專利名稱：在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝置的制作方法
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)，尤其涉及一種可提高在 線離子交換回收鍍鎳廢水效率和效果的控制裝置。
背景技術(shù)：
在水處理技術(shù)中，用離子交換樹(shù)脂法處理電鍍廢水，其簡(jiǎn)略過(guò)程是，從清 洗鍍件后的電鍍廢水中回收金屬，再將回收金屬后的廢水重新回用，作為清洗 水。其優(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(shù)脂法曾是我國(guó)電鍍廢水處理中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。
但是由于離子交換樹(shù)脂法處理電鍍廢水操作和管理要求比較高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化的難度較大，從而限制了離子交換樹(shù)脂法處理電鍍廢水方法的普及和推廣。 用弱酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在線回收鍍鎳廢水，使離子交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化， 需要控制好兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)， 一是離子交換樹(shù)脂的飽和點(diǎn)，二是循環(huán)用水的水質(zhì)控 制點(diǎn)。目前大都采用人工觀察方法或取樣分析的方法來(lái)控制。由于受人為因素 的影響和分析手段及周期的影響，廢水的回收效率和效果難以保證。延誤樹(shù)脂 再生時(shí)機(jī)會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂飽和失效后仍繼續(xù)運(yùn)行，其結(jié)果是鎳離子因不能有效吸附 而流失，同時(shí)因循環(huán)水中鎳離子濃度提高而影響鍍件清洗效果。另外，在回用 水循環(huán)使用時(shí)鹽分會(huì)逐步積累，如果不適量補(bǔ)充清洗水也會(huì)影響鍍件清洗效 果，而如過(guò)量補(bǔ)充則會(huì)降低廢水中鎳的回收率和水的回用率。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在線離子交換回收鍍鎳廢水的 控制裝置，用以判別和控制弱酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂飽和點(diǎn)和回用水含鹽量，以同 時(shí)提高廢水中的金屬回收效率、水的回用率和鍍件清洗效果。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種在線離子 交換回收鍍鎳廢水的控制裝置，適用于鍍鎳廢水回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一第一漂洗槽、 一第二漂洗槽、 一水泵、以及至少一離子交換柱，其中從第一漂洗槽 的出口輸出含有鎳離子的漂洗水至該水泵，經(jīng)水泵輸入至離子交換柱過(guò)濾后回 輸至該第二漂洗槽，該系統(tǒng)還包括對(duì)該第二漂洗槽補(bǔ)充清潔水的補(bǔ)水機(jī)構(gòu)，該 控制裝置包括pH傳感器，設(shè)于其中一離子交換柱的出水口，以檢測(cè)該出水口 的pH值；電導(dǎo)率傳感器，設(shè)于第一漂洗槽出口至第二漂洗槽的回收水管路上， 以檢測(cè)回收水的電導(dǎo)率；電磁閥，設(shè)于補(bǔ)水機(jī)構(gòu)上，以控制補(bǔ)水機(jī)構(gòu)的補(bǔ)水； 控制單元，與pH值傳感器、電導(dǎo)率傳感器和電磁閥連接，該控制單元接收該 pH值和電導(dǎo)率，根據(jù)該pH值變化來(lái)判斷其對(duì)應(yīng)離子交換柱的狀態(tài)，以及根據(jù) 該電導(dǎo)率控制該電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)閉。
上述的控制裝置中，該離子交換柱的數(shù)量為兩個(gè)以上，而該pH值傳感器 設(shè)于自該水泵側(cè)起的第一個(gè)或者第二個(gè)離子交換柱的出水口。
