从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法.pdf

上传人:111****11 文档编号:919909 上传时间:2018-03-18 格式:PDF 页数:12 大小:427.77KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201080025924.7

申请日:

2010.06.08

公开号:

CN102459096A

公开日:

2012.05.16

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 9/00申请日:20100608|||公开

IPC分类号:

C02F9/00; B01D9/02; C02F1/44; C02F1/62; C02F1/64; C02F1/72; C22B3/44; C22B7/00; C22B19/30; C22B23/00; C25D21/20

主分类号:

C02F9/00

申请人:

栗田工业株式会社; 新日本制铁株式会社

发明人:

住田一郎; 村松勇一; 篠崎孝之

地址:

日本国东京都

优先权:

2009.06.11 JP 2009-140335

专利代理机构:

隆天国际知识产权代理有限公司 72003

代理人:

崔香丹;张永康

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明的目的在于从镀敷清洗废水中有效地回收水和金属。本发明提供一种从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其包括下列工序:在氧化剂的存在下调节镀敷清洗废水为pH3~6使液体中的二价铁离子氧化成三价铁离子并且析出氢氧化铁的铁不溶解化工序,将该铁不溶解化工序的处理水通过精密过滤膜、超滤膜或者过滤器进行固液分离的固液分离工序,将该固液分离工序中所分离的分离水进行逆渗透膜分离处理并且将透过水作为处理水向系统外排出的逆渗透膜分离工序,以及通过在该逆渗透膜分离工序的浓缩水中添加碱并且以酸不溶性颗粒作为晶种的结晶析出法使液体中的金属作为碳酸盐析出的结晶析出工序。

权利要求书

1: 一种从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征在于, 包括下列工序 : 在氧化剂的存在下调节镀敷清洗废水为 pH3 ~ 6 使液体中的二价铁离子氧化成三价铁 离子并且析出氢氧化铁的铁不溶解化工序, 将该铁不溶解化工序的处理水通过精密过滤膜、 超滤膜或者过滤器进行固液分离的固 液分离工序, 将该固液分离工序中所分离的分离水进行逆渗透膜分离处理并将透过水作为处理水 向系统外排出的逆渗透膜分离工序, 以及 通过在逆渗透膜分离工序的浓缩水中添加碱并且以酸不溶性颗粒作为晶种的结晶析 出法来使液体中的金属作为碳酸盐析出的结晶析出工序。
2: 如权利要求 1 所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征在于, 在所述 结晶析出工序中还包括金属回收工序, 所述金属回收工序通过使晶种上所析出的金属碳酸 盐溶解于酸中来获得金属盐溶液。
3: 如权利要求 2 所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征在于, 将所述 金属回收工序中所得到的金属盐溶液作为镀敷液进行再利用。
4: 如权利要求 2 所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征在于, 从所述 金属回收工序中回收晶种并在结晶析出工序中进行再利用。
5: 如权利要求 2 所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征在于, 所述酸 是硫酸水溶液或者盐酸水溶液。
6: 如权利要求 1 至 5 中任一项所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征 在于, 将所述结晶析出工序的部分处理水送回所述铁不溶解化工序中进行处理。

