专利名称：一种电镀含镍废水零排放在线循环处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理装置，具体涉及一种电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，属于工业废水处理技术领域。
背景技术：
电镀工业是我国重要的加工行业，它能够通过电化学技术对各种金属和非金属基体材料表面进行特殊处理，起着重要的装饰、防护、甚至功能性的作用。但电镀过程中的清洗水含有大量的重金属离子，如果不进行处理，会对环境噪声严重污染。电镀生产中含废镍水主要来自镀槽翻洗缸角退镀液、化学液、废镀液等，镀镍槽液使用时间长后，铁、铜、锌等离子会积累，另外某些有机添加剂也会破坏而失掉，从而引起镀层的各种质量问题。由于镍资源比较宝贵，大多数电镀厂都尽可能净化回用。目前关于含镍废水在线循环处理技术的研究也一直在进行如一种电解法处理含 镍电镀废水并回收镍的方法(专利号200910154766. 4)采用电解法处理含镍电镀废水，该方法虽然采用直流电阴阳极进行电解回收部分镍，但是电镀废水只能进行达标排放，回收镍的方法并不适用于减排甚至不排的电镀企业。一种在酸性化学镀镍废液中直接提取镍的方法(专利号201010131688. 9)该方法在酸性化学镀镍废液中加入催化剂还原剂和镍金属提取载体，将镍离子沉积在载体上，将直接提取镍后的酸性化学镍残液经过RO膜反渗透处理和热蒸发处理。该方法虽然能够实现镍的提取浓缩，但是该方法不能实现含镍废水的在线循环使用，各个催化剂的添加也增加了废水的化学成分反而得不偿失。因此很有必要在现有技术的基础之上，设计研发一种设备成套性好、自动化程度高，可操作性强，对环境保护和资源再利用具有重要意义的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统。
发明内容
发明目的本发明的目的是针对现有技术电镀废水回用系统的不足，研发设计一种结构设计合理，应用范围广泛，设备成套性好、自动化程度高，可操作性强，能够代替现有的电解法，电渗析法，电解法，RO膜法或催化法，实现了电镀镍废水的在线回用，零排放，闭路循环处理的装置。技术方案为了实现以上目的，本发明采取的技术方案如下
一种电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，它包括前期预处理系统、过滤渗透系统和蒸发提浓系统；
所述的前期预处理系统包括原水池、增压泵、MBR膜处理装置、袋式过滤器、除油过滤器、保安滤器，所述原水池连接增压泵、增压泵的出水连接MBR膜处理装置的进水管、MBR膜处理装置的出水管连接袋式过滤器、袋式过滤器的出水连接除油过滤器、除油过滤器的出水连接保安过滤器；
所述的过滤渗透系统包括超滤装置、第一高压泵、一级反渗透机组、一级中间水箱、第二高压泵、二级反渗透机组和高浓度镍水收集箱；所述的超滤装置的出水管连接第一高压泵、第一高压泵的出水管连接一级反渗透机组、一级反渗透机组的出水管连接一级中间水箱、一级中间水箱的出水管连接第二高压泵，第二高压泵的出水管连接二级反渗透机组，二级反渗透机组的出水管连接高浓度镍水收集箱；
以上所述蒸发提浓系统包括太阳能热水器，安装在太阳能热水器内的电加热器，与太阳能热水器相连的热水蓄水箱、与热水蓄水箱相连的循环泵、与循环泵相连的环梯多效蒸发塔及其与环梯多效蒸发塔相连的超高浓度镍水收集箱；以上所述的太阳能热水器采用真空管式太阳能热水器，环梯多效蒸发塔原理是将一个蒸发器蒸发出来的蒸汽引入下一蒸发器，利用其凝结放出的热加热蒸发器中的水，经环梯多效蒸发塔多效蒸发后得到超高浓度镍水，收集于所述超高浓度镍水收集箱，此时镍离子质量浓度达到25 35g/L，可返回电镀槽循环使用。以上所述的保安过滤器与超滤装置相连，所述的高浓度镍水收集箱与环梯多效蒸发塔相连。作为优选方案，以上所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，所述的除油过滤器和保安滤器之间还依次连接有加压泵和碳纤维过滤器。碳纤维过滤器超越了普通活 性炭过滤器，是一种新型高效的吸附材料，吸附能力相当于活性炭的400倍,对高浓度、低浓度的吸附质都有着很强的吸附能力，还具有脱附速度快、蒸气快速再生、使用寿命长等优点。作为优选方案，以上所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，所述的第二高压泵还连接有在线清洗装置。作为优选方案，以上所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，所述的二级反渗透机组还连接有透过液收集池，并且透过液收集池的纯水输送到电镀工艺线使用。作为优选方案，以上所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，所述的一级反渗透机组的反渗透分离温度范围为15 60°C，第一高压泵的压力范围为I. 5 3. 5Mpa ；第二高压泵的压力范围为2. 5 3. 5 Mpa，二级反渗透机组的反渗透温度范围为20 55°C。二级反渗透机组所得的透过液进入透过液收集池，透过液收集池的水回电镀工艺线使用，反渗透膜采用厂家定制的抗污染复合膜，二级反渗透产生的浓水进入高浓度镍水收集箱。