[发明专利]一种在线净化并回用电镀和化学镀废水的系统

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及电化学和水处理技术，具体涉及一种在线净化并回用电镀和化学镀废水的系统。 

背景技术

随着全球人口的急剧增长和工农业生产的迅猛发展，淡水资源日益短缺，同时因工农业和生活废水排放而导致的水污染也日趋严重。水体污染后不仅降低了其使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，而且还严重威胁到人类的饮水安全和健康。因此，各种以解决水资源短缺为目标的工艺和技术不断推出，其中废水回用是解决水资源短缺的一条有效途径。因为人类自身及工农业用水中的绝大部分在使用后都以废水的方式排放到自然界中，所以废水回用不仅开辟了新的水源，而且减少对环境的污染，可谓一举两得。 

鉴于废水种类的多样性和复杂性，本专利所涉及的废水特指电镀和化学镀行业在生产过程中产生的废水。当前有许多技术能够应用于电镀和化学镀废水的处理，如絮凝沉淀、活性碳吸附、膜分离技术、离子交换法、反渗透技术等。公开号为CN101157509的中国专利介绍了一种电镀废水低排放的处理方法，它采用膜浓缩、膜分离、离子交换和紫外光催化氧化等综合技术，首先对电镀废水预处理，然后对酸洗废水、含氰化物废水以及钝化和电镀漂洗混合废水三类废水分别处理，可实现部分废水的回收，剩余不能回收的废水达到国标一级排放标准进行排放。 

专利号为200410023427.X的中国专利公开了一种从废水中回收镍(Ni)的工艺方法，通过采用活性炭做阴极，增强对电解时生成氢氧化镍的吸附性能，从而使回收的氢氧化镍比较纯净，而且镍的回收率可达99％以上。 

以上这些技术方法基本上都是先将待处理废水排放到废水处理系统中，然后再加以处理或处理后回收。 

近年来，电容去离子技术(Capacitive Deionization，CDI)因其具有低能耗、能量利用率高和无二次污染等特点在海水淡化、废水处理等领域受到了越来越广泛的关注。与传统的废水处理技术相比，CDI技术只需要外加电场，通过电极吸附(充电)/再生(放电)过程即可完成对废水中离子的吸附和释放，且放电的同时就可以获得再生，重新使用。装置吸附、再生的示意图如附图1所示。 

专利号为01129623.2的中国专利介绍了一种多级电容去离子装置，以克服美国专利5192432和日本专利JP94-325983两个专利中所涉及的单极装置存在的所占空间较大、所用材料较多的缺陷。该专利中的去离子装置结构简单紧凑，液体流路既可以串联也可以并联，从而提高离子去除率。 

公开号为CN 101518748A的中国专利介绍了一种去离子装置及其制造方法，它主要通过均匀保持电极之间的间距来提高装置的效率，同时通过减少碳材料和集流体之间的接触电阻来提高导电性。 

上述专利及近年来的美国专利6,761,809、6,824,662、7,083,733、7,279,083等，都涉及到CDI装置。但这些专利对它们所涉及的CDI装置的结构都仅进行了定性的描述，而对CDI装置要充分发挥其功能所应具有的许多重要参数，如电极对面积、电极间距、所施加电压范围、所使用的活性炭纤维的相关技术参数等，都无定量表征，显然，这样的装置设计，是很难实际满足特定类型的废水处理的。而在电镀和化学镀领域，由于其所产生的废水中含有大量的重金属离子，如铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)、镍(Ni)、锡(Sn)、铜(Cu)、锌(Zn)、银(Ag)、金(Au)等，以及各种难以自然降解的合成类有机化合物，电镀和化学镀废水的 处理难度要远远高于普通废水。如何将CDI技术应用于电镀/化学镀废水的处理，使用的设备如何才能适应电镀/化学镀废水的处理，这些都是现有技术中尚未解决的问题。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以应用于电镀/化学镀废水处理的系统，可以在线净化并回收电镀和化学镀废水。 

发明提供了一种在线净化并回收电镀或化学镀废水的系统，包括位于电镀/化学镀生产线上的水洗装置，以及放置于水洗装置中的电容去离子装置。该装置对电镀和化学镀废水在线净化并回用，同时亦能回收废水中的有用物质。电容去离子装置，在充电过程富集离子；在放电过程释放废料。 

该电容去离子装置包括至少一个由离子电吸附电极、集电极和绝缘层构成的电极对；电极对中绝缘层的外层覆盖有两个离子电吸附电极层，电吸附电极层的外层继而分别覆盖有两个集电极层；所述的绝缘层的一侧为正极，另一侧为负极。离子电吸附电极层、集电极层和绝缘层的大小及位置是相互对应而叠合的。