上述的控制裝置中，該控制單元具有一預(yù)定pH區(qū)間，當(dāng)該pH值進(jìn)入該 預(yù)定pH區(qū)間且保持一設(shè)定時(shí)間時(shí)，該控制單元判斷對(duì)應(yīng)離子交換柱失效。當(dāng) 離子交換柱失效時(shí)，該控制單元發(fā)出警報(bào)信號(hào)。 上述的控制裝置中，該預(yù)定pH區(qū)間是4 7。 上述的控制裝置中，該電導(dǎo)率傳感器設(shè)于該水泵的出水口處。 上述的控制裝置中，該控制單元具有一電導(dǎo)率控制點(diǎn)，當(dāng)電導(dǎo)率超過(guò)該電 導(dǎo)率控制點(diǎn)時(shí)，控制單元控制該電磁閥開(kāi)啟，使該補(bǔ)水機(jī)構(gòu)對(duì)第二漂洗槽補(bǔ)水； 當(dāng)電導(dǎo)率低于電導(dǎo)率控制點(diǎn)時(shí)，控制單元控制電磁閥關(guān)閉，使補(bǔ)水機(jī)構(gòu)停止對(duì) 第二漂洗槽補(bǔ)水。
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， 一方面，可以 判斷離子交換樹(shù)脂飽和點(diǎn)，提高離子交換樹(shù)脂的有效利用率，既防止樹(shù)脂未飽 和再生而降低樹(shù)脂利用率，又防止樹(shù)脂飽和后繼續(xù)使用而引起鎳的流失，提高 金屬回收效率；另一方面，應(yīng)用本實(shí)用新型可以根據(jù)鍍件清洗要求準(zhǔn)確控制循 環(huán)回用水的含鹽量，保證清洗效果，提高廢水回用率。由于補(bǔ)水時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確， 還可以有效降低補(bǔ)充水用量。


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(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明，其中
圖1是具有本實(shí)用新型的控制裝置的廢水回收和循環(huán)系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的目的在于判別和控制弱酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在線回收鍍鎳廢 水樹(shù)脂飽和點(diǎn)和回用水含鹽量控制，為飽和樹(shù)脂的及時(shí)再生和清洗水的補(bǔ)充時(shí) 機(jī)及補(bǔ)充量提供有效的手段。
圖1是具有本實(shí)用新型的控制裝置的廢水回收和循環(huán)系統(tǒng)示意圖。請(qǐng)參閱圖1
所示， 一個(gè)廢水回收和循環(huán)系統(tǒng)包括鍍鎳槽ll、回收槽12、第一漂洗槽13、第二
漂洗槽14、水泵15、以及多個(gè)離子交換柱16 18，其中鍍鎳過(guò)程中含鎳的溶液 經(jīng)過(guò)回收槽12帶入漂洗槽，鍍件先后在第一漂洗槽13和第二漂洗槽14進(jìn)行 清洗。含鎳的廢水被水泵15從第一漂洗槽13的出口抽出，先后經(jīng)過(guò)第一交換 柱16、第二交換柱17，第三交換柱18，廢水中的鎳離子被吸附于交換柱中的 弱酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，然后，凈化的水通過(guò)管路輸送到第二漂洗槽14回用。
值得注意的是，雖然在回收過(guò)程中鎳離子被去除，但是水中總的含鹽量沒(méi) 有降低，隨著回用水的不斷循環(huán)，鹽分有積累的趨勢(shì)，因此需要適當(dāng)補(bǔ)充清水。 在第二漂洗槽14的進(jìn)口，還設(shè)有一補(bǔ)水機(jī)構(gòu)19，其通過(guò)管路對(duì)第二漂洗槽14 補(bǔ)充清潔水。
下面說(shuō)明本實(shí)用新型的控制裝置的組成及工作原理。
請(qǐng)仍然參閱圖l所示，本控制裝置包括pH傳感器21、電導(dǎo)率傳感器22、 電磁閥23和控制單元24。 pH傳感器21可安裝在各離子交換柱的出水口，以 檢測(cè)此出水口的pH值。在此實(shí)施例中，pH傳感器21設(shè)在第一交換柱16的出 水口，其檢測(cè)的pH值信號(hào)發(fā)到控制單元24。電導(dǎo)率傳感器22設(shè)于第一漂洗槽 13的出口至第二漂洗槽14的回收水管路上，用以檢測(cè)回收水的電導(dǎo)率C。舉 例來(lái)說(shuō)，電導(dǎo)率傳感器22可設(shè)于第一交換柱16的進(jìn)口處(即水泵的出口處， 如圖1所示)，或者是第三交換柱18的出口處，以獲得表征鹽分積累的狀況 的電導(dǎo)率值C，并發(fā)送至控制單元24。此外，電磁閥23設(shè)于補(bǔ)水機(jī)構(gòu)19的管 路上并連接至控制單元24，電磁閥23接收控制單元24的信號(hào)，以控制補(bǔ)水的 開(kāi)始和停止。控制單元24根據(jù)pH傳感器所測(cè)量的pH值變化來(lái)判斷對(duì)應(yīng)離子交換柱的 狀態(tài)(有效或失效)。在本實(shí)施例中，控制單元24具有一預(yù)定pH區(qū)間，該區(qū) 間例如是4~7。