一种电镀件洗涤装置和电镀洗涤水处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及工业污水处理技术领域领域，具体地涉及一种电镀件洗涤装置和电镀洗涤水处理设备。


背景技术：

2.电镀的基本原材料就是镍、铜、铬及金等重金属。由于电镀原理，这些金属是不能完全变成我们所需要的镀层，其中有相当部分将变成污染物存在于电镀废槽液和漂洗水中，也有部分气化成为有害气体，形成对环境的重金属污染。电镀工业作为工业领域内的基础行业，其排放的废水一直是饱受诟病的重要的污染源之一。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电镀件洗涤装置和电镀设备，该装置回收工艺路线段短，设备投资少，金属提炼成本低，而且能够精确控制电积过程中重金属的品质，实现重金属完全回收。
4.本实用新型的发明人通过研究发现，在现有的操作方法中，对于电镀重金属洗涤水的处理方法有：中和沉淀法，离子交换法，旋流电积，膜过滤法。其中，中和沉淀法：当电镀洗涤槽中的浓度达到排放浓度时，从洗涤槽中排水，通过加入碱将重金属沉淀的方法，该方法的水无法回用，只能排到污水站在处理，中和沉淀含重金属的污泥需要交给有相应处置资质的单位回收重金属，增加重金属提取成本及减少重金属回收率。离子交换法：单一的离子交换法在使用过程中因洗涤水中金属浓度高需要的树脂多且再生频繁，树脂洗涤回收的重金属需要再次提炼，设备投资及提取重金属的成本均较高。旋流电积可以直接回收重金属，但现行旋流电积回收重金属均采用人工控制的方法，通过肉眼观察重金属离子浓度，判断开关机的时间，这样造成人工成本的增高及判断不准确带来回收的重金属品质不稳定。膜过滤法存在的问题：投资大；不能做到洗涤水完全回用；膜过滤后浓缩的高浓度重金属液体需要再次提炼，造成重金属提炼成本增加。
5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种电镀件洗涤装置，该装置包括洗涤单元、吸收单元、信息获取单元和控制器；所述洗涤单元用于清洗电镀件；所述吸收单元用于对所述洗涤单元中的清洗液进行处理，所述吸收单元包括电积器；所述信息获取单元用于获取所述清洗液的信息；所述控制器用于根据所述清洗液的信息与阈值信息的比较结果控制所述电积器。
7.进一步的，所述洗涤单元包括第一洗涤槽、第二洗涤槽和第三洗涤槽，用于依次清洗所述电镀件；所述吸收单元还包括树脂吸收器，所述电积器用于处理所述第一洗涤槽的清洗液，所述树脂吸收器用于处理所述第二洗涤槽和第三洗涤槽的清洗液；所述信息获取单元用于获取所述第一洗涤槽的清洗液的信息。
8.进一步的，所述阈值信息包括开启所述电积器的阈值信息和关闭所述电积器的阈值信息。
9.进一步的，所述信息获取单元为摄像头，所述摄像头用于拍摄待处理的清洗液的第一图像，所述控制器至少存储有与开启所述电积器的阈值信息对应的第二图像组和/或与关闭所述电积器的阈值信息对应的第三图像组，所述控制器将所述第一图像与所述第二图像组和/或第三图像组进行比较，当所述第一图像的颜色与所述第二图像组基本一致时，开启所述电积器，当所述第一图像的颜色与所述第三图像组基本一致时，关闭所述电积器。
10.进一步的，该装置还包括过滤器，用于对所述电积器处理后的清洗液进行过滤。
11.进一步的，所述控制器包括处理器，用于控制电积器的开启和关闭。
12.进一步的，所述树脂吸收器还包括回收装置，该回收装置装有1mol/l 的稀酸或1mol/l的碱液，用于反洗所述树脂吸收器。
13.本实用新型的另一目的在于提出电镀洗涤水处理设备，该设备包括电镀槽和包括以上所述任意一项所述的电镀件洗涤装置。
14.进一步的，所述稀酸或碱液反洗所述树脂吸收器产生反洗液，该反洗液加入到所述电镀槽中或回收槽中。
15.根据本实用新型提供的电镀件洗涤装置，包括洗涤单元、吸收单元、信息获取单元和控制器；所述洗涤单元用于清洗电镀件；所述吸收单元用于对所述洗涤单元中的清洗液进行处理，所述吸收单元包括电积器；所述信息获取单元用于获取所述清洗液的信息；所述控制器用于根据所述清洗液的信息与阈值信息的比较结果控制所述电积器。通过获取所述清洗液的信息自动控制电积器，减少劳动力，且精确控制电积过程中重金属的品质，相比传统方法，回收工艺路线段短，设备投资少。
