專利名稱：電鍍含氰廢水的回收工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍廢水的回收利用方法及裝置，特別是涉及一 種電鍍含氰廢水的回收工藝及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
電鍍含氰廢水的特性成分上主要含氰化物及銅、銀、金等重金 屬，銅、銀、金與氰絡(luò)合以Cu (CN) 2- 、 Ag (CN) 2-、 Au (CN) 2-等形態(tài)存在。pH值呈堿性，因此在通常狀態(tài)下，氰化物的不易形 成氰化氫氣體(該氣體劇毒)。通常水的濁度低即懸浮物含量低，另 外含有微量的有機(jī)物(主要為電鍍添加劑)。電鍍含氰廢水主要來自 含氰電鍍過程產(chǎn)生的廢水，其中主要為漂洗水。漂洗水根據(jù)鍍種相應(yīng) 含有"銅、銀、金，，的金屬，特別是"銀、金"屬于貴重金屬，具有 很高的回收價(jià)值。另外電鍍含氰廢水的雜質(zhì)通常就少，主要是由于很 多含氰電鍍所采用的漂洗水為純水或超純水，而且漂洗強(qiáng)度較大，往 往用戶投入巨大的經(jīng)濟(jì)和能源以將自來水純化為純水或超純水，而在 生產(chǎn)漂洗后就將其排放，殊不知該水相對(duì)于自來水而言雜質(zhì)含量甚 低，因此將該水排放是一種很浪費(fèi)的做法，完全可以將之處理后回用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種電鍍含氰廢水的回收工藝。通過 該方法可回收貴重金屬、降低自來水純化的成本和節(jié)約用水。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種電鍍含氰廢水的回用設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
本發(fā)明是一種電鍍含氰廢水的回收工藝，它包括以下步驟(1) 將電鍍含氰廢水輸入超濾器經(jīng)超濾膜超濾分離得透析液；(2)該透析 液輸入活性炭罐經(jīng)活性炭吸附水中的有機(jī)物；(3)透析液經(jīng)反滲透膜 分離系統(tǒng)分離截留所有的離子得膜透過液和濃縮液，濃縮液進(jìn)4亍金屬 回收；(4)膜透過液經(jīng)陰樹脂床進(jìn)行陰離子樹脂交換，將殘留的微量 氰化物從水中交換出來；(5 )膜透過液經(jīng)陽樹脂床進(jìn)行陽離子樹脂交 換，將水中的陽離子交換同時(shí)釋放出H+ ,使液體中PH-6-8; (6) 膜透過液經(jīng)混床進(jìn)行陰陽離子交換，得高純度水。
所述的超濾膜得截留分子量范圍為1000 - 300000。
本發(fā)明電鍍含氰廢水的回收設(shè)備，它包括超濾器、活性炭罐、廢 水桶、反滲透膜分離系統(tǒng)、凈7jC罐、陰樹脂床、陽樹脂床和混床；所 述的超濾器的入口連接第一輸水泵，其出口連通活性炭罐，活性炭罐 連通廢水桶，廢7JC桶的出口連接第二、第三兩個(gè)輸水泵，其中，第二 輸水泵的出口連接金屬回收提取裝置，第三輸水泵的出口連通反滲透 膜分離系統(tǒng)，所述的反滲透膜分離系統(tǒng)的出口連通凈水罐，凈水罐的 出口依次連接陰樹脂床、陽樹脂床和混床。
在所述的超濾器與第 一輸水泵之間連通有微濾器。 在第三輸水泵與反滲透膜分離系統(tǒng)之間連通有保安過濾器和高 壓泵。
在所述的凈水罐與陰樹脂床之間連通有第四輸水泵。
本發(fā)明的設(shè)備還包括一列管冷卻器，該列管冷卻器與廢水桶輸入 管道、反滲透膜分離系統(tǒng)、陰樹脂床的輸入管道相連通。
