本發(fā)明涉及電鍍廢水處理及資源回收技術領域，具體是涉及一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法。
背景技術：
鍍金層的化學性質穩(wěn)定、延展性好、易拋光、耐高溫，易于焊接、耐腐蝕性強、具有很好的抗變色性能、較低的接觸電阻、良好導電性能，因而廣泛應用于精密儀器儀表、印刷板、集成電路、電子管殼、電接點等要求電參數(shù)性能長期穩(wěn)定的零件電鍍。在電鍍過程中不可避免的會產(chǎn)生廢水。電鍍廢水中有害物質含量高，成分復雜，因而造成處理技術難度較大，并對周圍環(huán)境造成嚴重的威脅。隨著人類環(huán)保意識的日益提高,電鍍廢水無害化、資源化處理越來越受到人們的關注和重視。
金是一種極具回收價值的重金屬，目前從電鍍廢水中回收金可分為化學沉淀法、鋅置換法、電解法、離子交換法等?；瘜W沉淀法一般做法是向廢水中投加硫化鈉、氯化鈉等化學藥劑，與廢水中的金離子形成沉淀，通過高溫灼燒的辦法從廢水中回收金。鋅置換法是利用活性較高的鋅將金從廢水中置換出來的一種方法。電解法是指在電的影響下，廢水中的金在陰極還原沉積，從而與廢水分離。離子交換法是利用離子交換樹脂吸附含金廢水，待吸附飽和后，用丙酮～鹽酸浸泡再生，將再生液進行水浴蒸餾，從沉積物中回收金。相比而言，電解法不消耗化學藥劑，成本低；選擇性好，可獲得純度較高的金；可以同步去除廢水中的有機物。
二氧化鈦具有良好的光催化活性，在紫外光照射下可以產(chǎn)生羥基自由基氧化去除電鍍廢水中的絡合物。利用二氧化鈦的光催化氧化作用降解有機污染物，已經(jīng)成為水污染控制的研究熱點。另外，外加電場不僅可以對紫外光照射的二氧化鈦電極施加陽極偏壓，減少電子～空穴的復合率，提高光電催化效率；電鍍廢水中的重金屬離子還可以在電場的作用下向陰極轉移，并在陰極高效還原為金屬單質，從而達到回收貴重金屬，降低污染的目的。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術問題是現(xiàn)有的對含有金的電鍍廢水的處理方法不能同時高效、快速的實現(xiàn)水資源和金屬金的同時回收利用。
為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是，一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法，包括以下步驟：
1)含金電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；
2)電鍍廢水首先經(jīng)過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為0.1～5um，去除廢水中的顆粒雜質，減輕對后續(xù)系統(tǒng)特別是膜系統(tǒng)的污染；
3)進入由納濾膜和反滲透膜組成的膜處理系統(tǒng)進行處理，在納濾膜和反滲透膜之前均設置有增壓泵；通過納濾膜截留廢水中的大分子有機物、絡合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子，通過反滲透膜進一步去除廢水中所有的離子，使產(chǎn)水電導率低于40us/cm，完全達到回用標準，進入回用水箱；經(jīng)反滲透膜處理，可回收廢水中70％以上的清洗水；
4)納濾膜和反滲透膜濃水進入真空蒸發(fā)裝置，所述真空蒸發(fā)裝置為低溫真空蒸發(fā)裝置，其運行壓力控制在3.5～5.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在30～50℃，通過真空低溫蒸發(fā)裝置形成的冷凝水進入回用水箱；低溫真空蒸發(fā)裝置可將電鍍廢水的濃度提高一倍以上，可冷凝回流20％以上的清洗水；
5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機物和回收貴重金屬金：選用二氧化鈦作為光催化電極，陰極電位為Ec＝-0.9V～-1.5V，陽極電位為2～10V，操作pH在4～10范圍內(nèi)，都可以得到有效的降解，選用紫外光為光源，電流密度為0.5～1.5mA/cm2，紫外光波長為220nm～350nm，功率為100W，光電催化反應時間為0.5～1.5h。經(jīng)光電催化反應后，可回收廢水中99％以上的貴重金屬金，產(chǎn)水COD低于60mg/L。
進一步地，在上述方案中，所述的保安過濾器還包括反沖洗系統(tǒng)，反沖洗系統(tǒng)的工作頻率為2～4次/小時，提高反沖洗可以提高過濾效率。
進一步地，在上述方案中，所述的低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)，其操作溫度為35～45℃，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高。
進一步地，在上述方案中，所述二氧化鈦陽極為摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜，陰極材料為負載有活性炭顆粒的碳纖維，負載有活性炭顆粒的碳纖維同時具有巨大的比表面積同時具有極高的孔隙率。
進一步地，在上述方案中，所述摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜中的金屬為Cs和La，Cs、La和二氧化鈦三者所占的質量百分比為：Cs：40～50％，La：40～45％，余量為二氧化鈦。