16.本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
17.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1是本实用新型的一种电镀件洗涤装置的示意图；
19.图2是根据本实用新型的一种具体实施方式的电镀件洗涤装置及其工作流程示意图。
20.附图标记说明
21.200电镀槽
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201回收槽
22.202第一洗涤槽
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203第二洗涤槽
23.204第三洗涤槽
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205信息获取单元
24.206第一电积器
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207第二电积器
25.208第一过滤器
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209第二过滤器
26.210第一树脂吸收器
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211第二树脂吸收器
27.212 1mol/l稀酸或碱液
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213第一泵
28.214第二泵
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215第一球阀
29.216第二球阀
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217第三球阀
30.218第四球阀
具体实施方式
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
32.下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
33.电镀污泥是电镀废水处理过程中产出的一种危险固体废弃物，成分复杂，含有大量的重金属，如镍、铜、铬、锌、银等。现有技术中关于重金属的处理工艺流程复杂、金属回收率低、加工成本高且容易产生二次污染。
34.图1是本实用新型的一种电镀件洗涤装置的示意图。如图1所示，所示电镀件洗涤装置包括洗涤单元104、吸收单元103、信息获取单元102和控制器101。所述信息获取单元102用于获取所述清洗液的信息；所述控制器 101用于根据所述清洗液的信息控制所述电积器。
35.所述洗涤单元104用于清洗电镀件。优选地，所述洗涤单元104包括第一洗涤槽、第二洗涤槽和第三洗涤槽，用于依次清洗所述电镀件。所述洗涤槽还可以包括第四洗涤槽、第五洗涤槽等更多数量的洗涤槽。
36.所述吸收单元103用于对所述洗涤单元104中的清洗液进行处理，所述吸收单元103包括电积器。所述电积器优选为旋流电积，所述旋流电积的工作原理为通过电解液的循环流动加强液相传质，有效消除浓度差极化，实现从低浓度、复杂溶液中高效选择性提取目标金属的分离技术。所述旋流电积与传统分离技术相比具有工艺流程短、试剂消耗少、产品质量高等特点，可以直接回收重金属。所述电积器用于处理所述第一洗涤槽的清洗液，第一洗涤槽的洗涤液自循环清洗，保证水量平衡。所述吸收单元103还包括树脂吸收器，所述树脂吸收器为通过离子交换法回收重金属。所述树脂吸收器用于处理所述第二洗涤槽和第三洗涤槽的清洗液。所述通过树脂吸收器的第二洗涤槽的清洗液流向第三洗涤槽，第三洗涤槽不断补充第二洗涤槽流失的液体，所述第二洗涤槽与第三洗涤槽组成一个循环体，从而实现对第三洗涤槽洗涤液的间接清洗。
37.按照一种优选实施方式，吸收单元103设置电积器、过滤器以及两个树脂吸收器各两个，以实现对洗涤液中金属吸收更完全。电积器自动回收第一洗涤槽中的重金属，使金属离子浓度维持在0.5g/l以下，树脂吸收器回收第二洗涤槽和第三洗涤槽中的微量重金属，使所述第二洗涤槽和第三洗涤槽的洗涤水中的金属离子达到1mg/l以下，此法不给洗涤槽带进任何其它杂质，而且使洗涤水循环使用，减少耗水量，节约水资源。所述过滤器为密度为1μ的过滤袋，该过滤器安装在电积器后，用于过滤电积器的洗涤液，保证了任何物理杂质都不会进入洗涤槽，从而保证电镀产品质量。