采用上述方案后，由于本發(fā)明將電鍍含氰廢水經(jīng)超濾、活性炭、 反滲透膜等步驟處理，是以膜分離為核心的組合工藝技術(shù)，將金屬鹽 和水分離，同時(shí)獲得含金屬濃度較高的濃縮液和生產(chǎn)需要的純凈水或 超純水。含貴重金屬濃縮液供后續(xù)提銀設(shè)備進(jìn)行銀的提取，純凈水或 超純水回用于上產(chǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)貴重金屬的回收的廢水的循環(huán)利用。
對(duì)含氰電鍍廢水進(jìn)行回收具有以下幾個(gè)方面的經(jīng)濟(jì)價(jià)值
A、 可以回收貴重金屬，特別是金、銀；
B、 可以回用水，節(jié)約水資源，甚至節(jié)約自來水純化的成本；
C、 節(jié)省了傳統(tǒng)的廢水達(dá)標(biāo)排放處理的投入；
D、 具有保護(hù)環(huán)境的深遠(yuǎn)意義。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖l是本發(fā)明的工藝流程圖； 圖2是本發(fā)明設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本發(fā)明四種常見的膜分離過程。
具體實(shí)施例方式
1、設(shè)備
如圖2所示，本發(fā)明是一種電鍍含氰廢水的回收設(shè)備，它包括第 一輸水泵l、微濾器2、超濾器3、活性炭罐4、廢水桶5、第二輸水 泵6、第三輸水泵7、保安過濾器8、高壓泵9、反滲透膜分離系統(tǒng) 10、列管冷卻器20、凈水罐30、第四輸水泵40、陰樹脂床50、陽樹脂床60、混床70和控制系統(tǒng)80。
所述的超濾器3的入口經(jīng)微濾器2連接第一輸水泵1，超濾器3 出口連通活性炭罐4;活性炭罐4連通廢水桶5,廢水桶5的出口連 接第二、第三兩個(gè)輸水泵6、 7，其中，第二輸水泵6的出口連接金 屬回收提取裝置(圖中未示)，第三輸水泵7的出口經(jīng)保安過濾器8、 高壓泵9連通反滲透膜分離系統(tǒng)10;所述的反滲透膜分離系統(tǒng)10的 出口連通凈水罐30;凈7jc罐30的出口依次連接陰樹脂床50、陽樹脂 床60和混床70。所述的列管冷卻器20與廢水桶5輸入管道、反滲 透膜分離系統(tǒng)IO、陰樹脂床50的輸入管道相、第四輸水泵40入口 相連通。
所述的控制系統(tǒng)80電連接電磁閥、電阻率儀F、輸水泵等電器 件，控制電磁閥、電阻率儀F、輸水泵等的動(dòng)作。
本設(shè)備的工作流程為電鍍含氰廢水由第一輸水泵1泵入微濾器 2，再經(jīng)由超濾器3、活性炭罐4流入廢水桶5內(nèi)；廢水桶5內(nèi)的濃 縮液經(jīng)提銀設(shè)備進(jìn)行金屬回收，膜透過液經(jīng)第二輸水泵6、第三輸水 泵7泵入保安過濾器8，再經(jīng)高壓泵9泵入反滲透膜分離系統(tǒng)10分 離截留后進(jìn)入凈7jc罐30，連接在凈7jc罐30出口的第四輸水泵40將 液體泵入陰樹脂床50、陽樹脂床60、混床70，最后生成超純凈水輸 出。
2、方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種電鍍含氰廢水的回收工藝(如圖1所示)，它包括 以下步驟(1)將電鍍含氰廢水輸入超濾器經(jīng)超濾膜超濾分離得透析 液，超濾膜得截留分子量范圍為1000 - 300000; ( 2 )該透析液輸入 活性炭罐經(jīng)活性炭吸附水中的有機(jī)物；(3)透析液經(jīng)反滲透膜分離系 統(tǒng)分離截留所有的離子得膜透過液和濃縮液，濃縮液進(jìn)4亍金屬回收； (4)膜透過液經(jīng)陰樹脂床進(jìn)行陰離子樹脂交換，將殘留的微量氰化 物從水中交換出來；(5)膜透過液經(jīng)陽樹脂床進(jìn)行陽離子樹脂交換， 將水中的陽離子交換同時(shí)釋;^出H+ ，使液體中PH-6-8; ( 6 )膜透 過液經(jīng)混床進(jìn)行陰陽離子交換，得高純度水。
本發(fā)明的工作原理 (1)"超濾-活性炭"預(yù)處理