所述的一级反渗透机组的废水处理量可达O. 5 - IOm3 / h，废水镍离子的浓度为320 350 mg / L，pH5 7，还有光亮剂等少量有机物。设计运行压力2MPa，膜组件通量800L / h。该一级反渗透机组采用8英寸聚酰胺抗污染膜元件，单支元件的有效膜面积为32m，脱盐率> 99%。经过该一级反渗透机组的处理，废水中80%的水分被分离出来，产水TDSS 10mg/l，直接回用到电镀工艺线作漂洗用水。而绝大部分的金属离子被膜截留在浓缩液中，进入二级反渗透机组，浓缩倍数达到5。一级反渗透机组的浓缩液作为二级反渗透机组的进水进行深度回用，目的是使深度浓缩液中镍离子质量浓度达到100-150g/L。二级反渗透机组浓缩液处理量为O. 2-4 m3 / h，废水镍离子的浓度约为600至1800mg / L，pH5 7。设计运行压力2. 5MPa，通量200L / h。该二级反渗透机组采用的分离膜，盐率^ 99. 7%。经过该二级反渗透机组的处理，二级浓缩液再浓缩了 400倍以上，二级反渗透产水进入到透过液收集池，再回用到一级反渗透系统，形成良性的清洁化生产的循环用水系统。整个膜处理机组总浓缩倍率可达2000倍。浓缩液经蒸发提浓系统再浓缩一倍，处理后直接回到电镀槽使用。
作为优选方案，以上所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，所述的保安过滤器的运行压力为O. 28、. 32MPa，保安过滤器内安装有4μ m的PP滤芯。有益效果本发明提供的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统和现有技术相比具有以下优点
I、该系统采用多级预处理+过滤渗透+蒸发提浓装置，针对性选择分离用膜元件类型，增加大循环和小循环工艺，膜分离装置总浓缩倍率可达2000倍，可有效提高浓缩倍数，提高透析水的回用质量，可实现电镀含镍废水零排放在线循环处理。
2、该系统采用MBR膜运用，可使化学处理部分积累的有机物得到很好的降解，缓解系统的运行压力，提高膜的使用寿命。3、在正常操作过程中，过滤渗透系统内的膜面会受到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性有机物质的污染，从而引起膜通量下降，从而导致设备成本上升，产品质量下降等一系列问题，本发明采用自动清洗一体化技术控制酸碱度，膜通量2 3年内能维持达到设计值的98%左右；并且连接有在线清洗装置，可保证膜的使用寿命在3年以上。4、本发明突破传统处理技术中水浓缩水蒸发存在的诸多弊端，将环形多效蒸发技术运用于含镍废水零排放在线循环技术中，实现了方法上，技术上的创新。5、本发明提供的电镀废水深度处理回用装置，设备成套性好、自动化程度高，可操作性强，实验结果表明，对镍回收率可达到99. 98%，水回用率可达到100%，无二次污染，能较彻底地实现镀镍废水的零排放，具有较高的推广价值，且具有良好的经济效益、社会效益和环境效益，对电镀行业的可持续发展具有重要意义。
图I是本发明提供的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图I所示，一种电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，它包括前期预处理系统、过滤渗透系统和蒸发提浓系统；
所述的前期预处理系统包括原水池(I)、增压泵(2)、MBR膜处理装置(3)、袋式过滤器
(4)、除油过滤器(5)、保安滤器(6)，所述原水池⑴连接增压泵(2)、增压泵⑵的出水连接MBR膜处理装置(3)的进水管、MBR膜处理装置(3)的出水管连接袋式过滤器(4)、袋式过滤器(4)的出水连接除油过滤器(5)、除油过滤器(5)的出水连接保安过滤器(6)；所述的过滤渗透系统包括超滤装置(7)、第一高压泵(8)、一级反渗透机组(9)、一级中间水箱(10)、第二高压泵(11)、二级反渗透机组(12)和高浓度镍水收集箱(13);所述的超滤装置(7)的出水管连接第一高压泵(8)、第一高压泵(8)的出水管连接一级反渗透机组(9)、一级反渗透机组(9)的出水管连接一级中间水箱(10)、一级中间水箱(10)的出水管连接第二高压泵(11)，第二高压泵(11)的出水管连接二级反渗透机组(12)，二级反渗透机组(12)的出水管连接高浓度镍水收集箱(13)；所述蒸发提浓系统包括太阳能热水器(14)，安装在太阳能热水器(14)内的电加热器(15)，与太阳能热水器(14)相连的热水蓄水箱(16)、与热水蓄水箱(16)相连的循环泵
(17)、与循环泵(17)相连的环梯多效蒸发塔(18)及其与环梯多效蒸发塔(18)相连的超高浓度镍水收集箱(19)；
所述的保安过滤器(6)与超滤装置(7)相连，所述的高浓度镍水收集箱(13)与环梯多效蒸发塔(18)相连。所述的除油过滤器(5)和保安滤器(6)之间还依次连接有加压泵和碳纤维过滤器(21)。