说明书


从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法

    技术领域 本发明涉及一种从镀敷清洗废水中有效回收水和有价金属的方法, 特别是涉及一 种从电镀工序的清洗废水中有效回收水以及镍、 锌等有价金属两方而使其可再利用并且通 过废水处理来减少污泥生成量的方法。
     背景技术 从镀敷工场所排出的镀敷清洗废水, 通常 pH 为 2 ~ 3, 并且在多数情况下, 除含有 二价铁之外还含有镍、 锌、 铬、 铜等有价金属, 因此, 希望回收这些金属以进行再利用。
     如专利文献 1 中所记载, 作为镀敷清洗废水的处理方法, 以往通常采用中和混凝 沉淀法 ( 氢氧化物沉淀法 )。 该方法是将废水的 pH 调节成碱性并通过使金属离子作为氢氧 化物来沉淀以进行分离去除。 在该方法中, 当回收所谓镍或锌的有价金属时, 为了通过使它 们与铁分离来进行回收, 能够采取通过改变 pH 条件来进行混凝沉淀的方法。即, 下述方法 : 2+ 3+ 在 pH3 ~ 6 中, 在氧化剂等的存在下, 将 Fe 氧化成 Fe 后, 使其作为氢氧化物进行沉淀去 除, 然后在 pH7 ~ 10 中沉淀分离镍、 锌。进一步地, 当回收水时, 在沉淀分离镍、 锌后, 结合 回收水的水质要求来进一步施行砂过滤、 超滤等固液分离或者逆渗透 (RO) 膜处理。
     除此之外, 作为含金属的废水的处理法, 有硫化物沉淀法、 离子交换法、 螯合树脂 法、 膜分离法等。
     硫化物沉淀法, 是通过添加硫化钠来使金属作为硫化物发生沉淀的方法。在该方 法中, 由于与氢氧化物沉淀法相比金属硫化物的溶度积常数低, 所以从废水处理的观点出 发, 能够在更低浓度下处理金属类。
     如专利文献 2 中所记载, 离子交换法是通过使废水中的金属离子吸附于离子交换 树脂上以进行去除的方法, 只要在离子交换树脂的吸附容量范围内使用就能够可靠地去除 金属离子。
     螯合树脂法是通过使用对特定金属有选择性的螯合树脂来吸附去除金属的方法。 虽然与离子交换树脂同样能够可靠地去除金属离子, 但螯合树脂对金属具有选择性, 能够 吸附去除的金属被特定化。
     膜分离法是通过使用逆渗透膜来去除金属离子的方法, 其能够获得良好的处理水 质。
     但是, 上述任意方法中, 在从含金属的废水中回收水和有价金属两者时, 分别存在 如下所述的课题。
     i) 中和混凝沉淀法
     氢氧化物所形成的絮凝物微细且在沉淀池中的分离性不稳定, 因此, 为了稳定运 转, 需要高分子混凝剂等沉淀辅助剂。 另外, 氢氧化物污泥含水率为 70 ~ 80%左右, 对所生 成的大量污泥的处理会成为问题。
     并且, 在该方法中为了将铁与镍或锌进行分离回收, 需要将中和时的 pH 设成两个 级别, 因此需要将沉淀池设成两个级别并且需要大的设置空间。
     并且, 在后级进行 RO( 逆渗透 ) 膜处理以回收水时, 离子随着中和处理而增加, 从 而在逆渗透膜上的离子负荷增加。
     ii) 硫化物沉淀法
     硫化物的溶度积常数低, 能够降低金属离子浓度, 但硫化物的沉淀物是微细的, 因 此沉淀分离性差。并且, 硫化物在酸性条件下产生硫化氢, 因此存在安全性问题。
     iii) 离子交换法
     离子交换树脂几乎吸附所有的离子, 因此在废水处理中对金属离子以外的离子吸 附量大, 在以去除金属离子作为目标的情况下效率低下。并且, 这种情况下, 还需要大量再 生药剂并且再生液中所含的这些离子处于混合的状态, 因此难以回收有价金属。
     iv) 螯合树脂法
     与离子交换树脂相比, 螯合树脂法对金属离子的选择性高, 但需要注意共存离子 的行迹变动。 另外, 在再生处理时通常使用硫酸、 盐酸, 但是, 若再生液中残留有大量酸并且 回收液的金属离子浓度至多达到 2 ~ 3 重量%左右, 则对再利用而言该浓度是低的。
     v) 膜分离法
     通过使用逆渗透膜能够获得良好的处理水质, 但在 RO 浓缩水中得到浓缩的金属 离子 ( 浓度 ) 只能达到废水中的 10 倍左右, 因此不适合单依靠逆渗透膜进行金属回收。
     现有技术文献
     专利文献
     专利文献 1 : 日本特开 2002-192168 号公报
     专利文献 2 : 日本特开 2004-107780 号公报 发明内容 发明要解决的课题
     本发明的目的在于, 提供一种从镀敷清洗废水中有效回收水和金属的方法以解决 上述以往存在的问题。
     解决课题的方法
