一種電鍍廢水固液分離方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理技術領域，涉及一種電鍍廢水固液分離及重金屬回收方法，具體涉及一種電鍍及化鍍廢水處理工藝中的固液分離及重金屬回收的方法。
【背景技術】
[0002]電鍍以及化鍍廢水中含有多種重金屬成分，目前常用的處理方法有化學法、膜分離法、離子交換法和生物法。電鍍廢水處理技術的主流是化學法及膜分離法。
[0003]化學沉淀法是目前電鍍廢水處理中最常用的方法之一，其主要工藝流程為:通過向電鍍廢水中加入化學試劑，再根據重金屬離子的不同而調節(jié)廢水的PH值使之形成重金屬的氫氧化物沉淀。然后，加入絮凝劑進行絮凝沉淀，最后在沉淀池中沉淀分離除去。沉淀池是利用沉淀作用而去除水中懸浮物的一種裝置或構筑物。在廢水處理工藝中廣泛使用沉淀池。沉淀池種類很多，按池內水流的方向可將沉淀池分為平流式、豎流式和輻流式三種。沉淀池的主要缺點是由于其負荷差，導致該處理工段占地大，水力停留時間長，處理效率低，且由于混凝劑及絮凝劑的加入帶入了新的金屬離子而使重金屬污泥的純度降低，因而減少了重金屬的回收價值，同時增加了污泥處理量。
[0004]所以，解決現有去除含重金屬污水過程中廣泛使用的沉淀法在生產中所存在的低效，占地面積大以及消耗工時長的缺點，找到一種經濟、快速、高效并且低場地占用的去除污水中重金屬污染物并且將回收重金屬的方法具有非?，F實的意義。

【發(fā)明內容】

[0005]針對上述污水處理工藝中去除重金屬污染物所廣泛采用的沉淀法的缺點，本發(fā)明綜合運用陶瓷膜的結構特性，將特別選定的陶瓷膜處理技術和傳統的化學處理法相結合，按照“化學法預處理一陶瓷膜分離一重金屬回收”的方法，設計出了一種經濟高效的電鍍廢水固液分離及重金屬回收的方法。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到:
[0007]一種電鍍廢水固液分離及重金屬回收方法，該方法主要由化學法預處理、陶瓷膜分離、重金屬回收、陶瓷膜清洗四個工藝單元組成，其具體包括如下步驟:
[0008]( I)化學法預處理:向原料含重金屬的電鍍廢水中加入沉淀劑進行化學沉淀，得到含不溶性重金屬化合物的混合液；
[0009](2)陶瓷膜分離:步驟(I)得到的含不溶性重金屬化合物的混合液經增壓泵加壓后壓入陶瓷膜分離裝置進行過濾，分別得到清水和含不溶性重金屬化合物的濃縮液，其中濃縮液與步驟(I)中經過化學法預處理的含不溶性重金屬化合物的混合液相混合，經加壓后再次進入陶瓷膜分離裝置進行循環(huán)處理；所述陶瓷膜為氧化鋁陶瓷膜；
[0010](3)重金屬回收:當所述濃縮液中金屬不溶鹽濃度彡20000mg/L時，進入固液分離設備進行固液分離得到不溶性重金屬化合物泥餅，回收得到重金屬；
[0011](4)陶瓷膜清洗:所述陶瓷膜分離裝置的出水量降低到正常出水量的50%時，依次使用無機酸和清水對陶瓷膜分離裝置進行清洗。
[0012]在步驟(I)中，沉淀劑的選擇:與重金屬離子形成不溶性化合物且滿足過濾后清水中殘留金屬離子濃度達到《電鍍污染物排放標準GB21900-2008》中有關相關達標排放要求。同時，還需考慮不引入新的污染物，形成的不溶性重金屬化合物易溶于無機酸酸且溶解后不產生難除的殘留物。所述沉淀劑選擇燒堿、硫化鈉。使用原則是:不溶性重金屬氫氧化物的溶度積常數在25°C低于I X 10_16的，采用燒堿作為沉淀劑，調節(jié)溶液pH值9?10將廢水中重金屬離子沉淀成不溶性重金屬氫氧化物，并且使廢水中重金屬殘留物達到《電鍍污染物排放標準GB21900-2008》中有關重金屬污染物達標排放的要求；不溶性重金屬氫氧化物的溶度積常數在25°C高于I X 10_16的選擇硫化鈉作為沉淀劑，調節(jié)溶液pH值7以上，每噸廢水中投加Ikg硫化納。