當(dāng)pH傳感器所測(cè)量的pH值由高到低到達(dá)4 7區(qū)間中的某一值 并保持一設(shè)定時(shí)間后，控制單元24判定第一交換柱16已經(jīng)飽和失效。此時(shí)控 制單元24發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示操作者第一交換柱16需要更換再生，避免飽和 失效的樹(shù)脂繼續(xù)使用。舉例來(lái)說(shuō)，pH傳感器21測(cè)得第一交換柱16出口的pH 值從8.5逐步下降到5.8，此后pH值進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，據(jù)此可以判斷第一交換柱 16中的樹(shù)脂已經(jīng)飽和。經(jīng)取樣分析驗(yàn)證，第一交換柱16進(jìn)口與出口的鎳離子 濃度確已等同，說(shuō)明本實(shí)用新型的判斷方法與實(shí)際結(jié)果一致。
上述設(shè)定時(shí)間例如為3 7小時(shí)，并且不要求很嚴(yán)格，在系統(tǒng)中存在多個(gè) 離子交換柱時(shí)，允許更長(zhǎng)的設(shè)定時(shí)間，甚至允許在其中一個(gè)交換柱達(dá)到飽和后 的一段時(shí)間后再替換，在此期間，其后的離子交換柱仍然有效。
上述離子交換柱的數(shù)量?jī)H為舉例，并不用以限制本實(shí)用新型。在本實(shí)用新 型中，離子交換柱的數(shù)量為l個(gè)以上，其中當(dāng)離子交換柱的數(shù)量為1時(shí)，可能 存在樹(shù)脂未飽和就要替換的情形，而對(duì)上述pH值和設(shè)定時(shí)間的要求較為嚴(yán)格； 因此離子交換柱數(shù)量?jī)?yōu)選為2 3個(gè)。當(dāng)離子交換柱的數(shù)量為2 3時(shí)，pH傳感 器21可設(shè)在第一個(gè)交換柱(自水泵出口側(cè)起)的出口 (如上述實(shí)施例)，然 而較佳地是設(shè)在第二個(gè)交換柱(如上述第二交換柱n)的出口，這樣可以同時(shí) 更換第一、第二個(gè)交換柱，減少交換柱更換的頻率，提高工作效率。此外，當(dāng) 離子交換柱的數(shù)量超過(guò)3個(gè)時(shí)，在實(shí)際中應(yīng)選擇更大揚(yáng)程的水泵。
另外，控制單元24根據(jù)該電導(dǎo)率C控制該電磁閥23的開(kāi)啟和關(guān)閉，以控 制補(bǔ)水。在本實(shí)用新型中，根據(jù)不同用戶的水質(zhì)要求可以設(shè)定不同的電導(dǎo)率控 制點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，控制單元24可設(shè)定一電導(dǎo)率控制點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，該 控制點(diǎn)可為1400uS/cm。隨著設(shè)備運(yùn)行，循環(huán)回用水中的含鹽量逐步上 升，當(dāng)控制單元24檢測(cè)到循環(huán)回用水的電導(dǎo)率超過(guò)1400 P S/cm時(shí)，證明水 中的含鹽量高于可以接受的值，將影響鍍件的清洗效果，此時(shí)控制單元24控 制電磁閥23開(kāi)啟，清潔的水補(bǔ)充進(jìn)入第二漂洗槽14，循環(huán)水的含鹽量隨之下 降；當(dāng)控制單元24檢測(cè)到回用水的電導(dǎo)率重新下降至1400u S/cm時(shí)，控制電 磁閥23關(guān)閉，停止補(bǔ)水。電導(dǎo)率控制可以在保證鍍件清洗效果的前提下使鍍鎳廢水的回收達(dá)到盡可能高的水平。
因此，應(yīng)用本實(shí)用新型的控制裝置， 一方面可以判斷離子交換樹(shù)脂飽和點(diǎn)， 提高離子交換樹(shù)脂的有效利用率，既防止樹(shù)脂未飽和再生而降低樹(shù)脂利用率， 又防止樹(shù)脂飽和后繼續(xù)使用而引起鎳的流失，提高金屬回收效率；另一方面， 應(yīng)用本實(shí)用新型可以根據(jù)鍍件清洗要求準(zhǔn)確控制循環(huán)回用水的含鹽量，保證清 洗效果，提高廢水回用率。由于補(bǔ)水時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確，還可以有效降低補(bǔ)充水用量。 實(shí)踐證明，與現(xiàn)有的人工觀察或取樣分析方法相比，本實(shí)用新型的補(bǔ)充水用水 量由原來(lái)的1200升/小時(shí)，下降至360升/小時(shí)，節(jié)水70%。