電鍍廢水含有一定量的有機(jī)物、膠體、懸浮固體等，需要對(duì)其進(jìn) 行攔截去除， 一是可以防止反滲透膜的堵塞，延長(zhǎng)清洗周期，二是水 中電鍍回用水要求水中的有機(jī)物含量不能過高，否則易造成電鍍質(zhì)量 問題。
本技術(shù)采用"超濾、活性炭"聯(lián)合處理有機(jī)物、膠體、懸浮固體 等作為膜系統(tǒng)的預(yù)處理，超濾膜的截留特性是以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)物的截 留分子量來表征，通常截留分子量范圍在1000 - 300000，超濾膜能
將電鍍廢水中的大分子有機(jī)物、膠體、懸浮固體等，活性炭是一種多 孔性物質(zhì)，具有很大的比表面積，能夠有效的吸附水中的有機(jī)物。本 工藝的預(yù)處理部分具有創(chuàng)新性，在^艮多的水處理工程中，超濾同活性 炭的組合通常將活性炭置于超濾之前，而^f艮工藝則將超濾置于活性炭 之前。該組合能夠更好的去除水中的有機(jī)物，且活性炭的使用壽命更 長(zhǎng)。
本過程純物理的過程超濾膜將廢水中的大分子有機(jī)物(入廢水 中的油脂等)攔截，而其它的物質(zhì)不會(huì)被攔截，廢水通過超濾膜不會(huì) pH不會(huì)發(fā)生改變(即進(jìn)出口的pH相同)，通常含氰廢水的pH在8 ~ 10之間。超濾進(jìn)出口的溫度基本不會(huì)發(fā)生變化，其溫度在室溫(20 。C 30。C)。
(2) 反滲透膜分離系統(tǒng) 反滲透膜是兩相之間的選擇性屏障。通俗地講，它是一種高分子
材料，通過壓差的作用能將料液進(jìn)行選擇性分離的一種薄膜。通過它 進(jìn)行的分離過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾器的不同在于，膜可以在 分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發(fā)生相的變 化和添加助劑。圖3為四種常見的膜分離過程。
反滲透的截留對(duì)象是所有的離子，僅讓水透過膜，出水為無離子 水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機(jī)物、細(xì)菌、膠體粒子、 發(fā)熱物質(zhì)，也即能截留所有的離子等。
廢水中的氰化物亦屬于溶解性鹽類，反滲透膜可以將其攔截，但 是由于氰化物的離解度較低，因此膜對(duì)其攔截率不像普通的鹽類物質(zhì) 高。所以仍有一定量的氰化物透過膜。
本過程純物理的過程廢水透過反滲透膜，其水中的有機(jī)物、無 機(jī)鹽(如銀的化合物、氰化物等)絕大部分被攔截，膜的透過液為初 級(jí)純水，而濃縮液含金屬鹽較高的廢水(即廢水得到濃縮)，膜系統(tǒng) 的進(jìn)水、膜透過液以及膜濃縮液的pH相當(dāng)，都為堿性(pH在8 ~ 10 之間)。廢水通過膜系統(tǒng)后濃水溫度上升，上升情況與濃縮倍數(shù)有關(guān) 系。因此需要對(duì)其進(jìn)行降溫，降溫才有熱交換器進(jìn)行冷卻，冷卻水采 用膜系統(tǒng)的透過液，因?yàn)橥高^液的溫度低于濃縮液。
(3) 陰離子樹脂交換
離子交換分為陽離子交換和陰離子交換，本工藝采用OH型陰離 子交換樹脂能夠?qū)⑺械年庪x子交換，同時(shí)釋放0H—,氰化物的含氰 離子都為陰離子如C1T、 Ag (CN) 、 Cu (CN):因此其能夠被陰 離子交換樹脂從水中交換出來。本過程為化學(xué)過程，其反應(yīng)如下
R-OH + CN—> R-CN + 0H — 說明
A、 R - 0H代表陰離子交換樹脂； B、 所有的陰離子發(fā)生上述反應(yīng)而從水中去除。 通過反滲透膜與陰離子交換組合，實(shí)現(xiàn)了脫鹽及近100%的脫氰.