     第一方式的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征在于, 包括下列工序 : 在氧化剂的存在下调节镀敷清洗废水为 pH3 ~ 6 使液体中的二价铁离子氧化成三价铁离子 并且析出氢氧化铁的铁不溶解化工序, 将该铁不溶解化工序的处理水通过精密过滤膜、 超 滤膜或者过滤器进行固液分离的固液分离工序, 将该固液分离工序中所分离的分离水进行 逆渗透膜分离处理并且将透过水作为处理水向系统外排出的逆渗透膜分离工序, 以及, 通 过在该逆渗透膜分离工序的浓缩水中添加碱并且以酸不溶性颗粒作为晶种的结晶析出法 来使液体中的金属作为碳酸盐析出的结晶析出工序。
     第二方式的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征在于, 在第一方式的 前述结晶析出工序中, 还包括金属回收工序, 所述金属回收工序通过使晶种上所析出的金 属碳酸盐溶解于酸中来获得金属盐溶液。
     第三方式的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征在于, 将第二方式的 前述金属回收工序中所得到的金属盐溶液作为镀敷液进行再利用。
     第四方式的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法, 其特征在于, 在第一至第三
     方式中的任一方式中, 将前述结晶析出工序的处理水送回前述铁不溶解化工序中进行处 理。
     发明的效果
     基于本发明能够从镀敷清洗废水中有效回收水和金属。
     即, 首先在铁不溶解化工序中使铁作为氢氧化铁 (Fe(OH)3) 析出, 对此在固液分离 工序中进行分离去除。该固液分离是通过精密过滤 (MF) 膜、 超滤 (UF) 膜或者过滤器来进 行的, 因此固液分离性优良。在铁析出工序中调节为 pH3 ~ 6, 因此, 虽然氢氧化铁析出, 但 镍、 锌等金属离子处于溶解状态。因此, 从固液分离工序中, 获得含有上述溶解金属离子的 分离水。
     在本发明中, 将该固液分离水首先进行逆渗透膜分离处理, 进行浓缩。 逆渗透膜透 过水具有与纯水同样的良好水质, 能够通过作为处理水向系统外排出而作为镀敷清洗用水 进行再利用, 或者基于其它应用的角度出发加以利用。
     在 RO 浓缩水中得到浓缩的镍、 锌等金属离子, 通过继续进行结晶析出处理, 作为 金属碳酸盐在晶种上析出。若采用结晶析出法, 则能够将金属作为脱水性好的金属碳酸盐 颗粒进行回收。另外, 在结晶析出法中, 不需要诸如中和沉淀法等中的沉淀池或脱水设备。 此外, 虽然可以使镍或锌形成不溶解的氢氧化物, 但氢氧化物会产生含有水分的 含水率高的絮凝物, 因此不适用结晶析出法。
     在第二方式中, 作为该结晶析出法的晶种, 使用了酸不溶性颗粒, 因此, 通过使晶 种上所析出的金属碳酸盐溶解于酸中, 能够易于作为金属盐溶液进行回收。 基于第三方式, 能够将该金属盐溶液作为镀敷液进行再利用, 并能够将回收的晶种再利用于结晶析出工序 中。
     在结晶析出工序的处理水中, 残留有作为回收目标的金属离子和即使进行不溶解 化也未被捕捉于晶种上的微细金属。在第四方式中, 通过将该结晶析出处理水送回铁不溶 解化工序来进行再次处理, 能够提高金属回收率和水回收率。
     如上所述, 基于本发明, 能够从镀敷清洗废水中有效回收水和有价金属。并且, 通 过铁析出工序、 固液分离工序、 逆渗透膜分离工序和结晶析出工序的一系列工序组合, 能够 减少处理废水量和排出金属量, 因此能够大幅度减少最后的污泥生成量。
     附图说明
     图 1 是表示本发明的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法的实施方式的系统 图。
     图 2 是表示结晶析出装置的结构的系统图。
     图 3 是表示酸接触装置的结构的系统图。 具体实施方式
     下面, 通过参照附图, 详细说明本发明的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法 的实施方式。
     图 1 是表示本发明的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法的实施方式的系统 图, 图 2 是表示结晶析出装置的结构的系统图, 图 3 是表示酸接触装置的结构的系统图。在本发明中, 首先将作为原水的镀敷清洗废水导入混凝·氧化槽 1 中, 添加氧化 剂 ( 图 1 中为次氯酸钠 (NaClO))、 pH 调节剂 ( 图 1 中为作为碱剂的苛性钠 (NaOH))、 混凝 2+ 剂 ( 图 1 中为氯化铁 (FeCl3)), 通过在 pH3 ~ 6 中将液体中的二价铁 (Fe ) 氧化成三价铁 3+ (Fe ) 来析出氢氧化铁 (Fe(OH)3)。
