[发明专利]电解锌漂洗工艺废水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业废水处理方法，具体地说，是涉及电解锌生产过程中使用的阴极板的逆流漂洗、对漂洗后废水进行电沉积和膜分离组合处理方法。

背景技术

电解法生产锌工艺在金属剥离和极板清洗过程中，会产生大量的漂洗废水。漂洗废水中含有锌、铅、镉等多种重金属离子。由于其水量较大，重金属(尤其是锌离子)浓度较高，如果不经处理直接排放，将会对周围环境造成严重的影响，同时其中所含的重金属资源也将被浪费，如何有效处理电解锌漂洗工艺废水是当前采矿、电镀、电解法生产锌等行业所关注的焦点问题。高效、低耗地去除废水中重金属离子的同时，实现废水回用和重金属回收是今后重金属废水处理的发展方向。传统处理重金属的废水的方法包括：化学处理法、生物处理法、电化学处理法，但化学法处理含重金属废水时，由于受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀法往往出水浓度达不到要求，需作进一步处理；生物处理法虽然具有成本低，处理方便的优点，一般的微生物对重金属离子的耐受浓度很小，很难大规模处理重金属废水；在以往应用电化学方法处理，当废水中重金属浓度降低时，存在能耗大，处理效果较差的问题。

国内主要采用电解法来进行锌冶炼和电镀企业的工业废水；采用传统重金属沉淀工艺处理重金属废水很难达标，废水外排后严重污染环境，回收率低，回收水质差，重金属污染物无法回收，浪费资源，且容易造成二次污染的现状，本发明开发的新的处理方法重金属污染物基本可以实现完全回收和零排放，水资源完全循环使用的新工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，而提供一种投资少、效益高的电解锌漂洗工艺废水处理方法。

本发明的技术方案为：电解锌漂洗工艺废水处理方法，该方法是逆流漂洗、电沉积、膜分离的组合处理三个步骤：

第一步骤：逆流漂洗

逆流清洗是由若干水槽串联组成，在最后一级槽(清水槽)内进水，从第一级槽(浓水槽)排水，水流方向和极板的清洗流程方向相反。电解锌生产中使用的阴极板进入逆流漂洗装置进行漂洗，先进入第一级逆流漂洗槽(浓水槽)，最后进入最后一级槽(清水槽)，完成漂洗过程；

通过逆流漂洗，极板随着生产方向移动的电极板越洗越干净，而清洗水中的污染物浓度则越来越高，用水量少，清洗效率高。

所使用的串联水槽数一般为4-10个，优选为4-8个，特别优选为6-8个，本领域技术人员可以根据相应的具体情况进行调整；

第二步骤：电沉积

漂洗后的浓水进入调节池，调节其水量和流速，再依次进入平板式电沉积装置、三维电沉积装置，回收废水中金属锌；

电沉积指平板式电沉积装置和三维电沉积装置；

调节水量和流速要根据具体实验的要求来确定，本实验中，调节后的水量为5m³，流速为1m³/h。

第三步骤：膜分离

电沉积后的废水，依次进入超滤膜系统、反渗透膜系统，废水经过两级膜分离系统，即超滤膜系统和反渗透膜系统所得浓缩液，回流到电沉积之前的调节池，然后经过平板式电沉积装置、三维电沉积装置，回收膜浓缩液中的金属锌。超滤膜系统的出水进入反渗透膜系统进一步处理，反渗透膜系统出水回流到逆流漂洗装置中的最后一级槽(清水槽)；

膜分离指超滤膜系统和反渗透膜系统分离；

而经过电沉积和膜系统处理后的废水回用出水只有1个口，来自反渗透系统；

金属锌的回收来源于两个部分，一部分是来源于逆流漂洗后废水的电沉积过程，回收的是逆流漂洗后废水的金属锌；另外一部分来源于电沉积后的废水，经过超滤膜系统、反渗透膜系统后产生的浓缩液回流到电沉积装置后的电沉积过程，回收的是本组合处理方法中膜系统产生的浓缩液中的金属锌。

下面陈述各部件的工艺条件及功能：

逆流漂洗通过清洗极板的次数控制逆流漂洗出水Zn²⁺浓度在3000mg/L左右；

调节池：用于蓄水，调节其水量和流速，稳定水流；调节水量和流速要根据具体实验的要求来确定，本实验中，调节后的水量为5m³，流速为1m³/h。

平板式电沉积装置的Zn²⁺的最低浓度降低达到800mg/L；

常用的平板式电沉积装置包括：如CN1930325公布的用于电化学工艺的电解槽，CN1995461公布的隔膜法金属阳极电解槽。