專利名稱：一種從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種離子交換法的廢水處理技術(shù)，尤其涉及一種從酸性鍍 鎳廢水中回收鎳的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在水處理技術(shù)中，常用離子交換樹脂法處理電鍍廢水，其簡略過程是，鍍
鎳生產(chǎn)過程中鍍件先在回收槽浸洗，然后分別在漂洗槽進(jìn)行清洗?；厥詹壑泻?br> 有較高濃度的從鍍鎳槽帶出的鎳離子，這些鎳離子隨鍍件帶入漂洗槽，漂洗槽
中廢水可被抽至一鍍鎳廢水回收設(shè)備，鎳離子被其中的離子交換樹脂吸附回
收，再將回收金屬后的廢水重新回用，作為清洗水。離子交換樹脂法的優(yōu)點(diǎn)是，
處理后出水水質(zhì)好，并且可以實(shí)現(xiàn)水的回用和金屬的回收，因此離子交換樹脂
法曾是我國電鍍廢水處理中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。
由于離子交換樹脂法依賴于交換樹脂交換廢水中的金屬鎳離子，因此離子 交換的效率是影響鎳回收效果和交換樹脂使用效率的關(guān)鍵因素，在實(shí)際中，pH
值是影響離子交換效率的重要因素，尤其是使用弱酸陽離子交換樹脂回收鎳時 影響更為顯著。
目前，用弱酸陽離子交換樹脂從鍍鎳廢水中在線(槽邊)回收鎳時，在電 鍍工藝廢水通常呈弱酸性的條件下，廢水中的鎳離子(Ni2+)與樹脂中的鈉離 子(Na+)進(jìn)行交換，并依據(jù)經(jīng)離子交換樹脂后的回用水pH值判斷離子交換樹 脂是否飽和失效。具體而言，當(dāng)鎳離子與鈉離子正常交換時，回用水中的pH 值會維持一較高的pH值(如8.5)，當(dāng)pH值下降到某一值(如5,6)時，即表 明廢水中的鎳離子不再被有效吸收，離子交換樹脂所吸附的鎳已經(jīng)達(dá)到飽和， 可以更換。
然而由于生產(chǎn)工藝的需要或操作習(xí)慣等因素，經(jīng)常有酸性物質(zhì)進(jìn)入回收 槽，回收槽帶出含酸性的溶液會引起漂洗槽中漂洗水的pH值下降。在廢水不循環(huán)回用的情況下，有大量的流動清洗水補(bǔ)充到漂洗槽，酸性物質(zhì)被流動的水 帶走，pH保持平衡。而當(dāng)廢水被循環(huán)回用時，補(bǔ)充水量明顯減少，酸性物質(zhì)會 不斷積累。回用率越高，補(bǔ)充水越少，積累越明顯，pH下降越快。
在這種情況下，上述判斷飽和的方法在廢水呈較強(qiáng)酸性的條件下并不適 用。因?yàn)闅潆x子(H+)的交換勢高于鎳離子，會優(yōu)先于鎳離子與鈉離子進(jìn)行交 換，廢水中較高濃度的氫離子會干擾鎳離子的吸附，甚至將已經(jīng)吸附到樹脂上 的金屬鎳離子交換下來，重新進(jìn)入循環(huán)水中。如果還是根據(jù)經(jīng)過離子交換樹脂
的回用水pH值來判斷離子交換樹脂的飽和，會出現(xiàn)當(dāng)該pH值指示飽和后，對
該離子交換樹脂進(jìn)行鎳回收時只能得到很少鎳的情況。在實(shí)踐中，申請人發(fā)現(xiàn) 當(dāng)廢水的pH值下降到一定值(如4.0)時，這種干擾效果會導(dǎo)致鎳回收的目的 不能達(dá)到，而且回用水中過高的鎳離子濃度會影響鍍件清洗效果。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè) 備，通過將廢水保持在一合適的pH值，以提高廢水中的金屬鎳離子的離子交 換效率，同時保證清洗水的質(zhì)量。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種從酸性鍍 鎳廢水中回收鎳的設(shè)備，包括漂洗槽，用以進(jìn)行鍍件漂洗并容納鍍鎳廢水； 水泵，通過管道與漂洗槽連接，用以從漂洗槽中抽出廢水；離子交換器，通過 進(jìn)口管道連接水泵，用以輸入廢水進(jìn)行離子交換，且通過出口管道輸出回用水 至漂洗槽；其中該設(shè)備還包括pH傳感器，設(shè)于該離子交換器的進(jìn)口管道中， 檢測廢水pH值；控制器，連接該pH傳感器，比較該廢水pH值與一臨界pH 值，根據(jù)比較結(jié)果輸出一控制信號；以及補(bǔ)水機(jī)構(gòu)，根據(jù)該控制器的控制信號 對所述漂洗槽補(bǔ)水。
上述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備中，該臨界PH值是介于4.5-5,5 之間。
上述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備中，該控制器是每隔一設(shè)定周期地 比較該廢水pH值與該臨界pH值。
上述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備中，所述漂洗槽設(shè)有一溢流口，當(dāng)漂洗槽內(nèi)的液位超過該溢流口時水被排出。