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、在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝置，適用于一鍍鎳廢水回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一第一漂洗槽、一第二漂洗槽、一水泵、以及至少一離子交換柱，其中從第一漂洗槽的出口輸出含有鎳離子的漂洗水至該水泵，經(jīng)水泵輸入至離子交換柱過(guò)濾后回輸至該第二漂洗槽回用，該系統(tǒng)還包括對(duì)該第二漂洗槽補(bǔ)充清潔水的補(bǔ)水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述控制裝置包括pH傳感器，設(shè)于其中一離子交換柱的出水口，以檢測(cè)該出水口的pH值；電導(dǎo)率傳感器，設(shè)于該第一漂洗槽出口至第二漂洗槽的回收水管路上，以檢測(cè)回收水的電導(dǎo)率；電磁閥，設(shè)于所述補(bǔ)水機(jī)構(gòu)上，以控制補(bǔ)水機(jī)構(gòu)的補(bǔ)水；控制單元，與所述pH值傳感器、電導(dǎo)率傳感器和電磁閥連接，該控制單元接收該pH值和電導(dǎo)率，根據(jù)該pH值變化來(lái)判斷其對(duì)應(yīng)離子交換柱的狀態(tài)，以及根據(jù)該電導(dǎo)率控制該電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)閉。
2、 如權(quán)利要求l所述的在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝置，其特征 在于，該離子交換柱的數(shù)量為兩個(gè)以上。
3、 如權(quán)利要求2所述的在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝置，其特征 在于，該pH值傳感器設(shè)于自該水泵側(cè)起的第一個(gè)離子交換柱的出水口。
4、 如權(quán)利要求2所述的在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝置，其特征 在于，該pH值傳感器設(shè)于自該水泵側(cè)起的第二個(gè)離子交換柱的出水口 。
5、 如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝 置，其特征在于，該控制單元具有一預(yù)定pH區(qū)間，當(dāng)該pH值進(jìn)入該預(yù)定pH 區(qū)間且保持一設(shè)定時(shí)間時(shí)，該控制單元判斷對(duì)應(yīng)離子交換柱失效，并發(fā)出警報(bào) 信號(hào)。
6、 如權(quán)利要求5所述的在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝置，該預(yù)定 pH區(qū)間是4 7。
7、 如權(quán)利要求l所述的在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝置，其特征 在于，該電導(dǎo)率傳感器設(shè)于該水泵的出水口處。
8、 如權(quán)利要求l所述的在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝置，其特征在于，該控制單元具有一電導(dǎo)率控制點(diǎn)，當(dāng)所述電導(dǎo)率超過(guò)該電導(dǎo)率控制點(diǎn)時(shí)， 該控制單元控制該電磁閥開(kāi)啟；當(dāng)所述電導(dǎo)率低于該電導(dǎo)率控制點(diǎn)時(shí)，該控制 單元控制該電磁閥關(guān)閉。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種在線離子交換回收鍍鎳廢水的控制裝置，適用于一鍍鎳廢水回收系統(tǒng)，控制裝置包括一pH傳感器、電導(dǎo)率傳感器、一電磁閥，以及一控制單元，該pH傳感器檢測(cè)鍍鎳廢水回收系統(tǒng)的其中一離子交換柱的出水口的pH值，該控制單元根據(jù)該pH值變化來(lái)判斷其對(duì)應(yīng)離子交換柱的是否失效；該電導(dǎo)率傳感器檢測(cè)鍍鎳廢水回收系統(tǒng)的回收水的電導(dǎo)率，根據(jù)該電導(dǎo)率控制該電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)閉，以控制鍍鎳廢水回收系統(tǒng)的補(bǔ)水機(jī)構(gòu)是否進(jìn)行補(bǔ)水。本實(shí)用新型可以提高離子交換柱的樹(shù)脂利用率和系統(tǒng)的廢水回用率。
文檔編號(hào)C02F1/62GK201092554SQ20072007479
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者冷忠民, 林忠貴, 王維平 申請(qǐng)人:上海輕工業(yè)研究所有限公司