     在上述铁不溶解化工序中, 作为氧化剂, 除 NaClO 之外还能够使用过氧化氢或高 锰酸钾、 氯、 臭氧等。氧化剂的添加量, 只要达到使液体中的 Fe2+ 氧化成 Fe3+ 所用的当量以 上即可。
     镀敷清洗废水通常为低于 pH3( 例如 pH2 左右 ) 的酸性, 但为了析出 Fe(OH)3 需要 调节为 pH3 以上, 因此通过添加作为 pH 调节剂的 NaOH、 Ca(OH)2 等碱来调节 pH。其中, 虽然 是根据废水中的浓度情况来进行调节, 但是若 pH 超过 7 则液体中的镍或锌析出, 因此调节 pH 为 3 ~ 7, 优选调节为 5 ~ 6。
     在上述铁不溶解化工序中, 混凝剂的添加并不是必需的, 但为了提高 Fe(OH)3 絮凝 物的沉淀性, 可以添加 FeCl3 等混凝剂。通过添加 FeCl3 等混凝剂, 提高了不溶解化颗粒的 沉淀性, 在提升后级的沉淀槽 2 中的沉淀分离效率的同时, 还增大了絮凝物直径, 因此, 也 能够提高后级的 UF 膜装置 3 中的过滤性。并且, 从使镀敷清洗废水中的有机物发生混凝从 而降低后级的逆渗透膜装置 6 的负荷并且防止逆渗透膜的污染的角度考虑, 也优选添加混 凝剂。FeCl3 的添加量通常设为 10 ~ 200mg/L, 优选设为 100 ~ 150mg/L 左右。
     在混凝·氧化槽 1 中使 Fe(OH)3 絮凝物析出的液体, 接着用 MF 膜、 UF 膜或者过滤 器 ( 例如, 砂过滤器 ) 进行固液分离, 但在图 1 的方法中是在此前用沉淀槽 2 进行固液分离 然后用 MF 膜装置 (MF 膜分离装置 )3 进行膜过滤。该沉淀槽 2 并不是必需的, 但通过预先 在沉淀槽 2 中沉淀分离 Fe(OH)3 的粗大絮凝物, 能减轻后级 UF 膜装置 3 等的负荷, 并能降 低反洗频率, 实现高通量。
     将沉淀槽 2 的分离污泥排出于系统外, 将分离液通过泵 PA 导入 UF 膜装置 3 中进 行膜过滤。对该 UF 膜装置 3 进行定期反洗, 将截留的 Fe(OH)3 污泥与反洗废水一起排出于 系统外。
     将 UF 膜装置 3 的过滤水, 经 UF 处理水槽 4 导入调节槽 5, 在调节槽 5 内调节水质。 即, 在逆渗透膜装置 ( 逆渗透膜分离装置 )6 中处理 UF 膜装置 3 的过滤水之前, 为了保护逆 渗透膜, 在 UF 膜过滤水中, 添加亚硫酸氢钠 (NaHSO3)、 亚硫酸钠 (Na2SO4) 等还原剂, 或者, 通 过接触活性炭而去除残留的氧化剂, 并且, 以使在逆渗透膜装置 6 中的浓缩不会使镍、 锌等 金属的氢氧化物析出的方式, 根据需要添加 pH 调节剂, 由此使供给逆渗透膜装置 6 中的水 (RO 供给水 ) 的 pH 调节为 4 ~ 6, 优选调节为 4 ~ 5。
     向 UF 膜过滤水中添加的还原剂的量, 通常设为残留的氧化剂的当量以上, 设定过 量 5 ~ 20mg/L, 优选设定过量 10 ~ 15mg/L。
     将在调节槽 5 中水质得到调节的水, 通过泵 PB 导入逆渗透膜装置 6 中, 进行膜分离 处理为透过水 (RO 透过水 ) 与浓缩水 (RO 浓缩水 )。将一部分浓缩水输送给 RO 浓缩水槽 7 中, 而对剩余部分进行循环处理。
     该逆渗透膜装置 6 中的处理, 按照浓缩倍率为 5 ~ 10 倍、 水回收率为 80 ~ 90% 的方式进行, 但优选在运转上不发生故障并以高度浓缩金属离子来提高水回收率的方式进 行。逆渗透膜装置 6 中所获得的 RO 透过水, 具有与纯水相同程度的良好水质, 因此, 能 够将其作为镀敷清洗用水进行再利用。并且, 该 RO 透过水还可以基于其它应用的角度出发 加以利用。
     将 RO 浓缩水中的金属离子, 浓缩成镀敷清洗废水中的金属离子浓度的 5 ~ 10 倍, 经过 RO 浓缩水槽 7, 将该 RO 浓缩水导入结晶析出装置 8 中以进行结晶析出处理。
     作为结晶析出装置 8, 只要能够促进金属碳酸盐的析出即可, 并没有特别限制, 但 能够优选使用例如图 2 所示的塔型反应器, 其中, 在结晶析出反应塔 10 内填充晶种, 从塔的 下部流通 RO 浓缩水, 在塔内形成晶种的流动层。
     在图 2 的装置中, 将结晶析出原水, 经管道 11 通过泵 P1 从反应塔 10 的下部进行 流通, 将处理水通过管道 12 流出后导入处理水槽 9 中。将一部分处理水, 从塔的上部通过 循环管道 14 和循环泵 P2 循环至塔的下部来进行处理。
