循环喷淋法实现电镀废水零排放处理方法
申请日期：2009.11.12
IPC分类号/16
概括
本发明公开了一种循环喷淋法实现电镀废水零排放的处理装置，该装置可将镀槽中取出的镀液100％回收利用，不产生任何废水，所有漂洗水全部回用。本发明的装置由循环喷淋系统装置、循环漂洗系统装置以及连接两系统的出口三通阀和入口三通阀组成，循环喷淋系统装置包括循环泵、喷淋罐、喷嘴及连接管路，循环泵连接在喷嘴的管路中，喷嘴的管路固定在喷淋罐的上方；循环漂洗系统装置由n个漂洗槽、循环水泵、出水三通阀、进水三通阀、液位计、电导率计、出水阀、进水口组成，n的值为5～30，n个漂洗槽串联连接，液位计安装在第一级漂洗槽中，电导率计安装在第n级漂洗槽中，出水口安装在第n级漂洗槽上。
索赔
1.一种循环喷淋法实现电镀废水零排放的处理装置，其特征在于：该装置由循环喷淋系统装置、循环冲洗系统装置以及连接两系统的出口三通阀和入口三通阀组成，所述循环喷淋系统装置包括循环泵、喷淋罐、喷嘴及连接管路，循环泵连接在喷嘴的管路中，喷嘴的管路固定在喷淋罐的上方；循环漂洗系统装置由n个漂洗槽、循环水泵、出水三通阀、进水三通阀、液位计、电导率计、出水阀、进水口组成，n的值为5～30，n个漂洗槽串联连接，每个漂洗槽内安装有液位计，第n个漂洗槽内安装有电导率计，第n个漂洗槽上设有出水口。
2.根据权利要求1所述的循环喷淋法电镀废水零排放处理装置，其特征在于：每个漂洗槽的上方设有进水三通，下方设有出水三通。
3.根据权利要求1所述的循环喷淋法电镀废水零排放处理装置，其特征在于：循环喷淋系统装置中的喷淋罐、喷头及连接管道采用聚氯乙烯塑料或聚丙烯塑料制成。
4.根据权利要求1所述的循环喷淋法电镀废水零排放处理装置，其特征在于：所述的清洗槽采用聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料或电镀槽材质。
5.根据权利要求1所述的循环喷淋法实现电镀废水零排放的处理装置，其特征在于：其进、出水口采用聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料或电镀槽材质。
6.一种循环喷淋法处理电镀废水零排放的方法，其特征在于：所述电镀废水采用权利要求1-5任一项所述的循环喷淋法处理电镀废水零排放的处理装置进行处理。
7.根据权利要求1所述的循环喷淋法处理电镀废水的方法，其特征在于包括以下步骤：
将镀件从镀槽中取出放入喷淋槽内，盖上盖子，n个漂洗槽上的出口三通阀均处于左侧通纵向、右侧截止的状态。开启循环泵，第一级漂洗槽内的漂洗水经循环泵的管路流经出口三通阀K1到达喷嘴喷淋到镀件上。漂洗水经喷淋槽下水管流至进水三通阀。进水三通阀K处于上接右侧、下截止的状态，其余进水三通阀处于左侧通纵向、右侧截止的状态。此时，喷淋后的溶液流入第一级漂洗槽内；喷淋清洗30秒至1分钟后，旋转出口三通阀K1，使其左右连通且纵向堵塞，此时第二级漂洗槽内的漂洗水经出口三通阀K2经循环泵的管路流经到达喷嘴喷淋到镀件上。观察第一级漂洗槽液位计9的液位变化，当液位上升到漂洗槽初始液位时，旋转进水三通阀K1’，使其处于左右连通但底部堵塞的状态，此时喷淋的溶液流入第二级漂洗槽；重复上述过程直至第n级喷淋清洗完毕，停止循环泵，取出镀件，并将所有出水三通阀、进水三通阀恢复到初始状态，观察电导率仪上的电导率，若小于清洗允许的最小电导率，则可进行第二批镀件的清洗，重复上述过程直至第m批镀件电导率仪上的电导率接近清洗允许的最小电导率。
