本實用新型屬于電鍍廢水處理及資源回收領域,具體的涉及一種化學鍍鎳老化液的處理裝置。
背景技術:
鎳是一種銀白色微黃的金屬,具有鐵磁性,在空氣中鎳與氧作用,表面迅速生成鈍化膜,能抵抗大氣、堿和一些酸的腐蝕。鍍鎳的產(chǎn)品被廣泛的應用于磁性材料的防護、精密電子器件、自動控制部件、手機部件、機械部件和汽車部件的防護?;瘜W鍍鎳是在加有金屬鹽和還原劑等的溶液中,通過自催化反應在材料表面上獲得鎳的合金鍍層的方法。以次磷酸鹽作還原劑的化學鍍鎳工藝已廣泛應用。
化學鍍鎳與其他電鍍液不同,鍍液中的鎳和次磷酸鹽等成分都不斷變化。由于化學鍍鎳溶液與其他電鍍液不同,主鹽和還原劑都是通過硫酸鎳和次磷酸鈉的形式加入,長期運行必然會導致硫酸根離子和鈉離子的積累,更重要的是亞磷酸根在鍍液中的積累,容易產(chǎn)生亞磷酸鎳沉淀和發(fā)生鍍液的自分解,為了保證電鍍速度和鍍層質量,化學鍍鎳在使用若干周期之后,化學鍍鎳的老化液需要回收處理。
老化液中的Ni2+離子濃度高達2g/L以上,需要對其回收處理。目前化學鍍鎳老化液常用的處理方法包括電解法、化學沉淀法、離子交換法等技術方法。這些方法雖然都能夠有效的回收老化液中的鎳,但出水的鎳離子濃度仍高達50mg/L以上,另外還含有大量的有機配位體、絡合物、緩沖鹽等物質。雖然電鍍老化液的總量不大,但由于其濃度高,隨意排放會對水體環(huán)境造成嚴重 的污染。老化液中含有大量的緩沖鹽類,濃度高達300g/L左右,這些鹽是一種應當回收的資源,但目前對從化學鍍鎳老化液的處理都聚焦于重金屬鎳的回收,對磷鹽等緩沖鹽回收的研究很少。
電解法是利用電極將廢水中的金屬再陰極上還原沉積的方法,與其他技術相比,電解法效率高、重金屬回收徹底、成本低。另外電解法不需要添加其他化學藥劑,沒有沉積物產(chǎn)生,二次污染少,同時可去除廢水中的有機污染物。經(jīng)電化學處理可以有效回收電鍍廢水中的鎳,但廢水中仍含有大量的鹽,不進行處理直接排放會造成環(huán)境污染,另外這些鹽仍是一種應當回收的資源。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單,經(jīng)濟實用的從化學鍍鎳老化液中回收鎳、緩沖鹽和水的裝置。
為解決上述問題,本實用新型提出的技術方案為:一種化學鍍鎳老化液的處理裝置,包括電解槽、低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置、結晶流化床,在所述的電解槽之前設置有保安過濾器,所述的電解槽是由陽極、與陽極間隔開的陰極、槽體組成,上部一側所述的低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置是由加熱器和低溫真空蒸發(fā)器組成,所述的低溫真空蒸發(fā)器是由蒸發(fā)罐、冷凝器、換熱器、真空泵組成,所述的蒸發(fā)罐設置在一個固定支架上,蒸發(fā)罐底部設置所述的加熱器,所述的冷凝器與蒸發(fā)罐連接,冷凝器的出水口設置有反滲透膜過濾器,所述的反滲透膜過濾器設置有兩個出水口,分別與電解槽和回用水箱連接,其中膜上水進入電解槽,膜下水流入回用水箱所述的換熱器位于冷凝器中,所述的真空泵位于蒸發(fā)罐的上部開口,所述的結晶流化床與低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置連接,結晶流化床是由分離室和結晶室組成,所述的分離室與電解槽連接,分離室的廢水入口處設置有控制截留導管,所述的控制截留導管與導流板連接,分離室底部設置 有離心分離器,所述的離心分離器底部設置有分配器板,所述的分配器版上開有多個導孔,所述的結晶室位于分離室的下方,結晶室內設置有等溫式列管結晶床,底部設置有固體出口,結晶室的一側設置有熱空氣鼓入器,所述的熱空氣鼓入器中有加熱組件。
進一步的,所述的保安過濾器的過濾孔徑不高于5um,去除老化液中的顆粒雜質,減輕對后續(xù)處理裝置特別是膜系統(tǒng)的污染。
進一步的,所述的陽極為鈦-釕網(wǎng)電極,陰極為泡沫鎳,采用化學鍍鎳的方法使老化液中的鎳會附著在陰極的泡沫鎳上,達到老化液中鎳的回收。
進一步的,所述的真空泵上還設置有真空壓縮機,真空壓縮機能將蒸氣加壓升溫后,送回真空蒸發(fā)器作為真空蒸發(fā)器的熱源,冷卻后經(jīng)反滲透膜處理可以作為回用水,實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用。
進一步的,所述的分離室和結晶室還通過回流導管相通,用以調整結晶室的水流,確保結晶速率。
進一步的,所述的分配器板上包括有70~90個導孔,所述的分配器板還上分布有硅砂,調整結晶流化床中的水流速度,提高水處理的效率。