     从结晶析出反应塔 13 的上部, 注入碳酸钠 (Na2CO3)、 或者碳酸氢钠 (NaHCO3) 与苛 性钠 (NaOH) 的混合液等碱性碳酸盐。在塔内流动的晶种上, 通过使碳酸钠与金属离子发生 反应 ( 例如下列反应 ) 来析出金属的碳酸盐。
     Ni2++Na2CO3 → NiCO3( 析出 )+2Na+ Zn2++Na2CO3 → ZnCO3( 析出 )+2Na+
     此外, 对该金属碳酸盐的析出而言, 有必要提高结晶析出原水的 pH 到 7 ~ 10, 优选 提高到 8 ~ 9 来进行。因此, 向结晶析出反应塔 10 中所注入的碱性碳酸盐的量, 是形成金 属碳酸盐所必需的量, 并且设定为使结晶析出塔内的液体 pH 成为上述 pH 的量。若该 pH 低 于 7 则碳酸盐不产生析出, 而若该 pH 超过 10 则碳酸锌易于发生再溶解。
     在上述结晶析出工序中需要提高 pH, 但在本发明中, 在结晶析出工序前, 通过逆渗 透膜分离处理进行浓缩, 降低了结晶析出处理对象的水量, 因此能够减少调节 pH 所必需的 药品量。
     本发明中, 作为晶种使用了在后级的金属回收工序中在酸处理下不发生溶解的酸 不溶性颗粒。作为酸不溶性颗粒, 能够使用砂 ( 硅砂 )、 无烟煤等。晶种的粒径为 0.1 ~ 1mm, 特别优选为 0.2 ~ 0.4mm 左右。
     结晶析出原水中的金属离子, 通过结晶析出处理形成金属碳酸盐, 从而不溶解化 并在晶种表面上析出来。 通过金属碳酸盐的析出, 晶种颗粒生长, 粒径增大至 0.3 ~ 1.5mm。 将增大的颗粒从结晶析出装置中取出, 输送给金属回收工序。
     将结晶析出装置 8 的处理水导入结晶析出处理水槽 9 中。
     在结晶析出法中, 根据操作条件的不同, 金属离子的回收率有差异, 但在多数情况 下为 70 ~ 90%, 通常为 80%左右。因此, 优选将一部分该结晶析出处理水送回铁不溶解化 工序中与作为原水的镀敷清洗废水一起进行循环处理。由此, 能够针对无法通过一次结晶 析出处理来回收的金属离子进行反复结晶析出处理, 从而提高了整体的金属回收率。
     在本发明中, 优选以下列条件来进行处理 : 将该循环处理的结晶析出处理水的比 例设定为结晶析出处理水槽 9 中所导入的水的 10 ~ 80%, 使整体上的水回收率成为 70 ~ 90%, 并且金属回收率成为 80 ~ 95%左右。
     在结晶析出装置 8 中, 使以酸不溶性晶种作为核附着有镍、 锌等的金属碳酸盐的 颗粒与硫酸、 盐酸等酸进行接触, 则镍、 锌等的金属碳酸盐发生再溶解, 获得这些金属的硫
     酸盐或者氯化物盐的高浓度溶液。在电镀清洗废水的处理中, 能够将通过如此操作所获得 的高浓度金属硫酸盐水溶液直接在镀敷浴中进行再利用。并且, 通过使上述回收的颗粒与 酸接触而溶解金属碳酸盐后, 残留有酸不溶性晶种颗粒, 该晶种颗粒能够通过结晶析出装 置再次作为晶种进行利用。通过如此进行再利用晶种颗粒, 结晶析出装置内的粒径管理变 得容易。
     因此, 优选定期从结晶析出装置 8 中取出在表面上析出有金属碳酸盐的晶种颗 粒, 然后用酸进行处理再分别回收金属盐溶液和晶种。
     作为使结晶析出装置 8 中所取出的颗粒 ( 金属碳酸盐在晶种表面上析出的颗粒 ) 与酸进行接触的装置, 只要能够有效地使两者接触即可, 并没有特别限制, 例如, 能够使用 如图 3 所示的酸接触装置。
     该酸接触装置具有酸接触塔 20, 在所述酸接触塔 20 中装入来自结晶析出装置 8 的 取出颗粒, 在该塔内的下部, 设置有集水板 ( 多孔板或者网眼 ), 所述集水板只有水分能透 过而颗粒不能透过。当处理来自结晶析出装置 8 的取出颗粒时, 打开阀 V1、 V2 并关闭其它 阀, 然后将取出颗粒从管道 21 装入酸接触塔 20 内, 将水分从管道 23、 24 取出。将该水分送 回结晶析出处理水槽 9 中。接着, 打开阀 V3、 V4 并关闭其它阀, 然后, 用泵 P3 经过管道 25、 23 由酸接触塔 20 的下部流通硫酸等酸, 通过使酸与颗粒发生接触, 使晶种表面的金属碳酸盐 溶解。经管道 26 取出含有金属碳酸盐溶解的金属离子的溶液。作为该金属盐溶液, 通常能 获得金属离子为 5 ~ 15 重量%左右的高浓度溶液, 因此能够优选该金属盐溶液作为镀敷液 进行再利用。 当使晶种表面的金属碳酸盐发生溶解后, 打开阀 V2、 V5 并关闭其它阀, 然后用泵 ( 未图示 ) 以高流速方式经管道 24、 23 并从酸接触塔 20 的下部流通水, 将晶种经阀 V5 送回 结晶析出装置 8 进行再利用。