進一步地，在上述方案中，所述負載有活性炭顆粒的碳纖維中，活性碳顆粒占陰極材料的質量百分比為0.1～5％。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明包括清洗水回收和金屬回收兩方面，清洗水的回收為：經(jīng)保安過濾器去除廢水中的顆粒雜質，減輕廢水中的雜質對后續(xù)膜系統(tǒng)的污染；去除雜質后的廢水經(jīng)納濾膜進一步處理，納濾膜可截留電鍍廢水中的有機絡合物、80％以上的離子，產(chǎn)水經(jīng)反滲透膜進一步處理后，可作為清洗水或其他生產(chǎn)用水回用；電鍍廢水經(jīng)納濾膜和反滲透膜處理后，產(chǎn)生的濃水輸入低溫真空蒸發(fā)裝置進一步提高電鍍廢水中金的濃度，蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)冷凝后可作為清洗水回用。廢水經(jīng)低溫真空蒸發(fā)進一步濃縮后，輸入光電催化反應裝置，利用光催化氧化和電化學降解的協(xié)同作用，氧化降解廢水中有機污染物，同時金離子在陰極還原沉積，回收金屬金。本發(fā)明適用于含金電鍍廢水的處理，可以從廢水中高效回收貴重金屬金，同時能回收90％以上的清洗水，同時無需添加其他藥劑，處理成本低，無二次污染。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖1通過具體實施方式來對本發(fā)明進行更進一步詳細的說明。
實施例1：
一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法，包括以下步驟：
1)含金電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；
2)電鍍廢水首先經(jīng)過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為0.1um，去除廢水中的顆粒雜質，減輕對后續(xù)系統(tǒng)特別是膜系統(tǒng)的污染，再通過保安過濾器的反沖洗系統(tǒng)進行反沖洗，反沖洗系統(tǒng)的工作頻率為2次/小時，提高過濾效率；
3)進入由納濾膜和反滲透膜組成的膜處理系統(tǒng)進行處理，在納濾膜和反滲透膜之前均設置有增壓泵；電鍍廢水經(jīng)增壓泵增壓至5bar以上，進入納濾膜進行初步分離，通過納濾膜截留廢水中的大分子有機物、絡合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子；產(chǎn)水通過增壓泵增壓至20bar以上輸送到反滲透膜進一步去除廢水中所有的離子，使產(chǎn)水電導率低于40us/cm，完全達到回用標準，進入回用水箱；經(jīng)反滲透膜處理，可回收廢水中70％以上的清洗水；
4)納濾膜和反滲透膜濃水進入真空蒸發(fā)裝置，所述真空蒸發(fā)裝置為低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)，其運行壓力控制在3.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在30℃，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高；通過真空低溫蒸發(fā)裝置形成的冷凝水進入回用水箱；低溫真空蒸發(fā)裝置可將電鍍廢水的濃度提高一倍以上，可冷凝回流20％以上的清洗水；所述的低溫真空蒸發(fā)裝置；
5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機物和回收貴重金屬金：選用二氧化鈦作為光催化電極，所述二氧化鈦陽極為摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜，摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜中的金屬為Cs和La，Cs、La和二氧化鈦三者所占的質量百分比為：Cs：40％，La：40％，余量為二氧化鈦；陰極材料為負載有活性炭顆粒的碳纖維，活性碳顆粒占陰極材料的質量百分比為0.1％，負載有活性炭顆粒的碳纖維同時具有巨大的比表面積同時具有極高的孔隙率。陰極電位為Ec＝-0.9V，陽極電位為2V，操作pH為4.0，選用紫外光為光源，電流密度為0.5mA/cm2，紫外光波長為220nm，功率為100W，光電催化反應時間為0.5h。經(jīng)光電催化反應后，產(chǎn)水COD低于60mg/L。
通過本實施例方法對鍍金漂洗廢水進行處理后，清洗水回收率為92.6％，金回收率為99.15％。
實施例2：
一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法，包括以下步驟：
1)含金電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；
2)電鍍廢水首先經(jīng)過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為2.5um，去除廢水中的顆粒雜質，減輕對后續(xù)系統(tǒng)特別是膜系統(tǒng)的污染，再通過保安過濾器的反沖洗系統(tǒng)進行反沖洗，反沖洗系統(tǒng)的工作頻率為3次/小時，提高過濾效率；