[0013]在步驟(2)中，所述陶瓷膜分離裝置的陶瓷膜的孔徑是50?400nm;所述陶瓷膜分離裝置的工作壓力是0.2?0.8MPa，流量為3.0?10.0t/h。
[0014]所述回流比為75?85%，所述回流比為回流量/處理流量。
[0015]過濾所得的清水部分進入清洗水箱作為陶瓷膜分離裝置的清洗用水，大部分清水進入清水水箱，調節(jié)pH值至6-8后排放。
[0016]在步驟(3)中，所述無機酸的選擇:將所述固液分離得到的不溶性重金屬化合物泥餅溶解于無機酸中得到可溶性重金屬鹽，回收得到重金屬。所述無機酸為鹽酸、硫酸。無機酸選擇的原則是:如果該企業(yè)電鍍或者化鍍所使用的重金屬化合物為硫酸鹽，則選擇無機酸為硫酸；如果該企業(yè)電鍍或者化鍍使用的重金屬化合物為氯化物，則選擇無機酸為鹽酸。若電鍍過程中使用的重金屬化合物是焦磷酸銅、重鉻酸鉀等非氯化物或者硫酸鹽的，則使用硫酸進行清洗。
[0017]所述出水量以清水出水量計。
[0018]所述鹽酸的質量百分比濃度是20%,所述硫酸的質量百分比濃度是40%。
[0019]本發(fā)明還公開了一種電鍍廢水固液分離及重金屬回收的系統，包括化學預處理水箱、沉淀水箱、增壓泵、陶瓷膜分離裝置、清洗水泵、清洗水箱、清水水箱、污泥泵、壓濾機，所述化學預處理水箱的出口和所述沉淀水箱的一個進口連接，所述沉淀水箱、增壓泵和陶瓷膜分離裝置依次連接，所述陶瓷膜分離裝置的濃縮液出口和所述沉淀水箱的另一個進口連接，陶瓷膜分離裝置的清水出口和所述清水水箱的進口連接；所述沉淀水箱的排泥口和經污泥泵和壓濾機連接；所述清洗水箱、清洗水泵和所述陶瓷膜分離裝置依次連接并形成一個清洗回路。該系統還包括加藥箱和加藥泵，所述加藥箱經加藥泵與所述化學預處理水箱連接，通過加藥泵控制沉淀劑的用量。該系統還包括第一三向閥、第二三向閥和第三三向閥；所述第一三向閥的出口和所述陶瓷膜分離裝置的進口相通，第一三向閥的一個入口和增壓泵的出水口相通，另一個入口和所述清洗水泵的出水口相通；所述第二三向閥的入口和所述陶瓷膜分離裝置的濃縮液出口相通，第二三向閥的一個出口和所述沉淀水箱相通，另一個出口和所述清洗水箱相通；所述第三三向閥的入口和所述陶瓷膜分離裝置的清水出口相通，第三三向閥的一個出口和所述清水水箱相通，另一個出口和所述清洗水箱相通。
[0020]所述壓濾機為板框壓濾機，所述板框壓濾機的濾布是孔徑為110目的濾布。
[0021]本發(fā)明的有益效果:
[0022]本發(fā)明通過采用傳統的化學法與無機陶瓷膜分離技術相結合的工藝取代重金屬廢水處理中的重力沉降法，克服了現有沉淀法高場地占用以及沉降速度慢、耗時長等缺點，提高了固液分離的效果，且技術易集成和易實現高度自動化。在固液分離過程中無需投加混凝劑及絮凝劑，因而藥劑消耗大幅度降低。由于實現了重金屬化合物的回收，因而也沒有需要單獨處理的固體廢棄物產生，在減少環(huán)境污染的同時降低了廢水處理過程中的污泥處理費用。因此，本發(fā)明是一種適合電鍍廢水固液分離的理想方法。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明簡明流程示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明的系統和流程示意圖。
[0025]圖2中，1-加藥泵，2-加藥箱，3-第二三向閥，4-化學預處理水箱，5-沉淀水箱，6-增壓泵，7-陶瓷膜分離裝置，8-第一三向閥，9-清洗水泵，10-清洗水箱，11-清水水箱，12-污泥泵，13-壓濾機，14-第三三向閥。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖和實施例進一步說明具體的實施方式:
[0027]如圖2所示，一種電鍍廢水固液分離及重金屬回收的系統，包括加藥泵1、加藥箱2、第二三向閥3、化學預處理水箱4、沉淀水箱5、增壓泵6、陶瓷膜分離裝置7、第一三向閥