     此外, 作为用于溶解晶种上的金属碳酸盐的酸, 优选为 50 ~ 98 重量%左右的高浓 度硫酸水溶液, 或者 20 ~ 35 重量%的盐酸水溶液。
     在以往的氢氧化物沉淀法中, 也可以使金属离子不溶解化, 并在酸的作用下使其 再溶解后再利用于镀敷浴中, 但通过如本发明这样进行结晶析出处理, 已无需沉淀池或脱 水机。而且, 能够获得粒径较大的除水性良好的颗粒, 因此, 可使用诸如图 3 所示的酸接触 装置, 通过容易地进行除水、 再溶解的操作, 能够回收高浓度的金属盐溶液。
     通过进行上述操作, 基于本发明减少了废水量、 排出金属量并大幅度减少了系统 整体上的污泥生成量, 由此能够有效地从镀敷清洗废水中回收水和有价金属。
     实施例
     下面, 通过结合实施例更具体地说明本发明。
     实施例 1
     采用图 1 所示的方法从镀敷清洗废水中回收了水和金属。
     首先, 在混凝·氧化槽 1 中, 对镀敷清洗废水添加 5mg/L 次氯酸钠, 使废液中所含 2+ 3+ 3+ Fe 氧化成 Fe , 并且使用苛性钠以调节至 pH5, 使 Fe 形成不溶解化的氢氧化铁 Fe(OH)3, 并且为了增大不溶解化 Fe(OH)3 的粒径, 添加 100mg/L 氯化铁 (FeCl3) 来进行混凝处理。
     将混凝·氧化槽 1 的处理液导入沉淀槽 2 中, 对生成的絮凝物的大半部分进行沉 淀分离, 然后用 UF 膜装置 3 对沉淀槽 2 的分离液进行膜过滤。对该 UF 膜装置 3 进行定期
     反洗。 将 UF 膜装置 3 的过滤水, 经 UF 处理水槽 4 导入调节槽 5 中, 并添加 15mg/L 亚硫 酸氢钠以去除残留氯, 然后, 供给逆渗透膜装置 6(RO 供给水 ), 回收 RO 透过水, 并且, 将 RO 浓缩水经 RO 浓缩水槽 7 输送给结晶析出装置 8 以进行结晶析出处理。该逆渗透膜装置 6 的水回收率是 80%。
     结晶析出装置 8 是通过如图 2 所示的结晶析出反应塔 10 中填充有粒径为 0.2mm 左右的砂来制成, 从结晶析出反应塔 10 的下部流通 RO 浓缩水以形成砂的流动床, 并且在流 动床内添加碳酸钠 (Na2CO3) 以调节流动床内的 pH 为 9。在结晶析出处理水槽 9 中, 接收来 自该结晶析出装置 8 的结晶析出处理水。
     将该处理中各工序的水质示于表 1 中。
     表1
     根据表 1 可明确如下。
     通过铁不溶解化处理, 使铁发生不溶解化反应并被去除, 并且达到在 RO 供给水阶 段检测不到的水平。另外, 在逆渗透膜装置 6 之前, 镍、 锌几乎都处于溶解状态而没有发生 不溶解化。在 RO 浓缩水一侧直接以溶解状态被浓缩的镍、 锌, 通过结晶析出处理被去除了 约 80% ( 金属回收率为 80% )。此时, 在作为晶种装入的砂的表面上有镍、 锌析出, 并且可 见晶种粒径的增加。
     UF 反洗废水、 结晶析出处理水被作为废水排出, 因此, 作为整体上的水回收率达到 75%。
     实施例 2
     在实施例 1 中, 对通过结晶析出处理而粒径增至 0.3 ~ 0.4mm 左右的晶种, 导入 图 3 所示的酸接触塔 20 中, 并在进行除水 10 分钟后, 从塔下部注入 50 重量%硫酸水溶液。 除过水的阶段的颗粒的含水率为 10 重量%。通过从塔下部注入硫酸, 在晶种表面上附着 的镍、 锌发生溶解, 从塔上部获得镍、 锌的硫酸盐溶液。该溶液的镍、 锌浓度, 分别为 1.5 重 量%、 17 重量%。该结果是原水中的镀敷清洗废水的镍、 锌分别被浓缩至 600 倍、 577 倍。
     实施例 3
     除了将 90%的结晶析出处理水送回混凝·氧化槽 1 的入口侧与镀敷清洗废水一 起进行处理以外, 与实施例 1 同样地进行操作。在本实施例中, 经结晶析出处理一次后的金 属回收率没有发生变化, 是 80%, 但通过将结晶析出处理水送回以进行再次处理, 由此使反 复得到结晶析出处理, 将整体上的金属回收率提高到了 98%。并且, 将水回收率提高到了 92%。
     通过使用特定的方式详细说明了本发明, 但对本领域技术人员而言, 会明确在不 超出本发明的宗旨和范围内, 可进行各种改变。
     此 外, 本 中 请 是 依 据 2009 年 6 月 11 日 提 出 的 日 本 特 许 申 请 ( 日 本 特 愿 2009-140335) 作出的, 在此援引其全部的内容。