上述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備中，所述補(bǔ)水機(jī)構(gòu)包括一進(jìn)水管以 及一設(shè)于進(jìn)水管上的補(bǔ)水閥，其中該補(bǔ)水閥根據(jù)該控制器發(fā)出的控制信號選擇 打開或關(guān)閉。
上述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備中，該離子交換器設(shè)有多個，其通 過管道依次相連，該pH傳感器設(shè)于第一個離子交換器的進(jìn)口管道。
本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，為離子交換提 供合適的pH值條件，避免酸性物質(zhì)對鎳離子吸附的干擾，保證吸附效率并提 高回用水質(zhì)。另外自動控制技術(shù)的應(yīng)用也大大降低了操作的難度和操作人員工 作負(fù)荷。由此本實(shí)用新型可以將弱酸陽離子交換法回收鍍鎳廢水的技術(shù)應(yīng)用到 酸性含鎳廢水的在線回收。


為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對 本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明，其中
圖1是本實(shí)用新型的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
請參閱圖1所示，本實(shí)甩新型的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備的一個實(shí)施
例，包括第一、水泵23、多個離子交換器24a 24c、以及pH傳感器25、 26、 控制器27和補(bǔ)水機(jī)構(gòu)28。其中第一漂洗槽21、第二漂洗槽22鄰近用以進(jìn)行 鍍鎳的鍍鎳槽11和回收槽12，經(jīng)過鍍鎳后鍍件分別在第一漂洗槽21和第二漂 洗槽22進(jìn)行清洗?；厥詹?2中含有較高濃度的從鍍鎳槽11帶出的鎳離子， 這些鎳離子隨鍍件帶入第一漂洗槽21。第一漂洗槽21通過管道連接水泵23。 離子交換器24a 24c通過進(jìn)口管道連接水泵23。含鎳的廢水被水泵23從第一 漂洗槽21抽出，先后經(jīng)過第一交換器24a、第二交換器24b和第三交換器24c， 廢水中的鎳離子被吸附于交換器中的陽離子交換樹脂，凈化的水通過離子交換 器的出口管路輸送到第二漂洗槽22回用。
需要指出的是，漂洗槽可以是如圖1所示的兩個串聯(lián)的逆流漂洗槽21、22，但也可以是多個串聯(lián)的逆流漂洗槽，也可以是單個獨(dú)立的漂洗槽，在此并不限 定。此外，離子交換器的數(shù)量僅為示意的目的，在實(shí)踐中，兩個以上的離子交 換器是比較合適的，既能降低更換的頻度，又能保證吸收效率。
由于生產(chǎn)工藝需要或操作習(xí)慣等原因，往往在回收槽12中加入酸性物質(zhì)，
工件帶出酸性溶液，導(dǎo)致第一漂洗槽21中的漂洗水的pH值下降，如果有適量 的新鮮漂洗水補(bǔ)充，酸性物質(zhì)會隨漂洗水流出，不會積累。而如果新鮮水的補(bǔ) 充量不足或完全不補(bǔ)充，漂洗槽中的酸性物質(zhì)會不斷積累，最終影響鎳離子吸 附，甚至出現(xiàn)將已吸附的鎳離子從樹脂上交換下來的情況。 下面參照圖1說明本實(shí)用新型的設(shè)備的監(jiān)控過程。
在第一離子交換器24a的進(jìn)口管道處安裝pH傳感器25，以該pH傳感器 25檢測進(jìn)水的pH值，檢測的pH值信號被傳輸?shù)娇刂破?7中，并可在pH儀 表27a顯示，其中控制器27比較該檢測pH值與一臨界pH值，判斷檢測pH 值是否大于臨界pH值?？刂破?7例如可以每隔一設(shè)定周期地取檢測的pH值 與該臨界pH值進(jìn)行比較，以便及時監(jiān)控廢水pH值。該設(shè)定周期例如是lms。
根據(jù)該比較結(jié)果，控制器27發(fā)出控制信號控制補(bǔ)水機(jī)構(gòu)28是否對第二漂 洗槽22補(bǔ)充水。如圖1所示，補(bǔ)水機(jī)構(gòu)28包括一進(jìn)水管28a以及設(shè)于其上的 補(bǔ)水閥28b。當(dāng)檢測pH值低于該臨界pH值時，控制器27發(fā)出控制信號開啟 補(bǔ)水閥28b，新鮮水被補(bǔ)充到第二漂洗槽22，并流入第一漂洗槽21 (如圖中箭 頭所示)，起到稀釋酸性物質(zhì)并提高pH值的作用。此外，第一漂洗槽21上設(shè) 有溢流口 21a，當(dāng)補(bǔ)充新鮮水時漂洗槽的液位上升，超出溢流口21a的水流出 漂洗槽21，酸性物質(zhì)隨之排出。隨著補(bǔ)充水不斷進(jìn)入，循環(huán)漂洗水中的酸性物 質(zhì)逐漸減少，pH值升高。當(dāng)控制器27至少經(jīng)過一設(shè)定周期后再次比較廢水的 pH值與臨界pH值，獲悉檢測的pH值恢復(fù)到臨界pH值以上時，控制器27發(fā) 出控制信號使補(bǔ)水閥門28b關(guān)閉，停止補(bǔ)水。如此周而復(fù)始，進(jìn)入各離子交換 器的廢水的pH值始終保持在適合離子交換吸附的臨界值附近，從而保證金屬 鎳離子有效吸附回收和漂洗水的質(zhì)量。