以上所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，所述的第二高压泵(11)还连接有在线清洗装置(22)。以上所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，所述的二级反渗透机组(12)还连接有透过液收集池(23)，并且透过液收集池(23)的纯水输送到电镀工艺线(24)使用。以上所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，所述的一级反渗透机组(9)的反渗透分离温度范围为15 60°C，第一高压泵(8)的压力范围为I. 5 3. 5Mpa ;第二高压泵(11)的压力范围为2. 5 3. 5 Mpa，二级反渗透机组(12)的反渗透温度范围为20 55。。。以上所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，所述的保安过滤器￠)的运行压力为O. 28、· 32MPa，保安过滤器(6)内安装有4μ m的PP滤芯。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，其特征在于，它包括前期预处理系统、过滤渗透系统和蒸发提浓系统； 所述的前期预处理系统包括原水池(I)、增压泵(2)、MBR膜处理装置(3)、袋式过滤器(4)、除油过滤器(5)、保安滤器(6)，所述原水池⑴连接增压泵(2)、增压泵⑵的出水连接MBR膜处理装置(3)的进水管、MBR膜处理装置(3)的出水管连接袋式过滤器(4)、袋式过滤器(4)的出水连接除油过滤器(5)、除油过滤器(5)的出水连接保安过滤器(6)； 所述的过滤渗透系统包括超滤装置(7)、第一高压泵(8)、一级反渗透机组(9)、一级中间水箱(10)、第二高压泵(11)、二级反渗透机组(12)和高浓度镍水收集箱(13);所述的超滤装置(7)的出水管连接第一高压泵(8)、第一高压泵(8)的出水管连接一级反渗透机组(9)、一级反渗透机组(9)的出水管连接一级中间水箱(10)、一级中间水箱(10)的出水管连接第二高压泵(11)，第二高压泵(11)的出水管连接二级反渗透机组(12)，二级反渗透机组(12)的出水管连接高浓度镍水收集箱(13)； 所述蒸发提浓系统包括太阳能热水器(14)，安装在太阳能热水器(14)内的电加热器(15)，与太阳能热水器(14)相连的热水蓄水箱(16)、与热水蓄水箱(16)相连的循环泵(17)、与循环泵(17)相连的环梯多效蒸发塔(18)及其与环梯多效蒸发塔(18)相连的超高浓度镍水收集箱(19)； 所述的保安过滤器(6)与超滤装置(7)相连，所述的高浓度镍水收集箱(13)与环梯多效蒸发塔(18)相连。
2.根据权利要求I所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，其特征在于，所述的除油过滤器(5)和保安滤器(6)之间还依次连接有加压泵(20)和碳纤维过滤器(21)。
3.根据权利要求I所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，其特征在于，所述的第二高压泵(11)还连接有在线清洗装置(22)。
4.根据权利要求I所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，其特征在于，所述的二级反渗透机组(12)还连接有透过液收集池(23)，并且透过液收集池(23)的纯水输送到电镀工艺线(24)使用。
5.根据权利要求I至4任一项所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，其特征在于，所述的一级反渗透机组(9)的反渗透分离温度范围为15 60°C，第一高压泵(8)的压力范围为I. 5 3. 5Mpa ;第二高压泵(11)的压力范围为2. 5 3. 5 Mpa，二级反渗透机组(12)的反渗透温度范围为20 55°C。
6.根据权利要求5所述的电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，其特征在于，所述的保安过滤器(6)的运行压力为O. 28、· 32MPa，保安过滤器(6)内安装有4 μ m的PP滤芯。
全文摘要
本发明公开了一种电镀含镍废水零排放在线循环处理系统，它包括前期预处理系统、过滤渗透系统和蒸发提浓系统；前期预处理系统包括原水池(1)、增压泵(2)、MBR膜处理装置(3)、袋式过滤器(4)、除油过滤器(5)、保安滤器(6)，过滤渗透系统包括超滤装置(7)、第一高压泵(8)、一级反渗透机组(9)、一级中间水箱(10)、第二高压泵(11)、二级反渗透机组(12)和高浓度镍水收集箱(13)；蒸发提浓系统包括太阳能热水器(14)，电加热器(15)，热水蓄水箱(16)、循环泵(17)、环梯多效蒸发塔(18)、超高浓度镍水收集箱(19)。该装置设备成套性好、自动化程度高，对镍回收率可达99．98％，水回用率可达100％，无二次污染，能较彻底地实现镀镍废水的零排放，对电镀行业的可持续发展具有重要意义。
文档编号C02F1/44GK102874981SQ20121036879
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者吕建来, 余素耘, 肖飞 申请人:南京集鸿环保科技有限公司