38.所述信息获取单元102用于获取所述第一洗涤槽的清洗液的信息。所述控制器101用于根据所述清洗液的信息控制所述电积器，所述控制器包括处理器，至少用于控制电积器的开启和关闭，还用于控制其他开关(例如泵和阀门) 的开启。包括：根据所述第一洗涤槽的清洗液的信息与阈值信息的比较结果控制所述电积器；所述阈值信息包括开启所述电积器的阈值信息和关闭所述电积器的阈值信息。所述信息获取单元102为摄像头，所述摄像头用于拍摄待处理的清洗液的第一图像，所述控制器101存储有与所述开启所述电积器的阈值信息对应的第二图像组和/或与所述关闭所述电积器的阈值信息对应的第三图像组，所述控制器将所述第一图像与所述第二图像组和/或第三图像组进行比较，当所述第一图
像的颜色与所述第二图组像基本一致时，开启所述电积器，当所述第一图像的颜色与所述第三图组像基本一致时，关闭所述电积器。优选的，所述第二图像组为开启所述电积器的阈值信息对应的不少于一帧的图像，所述第三图像组为关闭所述电积器的阈值信息对应的不少于一帧的图像，所述第二图像组和第三图像组均通过大数据采集所得。
39.按照一种优选实施方式，采集开启电积器回收重金属所需要的金属离子浓度(优选为2g/l)的不少于一帧的图像作为第二图像组，和关停电积器回收重金属所需要的金属离子浓度(优选为0.5g/l)的不少于一帧的图像作为第三图像组，将第二图像组和第三图像组保存于控制器101中。采用高清摄像头对电镀重金属洗涤槽中的液体进行摄像，然后传送到控制器101，当摄像头所拍摄的图像颜色与事先在控制器中保存开机图像组颜色一致时，电积器回收重金属装置自动开启回收重金属过程；当摄像头所拍摄的图像颜色与事先在控制器中保存关停机图像组颜色一致时，电积器回收重金属装置自动关停回收重金属过程，达到节约人工及精准控制。
40.所述控制器可以包括处理器和存储器，所述处理器用于控制电积器的开启和关闭，可以包括单片机、芯片，用于执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤，例如控制信息获取单元获取图片信息、根据图片信息和/ 或操作人员指示对泵和球阀进行操作等。所述存储器用于存储采集的图像图 (第二图像组和第三图像组等)和编译代码等。
41.图2是根据本实用新型的一种具体实施方式的电镀件洗涤装置及其工作流程示意图。如图2所示，电镀件从电镀槽200经过回收槽201，再依次到第一洗涤槽202、第一洗涤槽203、第一洗涤槽204，达到工件表面漂洗干净的目的。清洗液流向为：第一洗涤槽202的洗涤液自循环清洗，保证第一洗涤槽202的水量平衡，第二洗涤槽203的清洗液流向第三洗涤槽204，第三洗涤槽204不断补充第二洗涤槽流失的液体，所述第二洗涤槽203与第三洗涤槽204组成一个循环体，从而实现对第三洗涤槽204洗涤液的间接清洗。该装置还包括过滤器(优选为2级密度为1μ过滤器)，用于对所述电积器处理后的清洗液进行过滤。例如在镀铜件漂洗过程中，工件将镀铜液带到回收槽201，当工件从回收槽201到第一洗涤槽202时，工件又将回收槽的液体带到第一洗涤槽202，当工件从第一洗涤槽202到第二洗涤槽203洗涤时，工件又将第一洗涤槽202的清洗液带到第二洗涤槽203，当工件从第二洗涤槽203到第三洗涤槽洗涤204时，又会将第二洗涤槽203的清液体带到第三洗涤槽204中。
42.当第一洗涤槽202中金属离子浓度相对较高，达到旋流电积的要求，采用旋流电积直接回收第一洗涤槽202的金属。采用逆流洗涤工件，所以第二洗涤槽203和第三洗涤槽204的金属离子浓度很低，直接回收(如电积旋流方法回收)不经济，所以采用树脂离子交换将第二洗涤槽203和第三洗涤槽 204中的金属回收。
43.当开启第一泵213时，采用旋流电积回收第一洗涤槽202中的含金属溶液，使金属离子电积成金属，所述第一洗涤槽202中的金属依次通过第一电积器206、第二电积器207，电积金属以后的清洗液经过2级密度为1μ过滤器(第一过滤器208和第二过滤器209)过滤回到第一洗涤槽202，继续洗涤电镀工件，达到洗涤水循环使用及节约用水的目的。