3)進入由納濾膜和反滲透膜組成的膜處理系統(tǒng)進行處理，在納濾膜和反滲透膜之前均設置有增壓泵；電鍍廢水經(jīng)增壓泵增壓至5bar以上，進入納濾膜，通過納濾膜截留廢水中的大分子有機物、絡合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子，產(chǎn)水通過增壓泵增壓至20bar以上輸送到反滲透膜進一步去除廢水中所有的離子，使產(chǎn)水電導率低于40us/cm，完全達到回用標準，進入回用水箱；經(jīng)反滲透膜處理，可回收廢水中70％以上的清洗水；
4)納濾膜和反滲透膜濃水進入真空蒸發(fā)裝置，所述真空蒸發(fā)裝置為低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)，其運行壓力控制在4.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在35℃，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高；通過真空低溫蒸發(fā)裝置形成的冷凝水進入回用水箱；低溫真空蒸發(fā)裝置可將電鍍廢水的濃度提高一倍以上，可冷凝回流20％以上的清洗水；所述的低溫真空蒸發(fā)裝置；
5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機物和回收貴重金屬金：選用二氧化鈦作為光催化電極，所述二氧化鈦陽極為摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜，摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜中的金屬為Cs和La，Cs、La和二氧化鈦三者所占的質量百分比為：Cs：45％，La：42.5％，余量為二氧化鈦；陰極材料為負載有活性炭顆粒的碳纖維，活性碳顆粒占陰極材料的質量百分比為2.5％，負載有活性炭顆粒的碳纖維同時具有巨大的比表面積同時具有極高的孔隙率。陰極電位為Ec＝-1.2V，陽極電位為6V，操作pH為7.0，選用紫外光為光源，電流密度為1.0mA/cm2，紫外光波長為285nm，功率為100W，光電催化反應時間為1.0h。經(jīng)光電催化反應后，產(chǎn)水COD低于60mg/L。
通過本實施例方法對鍍金漂洗廢水進行處理后，清洗水回收率為91.9％，金回收率為99.32％。
實施例3：
一種含金電鍍廢水的資源化回收利用方法，包括以下步驟：
1)含金電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；
2)電鍍廢水首先經(jīng)過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為5um，去除廢水中的顆粒雜質，減輕對后續(xù)系統(tǒng)特別是膜系統(tǒng)的污染，再通過保安過濾器的反沖洗系統(tǒng)進行反沖洗，反沖洗系統(tǒng)的工作頻率為4次/小時，提高過濾效率；
3)進入由納濾膜和反滲透膜組成的膜處理系統(tǒng)進行處理，在納濾膜和反滲透膜之前均設置有增壓泵；電鍍廢水經(jīng)增壓泵增壓至5bar以上，進入納濾膜，通過納濾膜截留廢水中的大分子有機物、絡合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子，產(chǎn)水通過增壓泵增壓至20bar以上輸送到反滲透膜進一步去除廢水中所有的離子，使產(chǎn)水電導率低于40us/cm，完全達到回用標準，進入回用水箱；經(jīng)反滲透膜處理，可回收廢水中70％以上的清洗水；
4)納濾膜和反滲透膜濃水進入真空蒸發(fā)裝置，所述真空蒸發(fā)裝置為低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)，其運行壓力控制在5.5kPa，蒸發(fā)溫度控制在50℃，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高；通過真空低溫蒸發(fā)裝置形成的冷凝水進入回用水箱；低溫真空蒸發(fā)裝置可將電鍍廢水的濃度提高一倍以上，可冷凝回流20％以上的清洗水；所述的低溫真空蒸發(fā)裝置；
5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機物和回收貴重金屬金：選用二氧化鈦作為光催化電極，所述二氧化鈦陽極為摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜，摻有金屬材料的二氧化鈦固體膜中的金屬為Cs和La，Cs、La和二氧化鈦三者所占的質量百分比為：Cs：50％，La：45％，余量為二氧化鈦；陰極材料為負載有活性炭顆粒的碳纖維，活性碳顆粒占陰極材料的質量百分比為5％，負載有活性炭顆粒的碳纖維同時具有巨大的比表面積同時具有極高的孔隙率。陰極電位為Ec＝-1.5V，陽極電位為10V，操作pH為10.0，選用紫外光為光源，電流密度為1.5mA/cm2，紫外光波長為350nm，功率為100W，光電催化反應時間為1.5h。經(jīng)光電催化反應后，產(chǎn)水COD低于60mg/L。
通過本實施例方法對鍍金漂洗廢水進行處理后，清洗水回收率為93.1％，金回收率為99.28％。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。