8.根据权利要求7所述的循环喷淋法处理电镀废水的方法，其特征在于：当测量第一级漂洗槽中漂洗液浓度接近镀液浓度时，排空该槽；若浓度与镀液浓度相差较大时，需要增加漂洗槽数量或改变漂洗槽容积，直至第一级漂洗槽中漂洗液浓度接近镀液浓度。
9.根据权利要求8所述的一种循环喷淋法处理电镀废水的方法，其特征在于：所述倒槽过程为：打开出水阀，将进水三通阀K置于上下连通、右侧堵塞的状态，启动循环泵，第一级漂洗槽内的漂洗水经出水三通阀K1经循环泵的管路流至喷嘴喷淋到镀件上。漂洗水经喷淋槽下水管流至进水三通阀K，经出水阀流入镀槽。观察第一级漂洗槽内漂洗液液位变化，当液位接近底部时，旋转出水三通阀K1，使其上下连通、堵塞。此时第二级漂洗槽内的漂洗水经循环泵流经出水三通阀K2，经管路到达喷嘴喷出，三通阀K及出水阀恢复初始状态，此时喷出的溶液流入第一级漂洗槽内，当第一级漂洗槽内的液位达到第一级漂洗槽内漂洗液原液位时，旋转进水三通阀K1’，使其处于左右连通、底部堵塞的状态，此时喷出的溶液流入第二级漂洗槽内，旋转出水三通阀K2，使其左右连通、垂直堵塞。此时第三级漂洗槽中的漂洗水经出水三通阀K3流经循环泵的管路到达喷嘴喷出，流入第二级漂洗槽，如此反复，直至第n级漂洗槽，再通过注水口将第n级漂洗槽中的水加至原液位。
10.根据权利要求7或9所述的循环喷淋法处理电镀废水的方法，其特征在于：n的值为5-30。
手动的
循环喷淋法实现电镀废水零排放的处理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种废水零排放处理装置及方法，具体涉及一种循环喷淋法废水零排放处理装置及方法。
背景技术
电镀是用途最广、应用最广泛的工业部门之一，几乎所有的工业部门都有一定范围的电镀加工。但电镀工业废水对环境的危害极大，世界各国不断研发出各种消除和减少排放的技术。粗略地说，可以概括为有毒废水无毒化、有害废水无害化、回收贵重金属、水多用化和循环利用等。传统工业处理电镀废水的方法有一定的局限性，膜分离工艺近年来发展十分迅速，其分离过程具有不发生化学反应、不加热、不发生相变、不产生二次污染等特点，因此国内外都围绕该技术开展了大量的废水处理研究，其最终目标是实现电镀废水零排放，方法包括逆流漂洗工艺和膜分离技术等。
世界上第一套处理电镀镍废水的反渗透设施建于1971年，处理的系统为沃茨镍。电镀槽漂洗水浓缩20倍，膜透过液回用作为漂洗水，膜浓缩液返回镀槽回收镍盐。1977年S.等人采用RO处理混合电镀废水，系统最大处理能力为136m3/h，废水浓缩20倍。1985年日本将RO膜应用于电镀行业的水回收，处理能力为10m3/h，水回收率为80%。膜分离技术在国内电镀行业的应用始于1976年，但真正大规模应用项目是在2000年长沙利源新材料有限公司采用膜集成技术从电镀泡沫镍废水中回收镍和水。该系统由预处理部分、一级纳滤系统、二级反渗透系统、三级高压反渗透系统、离子交换及负压蒸馏组成。采用三级膜分离技术对电镀镍漂洗废水进行浓缩，回收水及镍资源，实际中水回用率≥95%，镍回收率≥95%，膜系统镍浓缩率达100倍以上，可节约电镀生产用水，减少电镀行业对水环境的污染。但该工艺设备复杂，设备维护管理困难；运行费用高，只能用于通过回收镍等较多贵重金属来降低综合运行成本的工艺；一次性投资较大，中小型电镀企业难以承担。
