗废水进行水量调节，使漂洗废水水质均匀，接着对经过调节的漂洗废水进行预处理，过滤去除掉漂洗废水中直径大于100um的颗粒物，然后将经过预处理的漂洗废水进行三级分离。电镀厂的含镍漂洗废水经过按照本发明提供工艺所设计的回收处理专用设备的处理后，漂洗废水中的镍金属被回收利用，漂洗废水被过滤进入生产系统再次使用，使漂洗废水的回收利用率达到零排放，减少了污水对环境的污染，节约了生产成本。
文档编号C02F9/02GK102515377SQ20111040580
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者夏俊方, 尚荣, 张水水, 潘文刚, 肖龙博 申请人:上海晶宇环境工程有限公司