从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法.pdf_第1页
第1页 / 共12页
从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法.pdf_第2页
第2页 / 共12页
从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法.pdf_第3页
第3页 / 共12页
点击查看更多>>
资源描述

《从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法.pdf(12页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN102459096A43申请公布日20120516CN102459096ACN102459096A21申请号201080025924722申请日20100608200914033520090611JPC02F9/00200601B01D9/02200601C02F1/44200601C02F1/62200601C02F1/64200601C02F1/72200601C22B3/44200601C22B7/00200601C22B19/30200601C22B23/00200601C25D21/2020060171申请人栗田工业株式会社地址日本国东京都申请人新日本制铁株式会社7。

2、2发明人住田一郎村松勇一篠崎孝之74专利代理机构隆天国际知识产权代理有限公司72003代理人崔香丹张永康54发明名称从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法57摘要本发明的目的在于从镀敷清洗废水中有效地回收水和金属。本发明提供一种从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其包括下列工序在氧化剂的存在下调节镀敷清洗废水为PH36使液体中的二价铁离子氧化成三价铁离子并且析出氢氧化铁的铁不溶解化工序,将该铁不溶解化工序的处理水通过精密过滤膜、超滤膜或者过滤器进行固液分离的固液分离工序,将该固液分离工序中所分离的分离水进行逆渗透膜分离处理并且将透过水作为处理水向系统外排出的逆渗透膜分离工序,以及通过在该逆渗透膜分。