20世纪80年代末，自然闭路循环工艺即逆流漂洗工艺悄然问世。该工艺的先进性在于清洗水可多次利用，因此可大大减少电镀废水的排放量，比常规固定水箱漂洗可节水90%以上，从而降低废水处理的负荷和处理费用，产生较好的经济效益。连续间歇式逆流漂洗需用45个回收槽，终槽电镀液浓度一般控制在100μL/L。当终槽达到此浓度时，进行倒槽，即将第一回收槽中的浓缩回收液蒸发浓缩后加入电镀槽中，其余回收槽依次倒入前一个槽中，在终槽中加入清水。间歇式逆流漂洗比连续式逆流漂洗节水，但由于逆流漂洗中漂洗液的浓度是靠工件带入前一级漂洗液（或镀液）和漂洗液的自然蒸发来实现的，受工件大小影响，漂洗槽一般较大。由于自然蒸发很慢，所以要达到第一级漂洗槽的浓度达到镀液浓度和最后一级漂洗槽的浓度达到电镀漂洗的要求，即浓度不超过20mg/L，就需要很多个漂洗槽，占用空间大，漂洗时间很长，运行成本也很高。所以一般采用几级逆流漂洗。当最后一级浓度达到20mg/L时倒出槽，将第一级漂洗水倒出并蒸发浓缩至镀液浓度后再倒入镀槽中，而最后一级漂洗槽的水又陆续引入前一级漂洗槽中，其运行成本也较高。因此，需要开发一种处理装置和方法简单、能耗低、成本低的装置和方法，实现电镀废水的回用和零排放。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在的问题和不足，提供了一种循环喷淋法电镀废水零排放处理装置，该装置可将镀槽中取出的镀液100%回收利用，不产生废水，漂洗水（除蒸发到空气中的水外）全部回用。
本发明还提供了利用该装置处理电镀废水的方法，不仅可用于电镀漂洗，还可以用于磷化等所有需要清水漂洗的行业，对环境的污染小。
本发明的技术解决方案如下：
本发明的循环喷淋法实现电镀废水零排放处理装置，由循环喷淋系统装置、循环冲洗系统装置以及连接两系统的出口三通阀和入口三通阀组成，所述循环喷淋系统装置包括循环泵、喷淋罐、喷嘴及连接管路，循环泵连接于喷嘴的管路，喷嘴的管路固定在喷淋罐的上方；循环漂洗系统装置由n个漂洗槽、循环水泵、出水三通阀、进水三通阀、液位计、电导率计、出水阀、进水口组成，其中，n的值为5-30，n个漂洗槽串联连接，每个（或每级）漂洗槽内安装有液位计，第n个（或第n级）漂洗槽内安装有电导率计，第n个（或第n级）漂洗槽上设有出水口。上述n个漂洗槽也可以说是n级漂洗槽，如第一个漂洗槽即为一级漂洗槽。
本发明的循环喷淋法实现电镀废水零排放处理装置，其进一步的技术方案是：每个漂洗槽的上方安装有进水三通，下方安装有出水三通。
本发明的循环喷淋方法实现电镀废水零排放处理装置，其进一步的技术方案还可以是：循环喷淋系统装置中的喷淋罐、喷嘴及连接管道采用聚氯乙烯塑料或聚丙烯塑料制成。
本发明的循环喷淋方法实现电镀废水零排放处理装置，其进一步的技术方案还可以是：清洗槽采用聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料或电镀槽材质制成。
本发明的循环喷淋方式实现电镀废水零排放的处理装置，其进一步的技术方案还可以采用聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料或电镀槽材质制成。
本发明的循环喷淋方法实现了电镀废水的零排放，该方法包括：采用本发明的循环喷淋方法处理电镀废水。
本发明的循环喷淋方法实现了电镀废水的零排放，进一步的技术方案是：该方法包括以下步骤：