上述臨界pH值介于4.5 5.5之間，主要用以提供一適于進(jìn)行離子交換的 pH值，并且考慮補(bǔ)充水的用量等因素。在本實(shí)施例中，該臨界值較佳地取5.0。
此外，第一離子交換器24a的出口管道上還設(shè)有一pH值傳感器26，用以檢測pH值，該pH值輸入至控制器27，由控制器27根據(jù)pH值決定是否達(dá)到 飽和，并發(fā)出提示更換的信號。
因此，本實(shí)用新型可以將弱酸陽離子交換法回收鍍鎳廢水的技術(shù)應(yīng)用到酸 性含鎳廢水的在線回收，通過一系列測量和控制步驟，為離子交換提供合適的 pH值條件，避免酸性物質(zhì)對鎳離子吸附的干擾，保證吸附效率并提高回用水質(zhì)。 另外自動控制技術(shù)的應(yīng)用也大大降低了操作的難度和操作人員工作負(fù)荷。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新 型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許 的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備，包括漂洗槽，用以進(jìn)行鍍件漂洗并容納鍍鎳廢水；水泵，通過管道與漂洗槽連接，用以從漂洗槽中抽出廢水；離子交換器，通過進(jìn)口管道連接水泵，用以輸入廢水進(jìn)行離子交換，且通過出口管道輸出回用水至漂洗槽；其特征在于，該設(shè)備還包括pH傳感器，設(shè)于該離子交換器的進(jìn)口管道中，檢測廢水pH值；控制器，連接該pH傳感器，比較該廢水pH值與一臨界pH值，根據(jù)比較結(jié)果輸出一控制信號；補(bǔ)水機(jī)構(gòu)，根據(jù)該控制器的控制信號對所述漂洗槽補(bǔ)水。
2、 如權(quán)利要求1所述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備，其特征在于，該 臨界pH值是介于4. 5-5. 5之間。
3、 如權(quán)利要求1所述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備，其特征在于，該 控制器是每隔一設(shè)定周期比較該廢水pH值與該臨界pH值。
4、 如權(quán)利要求1所述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備，其特征在于，所 述漂洗槽設(shè)有一溢流口 ，當(dāng)漂洗槽內(nèi)的液位超過該溢流口時水被排出。
5、 如權(quán)利要求1所述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備，其特征在于，所 述補(bǔ)水機(jī)構(gòu)包括一進(jìn)水管以及一設(shè)于進(jìn)水管上的補(bǔ)水閥，其中該補(bǔ)水閥根據(jù)該控制 器發(fā)出的控制信號選擇打開或關(guān)閉。
6、 如權(quán)利要求1所述的從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備，其特征在于，該 離子交換器設(shè)有多個，其通過管道依次相連，該pH傳感器設(shè)于第一個離子交換器 的進(jìn)口管道。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種從酸性鍍鎳廢水中回收鎳的設(shè)備，包括漂洗槽，用以進(jìn)行鍍件漂洗并容納鍍鎳廢水；水泵，通過管道與漂洗槽連接，用以從漂洗槽中抽出廢水；離子交換器，通過進(jìn)口管道連接水泵，用以輸入廢水進(jìn)行離子交換，且通過出口管道輸出回用水至漂洗槽；其中該設(shè)備還包括pH傳感器，設(shè)于該離子交換器的進(jìn)口管道中，檢測廢水pH值；控制器，連接該pH傳感器，比較該廢水pH值與一臨界pH值，根據(jù)比較結(jié)果輸出一控制信號；以及補(bǔ)水機(jī)構(gòu)，根據(jù)該控制器的控制信號對所述漂洗槽補(bǔ)水。該設(shè)備通過將廢水保持在一合適的pH值，以提高廢水中的金屬鎳離子的離子交換效率，同時保證清洗水的質(zhì)量。
文檔編號C02F1/42GK201121143SQ20072007662
公開日2008年9月24日 申請日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者王維平 申請人:上海輕工業(yè)研究所有限公司