進一步的,所述的冷凝器為一個傾斜平放的的圓柱形結構,保證了冷凝水順利排出,防止冷凝水回流至低溫真空蒸發(fā)器中,從而降低處理效率。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:本實用新型采用電化學處理技術,低溫真空蒸發(fā)濃縮技術和膜處理技術,分別回收化學鍍鎳老化液中的金屬鎳、溶解鹽、及水資源,實現(xiàn)電鍍老化液中資源的全面回收和污染物的零排放,其中設置電解槽能使鎳的回收率達到85%以上,同時可氧化降解老化液中絕大多數(shù)的有機物,設置真空蒸發(fā)器將老化液分離為蒸氣、濃縮液和磷酸 鹽等過飽和沉淀,其中蒸氣通過真空壓縮機加壓升溫后,送回真空蒸發(fā)器作為真空蒸發(fā)器的熱源,冷卻后經(jīng)反滲透膜處理可以作為回用水,實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用,設置結晶流化床能將老化液中的溶解鹽回收,提高了老化液的處理效率。本實用新型提供的裝置結構簡單,易操作,而且對老化液的處理效率高,可廣泛使用。
附圖說明
如圖1所示為本實用新型提供的裝置整體結構示意圖;
其中:1-電解槽,2-低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置,3-結晶流化床,4-保安過濾器,5-陽極,6-陰極,7-槽體,8-加熱器,9-低溫真空蒸發(fā)器,10-蒸發(fā)罐,11-冷凝器,12-換熱器,13-真空泵,14-固定支架,15-反滲透膜過濾器,16-回用水箱,17-分離室,18-結晶室,19-控制截留導管20-導流板,21-離心分離器,22-分配器板,23-導孔,24-等溫式列管結晶床,25-固體出口,26-熱空氣鼓入器,27-真空壓縮機。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明,本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
如圖1所示,本實施例提供一種化學鍍鎳老化液的處理裝置,包括電解槽1、低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置2、結晶流化床3,在電解槽1之前設置有保安過濾器4,保安過濾器4的過濾孔徑不高于5um,去除老化液中的顆粒雜質,減輕對后續(xù)處理裝置特別是膜系統(tǒng)的污染,電解槽1是由陽極5、與陽極5間隔開的陰極6、槽體7組成,陽極5為鈦-釕網(wǎng)電極,陰極6為泡沫鎳,采用化學鍍鎳的方法使老化液中的鎳會附著在陰極的泡沫鎳上,達到老化液中鎳的回收, 低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置2是由加熱器8和低溫真空蒸發(fā)器9組成,低溫真空蒸發(fā)器9是由蒸發(fā)罐10、冷凝器11、換熱器12、真空泵13組成,蒸發(fā)罐10設置在一個固定支架14上,蒸發(fā)罐10底部設置加熱器8,真空泵13上還設置有真空壓縮機27,真空壓縮機27能將蒸氣加壓升溫后,送回真空蒸發(fā)器作為真空蒸發(fā)器的熱源,冷卻后經(jīng)反滲透膜處理可以作為回用水,實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用,冷凝器11與蒸發(fā)罐10連接,冷凝器11的出水口設置有反滲透膜過濾器15,冷凝器11為一個傾斜平放的的圓柱形結構,保證了冷凝水順利排出,防止冷凝水回流至低溫真空蒸發(fā)器中,從而降低處理效率,反滲透膜過濾器15設置有兩個出水口,分別與電解槽1和回用水箱16連接,其中膜上水進入電解槽1,膜下水流入回用水箱16換熱器12位于冷凝器11中,真空泵13位于蒸發(fā)罐10的上部開口,結晶流化床3與低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置2連接,結晶流化床3是由分離室17和結晶室18組成,分離室17與電解槽1連接,分離室17和結晶室18還通過回流導管相通,用以調整結晶室18的水流,確保結晶速率,分離室17的廢水入口處設置有控制截留導管19,控制截留導管19與導流板20連接,分離室17底部設置有離心分離器21,離心分離器21底部設置有分配器板22,分配器版22上開有多個導孔23,分配器板22上包括有70~90個導孔23,所述的分配器板22還上分布有硅砂,調整結晶流化床中的水流速度,提高水處理的效率,結晶室18位于分離室17的下方,結晶室18內設置有等溫式列管結晶床24,底部設置有固體出口25,結晶室18的一側設置有熱空氣鼓入器26,熱空氣鼓入器26中有加熱組件。
最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案的精神和范圍。