将镀件1从镀槽中取出，放入喷淋槽内。盖上盖子。n个漂洗槽上的出口三通阀均处于左通纵向、右通封闭的状态。开启循环泵。第一级漂洗槽内的漂洗水经循环泵的管路流经出口三通阀K1到达喷嘴喷淋到镀件上。漂洗水经喷淋槽下水管流到入口三通阀。入口三通阀K处于上通右、下通封闭的状态。其余入口三通阀均处于左通纵向、右通封闭的状态。此时，喷淋的溶液流入第一级漂洗槽内。喷淋清洗30秒至1分钟后，旋转出口三通阀K1，使其左右连通且纵向堵塞，此时第二级漂洗槽内的漂洗水经出口三通阀K2经循环泵的管路流至喷嘴喷淋到镀件上，观察第一级漂洗槽液位计9的液位变化，当液位上升至漂洗槽初始液位时，旋转进水三通阀K1’，使其处于左右连通但底部堵塞的状态，此时喷淋的溶液流入第二级漂洗槽；重复上述过程直至第n级喷淋清洗完毕，停止循环泵，取出镀件，并将所有出水三通阀、进水三通阀恢复到初始状态，观察电导率仪上的电导率，若小于清洗允许的最小电导率，则可进行第二批镀件的清洗，重复上述过程直至第m批(其中m的数值优选为10-1000)电导率仪上的电导率接近清洗允许的最小电导率。
本发明的循环喷淋法实现了电镀废水的零排放处理方法，进一步的技术方案是当第一级漂洗槽中的漂洗液浓度接近镀液浓度时，开始排空槽体，若浓度与镀液浓度相差较大时，需要增加漂洗槽数量或改变漂洗槽容积，直至第一级漂洗槽中的漂洗液浓度接近镀液浓度。
本发明的循环喷淋方法实现了电镀废水零排放的处理方法，其进一步的技术方案是，所述的倒槽过程如下：打开出水阀，将K置于进水三通阀中，使之处于上下连通、右侧封闭的状态，启动循环泵，第一级漂洗槽中的漂洗水经出水三通阀K1经循环泵的管路流至喷嘴喷淋到镀件上。漂洗水经喷淋槽下方的水管流至进水三通阀K，经出水阀流入镀槽。观察第一级漂洗槽中漂洗液位的变化，当液位接近底部时，旋转出水三通阀K1，使其处于左右连通、纵向封闭的状态。此时第二级漂洗槽内的漂洗水经循环泵的管道经出水三通阀K2流至喷嘴喷出，三通阀K及出水阀恢复初始状态，此时喷出的溶液流入第一级漂洗槽内。当第一级漂洗槽内的液位达到第一级漂洗槽内漂洗液的原始液位时，旋转进水三通阀K1’使其处于左右连通、底部堵住的状态，此时喷出的溶液流入第二级漂洗槽内。旋转出水三通阀K2使其处于左右连通、垂直方向堵住的状态。此时第三级漂洗槽内的漂洗水经出水三通阀K3流经循环泵的管路到达喷嘴喷出，再流入第二级漂洗槽，如此反复，直至第n级漂洗槽，再通过注水口将第n级漂洗槽内的水加至原液位。
本发明的循环喷淋法处理电镀废水实现零排放的方法中，n的值优选为530。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明只需要一个循环喷淋装置，其原理与间歇逆流漂洗类似，但克服了漂洗槽受工件大小限制的问题，漂洗槽可以做得很小，节省空间，通过调节各级漂洗槽的容积和漂洗槽的数量，可使第一级漂洗槽的浓度接近镀液浓度，最后一级漂洗槽的浓度满足电镀漂洗要求，即不超过20mg/L，实现电镀漂洗水零排放。循环喷淋法电镀废水全部回收零排放装置运行过程中，镀槽中取出的镀液全部回收并返回镀槽再利用，漂洗水全部回流到镀槽中，不产生任何废水，只有少量蒸发到空气中的水和镀件带出的水分损失。该工艺装置简单，设备维护管理容易，运行费用低，一次性投资少，镀槽中取出的镀液可100%回收利用，不产生废水。漂洗水全部回用（除蒸发到空气中的镀件带出的水分外），同时可节省大量漂洗水，对于中小型电镀企业来说是可以承受的。该装置及方法不仅可用于电镀冲洗，还可用于磷化等所有需要清水冲洗的行业，且不需外排水污染周围环境。