[发明专利]含铜、镍、锌等重金属离子废水处理工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水的处理工艺及相应的设备，尤其是一种用于处理含铜、镍、锌等重金属离子废水的工艺及其设备。

背景技术

电镀废水中主要含有以下的有害物质氰离子、六价铬离子、铜离子、镍离子以及锌离子等，对环境以及人体造成很大的伤害。对于氰离子及六价铬离子，属于最为严重而且需要对其进行严格控制的，发明人也针对上述两种离子有着相应的针对性处理措施。而对于其他的重金属，如铜、镍、锌等离子，对于环境的影响也不能忽视，而且也需要相应的处理措施进行清除。现有技术对于这些重金属离子的处理方法为沉淀法，一般是向废水中加入凝絮剂，上述重金属离子与凝絮剂反应形成絮状的沉淀物，然后通过沉降清除。该处理工艺存在的问题是需要向废水中投入药剂会造成废水中的矿化度提高，直接排放也会对环境造成一定的污染。

发明内容

本发明的一个目的是提供含铜、镍、锌等重金属离子废水处理工艺，通过阳离子树脂以及阴离子树脂分别富集废水中的重金属离子及酸根离子，无需向废水中投入任何药剂，因此不会对废水造成二次污染或者增加废水的矿化度而且整个工艺简单易行。

本发明的另外一个目的是提供一种用于含铜、镍、锌等重金属离子废水处理的设备，能够有效的净化废水中的重金属，获得可循环再用的净化水。

本发明是这样来实现上述目的的：

含铜、镍、锌等重金属离子废水处理工艺，废水经预过滤后，通过H型阳离子交换树脂，废水中的重金属阳离子被H型强酸阳离子交换树脂富集，并置换出氢离子与废水中的酸根离子形成酸溶液，然后废水再进入除酸阴离子交换树脂，废水中的酸液被除酸阴离子交换树脂富集。

含铜、镍、锌等重金属离子废水的设备，包括保安过滤器、载有H型阳离子交换树脂的离子交换器、装载有除酸阴离子交换树脂的离子交换器；保安过滤器的入口与废水池相连，出口依次连接载有H型强酸阳离子交换树脂的离子交换器以及装载有除酸阴离子交换树脂的离子交换器。

载有H型阳离子交换树脂的离子交换器数量为至少两个，离子交换之间级联。

装载有除酸阴离子交换树脂的离子交换器数量为至少两个，离子交换之间级联。

本发明的有益效果是：保安过滤器清除了废水中的悬浮物以及有机物等，以减少对离子交换树脂的影响。H型阳离子交换树脂具备吸附废水中重金属阳离子的基团，当废水流经H型阳离子交换树脂时，废水中重金属阳离子被基团捕获从废水中清除，同时树脂中的氢离子被释放至废水中与酸根离子形成废酸，然后通过除酸阴离子交换树脂对形成的废酸进行富集处理，本工艺只会对废水中的各种离子进行树脂吸附富集然后洗脱清除，也就是整个工艺过程会降低废水的矿化度，而不会增加，因此处理后获得的水质较为纯净可循环利用于电镀生产，即使直接排放也不会对环境造成任何影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的含铜废水处理设备的结构示意图；

图2是本发明的含镍废水处理设备的结构示意图；

图3是本发明的含锌废水处理设备的结构示意图。

具体实施方式

含铜、镍、锌等重金属离子废水处理工艺，废水经预过滤后，通过H型阳离子交换树脂，废水中的重金属阳离子被H型强酸阳离子交换树脂富集，并置换出氢离子与废水中的酸根离子形成酸溶液，然后废水再进入除酸阴离子交换树脂，废水中的酸液被除酸阴离子交换树脂富集。参照图1至图3，本发明还提供了适用于上述废水处理工艺的设备，包括保安过滤器、载有H型阳离子交换树脂的离子交换器、装载有除酸阴离子交换树脂的离子交换器；保安过滤器的入口与废水池相连，出口依次连接载有H型强酸阳离子交换树脂的离子交换器以及装载有除酸阴离子交换树脂的离子交换器。保安过滤器清除了废水中的悬浮物以及有机物等，以减少对离子交换树脂的影响。H型阳离子交换树脂具备吸附废水中重金属阳离子的基团，当废水流经H型阳离子交换树脂时，废水中重金属阳离子被基团捕获从废水中清除，同时树脂中的氢离子被释放至废水中与酸根离子形成废酸，然后通过除酸阴离子交换树脂对形成的废酸进行富集处理，本工艺只会对废水中的各种离子进行树脂吸附富集然后洗脱清除，也就是整个工艺过程会降低废水的矿化度，而不会增加，因此处理后获得的水质较为纯净可循环利用于电镀生产，即使直接排放也不会对环境造成任何影响。

为了使整个处理系统能够不间歇的运作，本发明载有H型阳离子交换树脂的离子交换器数量为至少两个，离子交换之间级联。第一个采用H型阳离子交换树脂的离子交换器进行反应，并随时监测第一离子交换器出水口的相应重金属离子浓度，当浓度达到1.5mg/dm³_-时通过阀门断开第一离子交换器，并打开第二离子交换器的阀门，使废水进入第二离子交换器继续富集，同时使用硫酸溶液对第一离子交换器进行洗脱。同样当第二离子交换器饱和时又切换回第一离子交换器，对第二离子交换器进行洗脱，如此循环不间歇的对废水进行重金属离子富集处理。同样，装载有除酸阴离子交换树脂的离子交换器数量为至少两个，离子交换之间级联。也是上述原理对酸根离子实现循环不间歇的富集处理。