44.因为通过电积第一洗涤槽202中液体，将槽中金属浓度始终控制在很低范围以内，所以第二洗涤槽203和第三洗涤槽204内的重金属含量是极低的 (第二洗涤槽203中金属浓度在0.05克每升以下，第三洗涤槽204基本看不出金属离子颜色)，为了保证电镀工件的洗涤效果，对第二洗涤槽203和第三洗涤204槽采用树脂吸收重金属，使第三洗涤槽204中的重
金属含量始终低于0.5mg/l，达到不排洗涤水，节约用水的目的。例如具体操作方法为：
45.a、信息获取单元205获得第一洗涤槽202的液体颜色信息，根据所述第一洗涤槽202的清洗液的信息与阈值信息的比较结果控制所述电积器；所述阈值信息包括开启所述电积器的阈值信息和关闭所述电积器的阈值信息。通过摄像头拍摄待处理的清洗液的第一图像，所述控制器存储有与开启所述电积器的阈值信息对应的第二图像组和/或与关闭所述电积器的阈值信息对应的第三图像组，所述控制器将所述第一图像与所述第二图像组和 /或第三图像组进行比较，当所述第一图像的颜色与所述第二图像组基本一致时，开启所述电积器，当所述第一图像的颜色与所述第三图像组基本一致时，关闭所述电积器。
46.当第一洗涤槽202液体金属浓度达到开机浓度时，控制器将开启第一泵 213，和电积系统(包括第一电积器206、第二电积器207和电源)开关，第一泵213送第一洗涤槽202的清洗液依次经过电积系统的第一电积器206、第二电积器207，经过旋流电积，将金属离子电积为金属单质沉积在第一电积器206和第二电积器207的电积桶的阴极上，使液体中的金属离子浓度降低。
47.b、电积后的液体依次经过第一过滤器208、第二过滤器209，直接回到第一洗涤槽202。保证第一洗涤槽中的金属离子浓度在相对低的范围内，且达到第一洗涤槽的清洗液循环利用的目的。
48.c、第二洗涤槽203和第三洗涤槽204中金属回收过程为：打开第一球阀215、第三球阀217，关闭第二球阀216、第四球阀218，然后开启第二泵214，使第二洗涤槽203、第三洗涤槽204中的清洗液在第二泵214的输送下，依次经过第一树脂吸收器210、第二树脂吸收器211，利用所述第一树脂吸收器210、第二树脂吸收器211将清洗液中的金属离子回收。所述球阀可以用其他阀门或开关代替，所述泵可以为输送液体的开关。
49.d、树脂的再生(反洗金属离子)：所述树脂吸收器还包括回收装置，该回收装置装有1mol/l的稀酸或1mol/l的碱液，该1mol/l的稀酸或1mol/l 的碱液用于反洗所述树脂吸收器。当第一树脂吸收器210和第二树脂吸收器 211吸收满金属离子以后，手动或控制器自动关闭第一球阀215、第三球阀 217，打开第二球阀216、第四球阀218，开启第二泵214，通过第二泵214 将第二洗涤槽的清洗液送至所述第一树脂吸收器1和第二树脂吸收器2中，将树脂中的金属离子反洗下来，送至电镀槽或回收槽利用。所述稀酸或碱溶液可以为一定浓度的的稀硫酸或氢氧化钠溶液，用于反洗树脂中的金属离子。
50.该装置采用旋流电积回收电镀洗涤槽中的重金属，树脂回收洗涤液中微量金属，使洗涤水达到长期循环使用。
51.传统的工艺漂洗废水排到污水站，化学法处理污水成本高且产生的污泥处置费高。本实用新型采用通过摄像头识别电镀洗涤槽不同浓度重金属电积液的颜色自动控制电积过程的启动与关停，减少劳动力，且精确控制电积过程中重金属的品质，并配合树脂吸收电积后的少量重金属离子。本实用新型相比传统方法，回收工艺路线段短，设备投资少，金属提炼成本低，达到重金属完全回收及洗涤水完全循环利用的目。
52.本实用新型实施例提供一种电镀设备，该设备包括电镀槽和所述电镀件洗涤装置。所述1mol/l的稀酸或碱液反洗所述树脂吸收器产生反洗液，该反洗液加入到所述电镀槽中或回收槽中。反洗液中的重金属回到电镀槽中可以重新用于电镀工作。
53.以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型
实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。
54.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。