(4) 陽離子樹脂交換
H型陽離子交換樹脂能夠?qū)⑺械年栯x子交換同時(shí)釋放出H+，其 與前置的陰離子交換床組成的"陰+陽"離子交換具有脫鹽的功能。 另外由于電鍍含氰廢水pH為堿性，經(jīng)過膜分離后其pH變化不大，在 經(jīng)陰離子交換床后，其pH進(jìn)一步上升，因此仍呈堿性，但是回用水 需要PH為中性的水，本工藝的陽離子交換床能夠?qū)⑵湔{(diào)節(jié)為中性。 因此陽離子交換床具有兩個(gè)方面的功能 一是調(diào)節(jié)pH, 二是與陰床 組成脫鹽系統(tǒng)。本過程為化學(xué)過程，其反應(yīng)如下
R-H + Na+ —> R-Na + H +
說明
A、 R-H代表陽離子交換樹脂； B、 所有的陽離子發(fā)生上述反應(yīng)而從水中去除。
(5) 混床離子交換
混床是陰陽離子樹脂混合一起的離子交換床，由于混合床中陰、 陽樹脂緊密交替接觸。好像有許多的陽床和陰床串聯(lián)一起，構(gòu)成無數(shù) 的微型復(fù)床，反復(fù)進(jìn)行多次脫鹽，因而出水純度高。
R-H + Na+ —> R-Na + H + R-OH + CI— —> R-CI + 0H_ H++ OH畫一> H20
說明
A、 R-H代表陽離子交換樹脂；
B、 所有的陽離子與Na +的反發(fā)生一樣的反應(yīng)； c、所有的陰離子與cr的反發(fā)生一樣的反應(yīng)。
權(quán)利要求
1、一種電鍍含氰廢水的回收工藝，其特征在于它包括以下步驟(1)將電鍍含氰廢水輸入超濾器經(jīng)超濾膜超濾分離得透析液；(2)該透析液輸入活性炭罐經(jīng)活性炭吸附水中的有機(jī)物；(3)透析液經(jīng)反滲透膜分離系統(tǒng)分離截留所有的離子得膜透過液和濃縮液，濃縮液進(jìn)行金屬回收；(4)膜透過液經(jīng)陰樹脂床進(jìn)行陰離子樹脂交換，將殘留的微量氰化物從水中交換出來；(5)膜透過液經(jīng)陽樹脂床進(jìn)行陽離子樹脂交換，將水中的陽離子交換同時(shí)釋放出H+，使液體中PH＝6-8；(6)膜透過液經(jīng)混床進(jìn)行陰陽離子交換，得高純度水。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍含氰廢水的回收工藝，其特征在 于所述的超濾膜得截留分子量范圍為1000 - 300000。
3、 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍含氰廢水的回收工藝設(shè)計(jì)的 回收設(shè)備，其特征在于它包括超濾器、活性炭罐、廢水桶、反滲透 膜分離系統(tǒng)、凈水罐、陰樹脂床、陽樹脂床和混床；所述的超濾器的 入口連接第一輸水泵，其出口連通活性炭罐，活性炭罐連通廢水桶， 廢水桶的出口連接第二、第三兩個(gè)輸水泵，其中，第二輸水泵的出口 連接金屬回收提取裝置，第三輸水泵的出口連通反滲透膜分離系統(tǒng)， 所述的反滲透膜分離系統(tǒng)的出口連通凈水罐，凈水罐的出口依次連接 陰樹脂床、陽樹脂床和混床。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電鍍含氰廢水的回收設(shè)備，其特征在 于在所述的超濾器與第一輸水泵之間連通有微濾器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電鍍含氰廢水的回收設(shè)備，其特征在 于在第三輸水泵與反滲透膜分離系統(tǒng)之間連通有保安過濾器和高壓 泵。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電鍍含氰廢水的回收設(shè)備，其特征在 于在所述的凈水罐與陰樹脂床之間連通有第四輸水泵。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電鍍含氰廢水的回收設(shè)備，其特征在 于它還包括一列管冷卻器，該列管冷卻器與廢水桶輸入管道、反滲 透膜分離系統(tǒng)、陰樹脂床的輸入管道相連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電鍍含氰廢水的回收工藝，它包括將電鍍含氰廢水輸入超濾器經(jīng)超濾膜超濾分離得透析液等六個(gè)步驟。由于本發(fā)明將電鍍含氰廢水經(jīng)超濾、活性炭、反滲透膜等步驟處理，是以膜分離為核心的組合工藝技術(shù)，將金屬鹽和水分離，同時(shí)獲得含金屬濃度較高的濃縮液和生產(chǎn)需要的純凈水或超純水。含貴重金屬濃縮液供后續(xù)提取設(shè)備進(jìn)行金屬的提取，純凈水或超純水回用于上產(chǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)貴重金屬的回收的廢水的循環(huán)利用。
文檔編號(hào)C02F1/42GK101353208SQ20071000929
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
發(fā)明者周志強(qiáng), 方宏達(dá) 申請(qǐng)人:廈門溢盛環(huán)?？萍加邢薰?