3、离工序的浓缩水中添加碱并且以酸不溶性颗粒作为晶种的结晶析出法使液体中的金属作为碳酸盐析出的结晶析出工序。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011120986PCT申请的申请数据PCT/JP2010/0596802010060887PCT申请的公布数据WO2010/143623JA2010121651INTCL权利要求书1页说明书8页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页附图2页1/1页21一种从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,包括下列工序在氧化剂的存在下调节镀敷清洗废水为PH36使液体中的二价铁离子氧化成三价铁离子并且析出氢氧化。

4、铁的铁不溶解化工序,将该铁不溶解化工序的处理水通过精密过滤膜、超滤膜或者过滤器进行固液分离的固液分离工序,将该固液分离工序中所分离的分离水进行逆渗透膜分离处理并将透过水作为处理水向系统外排出的逆渗透膜分离工序,以及通过在逆渗透膜分离工序的浓缩水中添加碱并且以酸不溶性颗粒作为晶种的结晶析出法来使液体中的金属作为碳酸盐析出的结晶析出工序。2如权利要求1所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,在所述结晶析出工序中还包括金属回收工序,所述金属回收工序通过使晶种上所析出的金属碳酸盐溶解于酸中来获得金属盐溶液。3如权利要求2所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,将所述金属回收。

5、工序中所得到的金属盐溶液作为镀敷液进行再利用。4如权利要求2所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,从所述金属回收工序中回收晶种并在结晶析出工序中进行再利用。5如权利要求2所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,所述酸是硫酸水溶液或者盐酸水溶液。6如权利要求1至5中任一项所述的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,将所述结晶析出工序的部分处理水送回所述铁不溶解化工序中进行处理。权利要求书CN102459096A1/8页3从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法技术领域0001本发明涉及一种从镀敷清洗废水中有效回收水和有价金属的方法,特别是涉及一种从电镀工序的清洗。

6、废水中有效回收水以及镍、锌等有价金属两方而使其可再利用并且通过废水处理来减少污泥生成量的方法。背景技术0002从镀敷工场所排出的镀敷清洗废水,通常PH为23,并且在多数情况下,除含有二价铁之外还含有镍、锌、铬、铜等有价金属,因此,希望回收这些金属以进行再利用。0003如专利文献1中所记载,作为镀敷清洗废水的处理方法,以往通常采用中和混凝沉淀法氢氧化物沉淀法。该方法是将废水的PH调节成碱性并通过使金属离子作为氢氧化物来沉淀以进行分离去除。在该方法中,当回收所谓镍或锌的有价金属时,为了通过使它们与铁分离来进行回收,能够采取通过改变PH条件来进行混凝沉淀的方法。即,下述方法在PH36中,在氧化剂等的。

7、存在下,将FE2氧化成FE3后,使其作为氢氧化物进行沉淀去除,然后在PH710中沉淀分离镍、锌。进一步地,当回收水时,在沉淀分离镍、锌后,结合回收水的水质要求来进一步施行砂过滤、超滤等固液分离或者逆渗透RO膜处理。0004除此之外,作为含金属的废水的处理法,有硫化物沉淀法、离子交换法、螯合树脂法、膜分离法等。0005硫化物沉淀法,是通过添加硫化钠来使金属作为硫化物发生沉淀的方法。在该方法中,由于与氢氧化物沉淀法相比金属硫化物的溶度积常数低,所以从废水处理的观点出发,能够在更低浓度下处理金属类。0006如专利文献2中所记载,离子交换法是通过使废水中的金属离子吸附于离子交换树脂上以进行去除的方法,。

8、只要在离子交换树脂的吸附容量范围内使用就能够可靠地去除金属离子。0007螯合树脂法是通过使用对特定金属有选择性的螯合树脂来吸附去除金属的方法。虽然与离子交换树脂同样能够可靠地去除金属离子,但螯合树脂对金属具有选择性,能够吸附去除的金属被特定化。0008膜分离法是通过使用逆渗透膜来去除金属离子的方法,其能够获得良好的处理水质。0009但是,上述任意方法中,在从含金属的废水中回收水和有价金属两者时,分别存在如下所述的课题。0010I中和混凝沉淀法0011氢氧化物所形成的絮凝物微细且在沉淀池中的分离性不稳定,因此,为了稳定运转,需要高分子混凝剂等沉淀辅助剂。另外,氢氧化物污泥含水率为7080左右,对。

9、所生成的大量污泥的处理会成为问题。0012并且,在该方法中为了将铁与镍或锌进行分离回收,需要将中和时的PH设成两个级别,因此需要将沉淀池设成两个级别并且需要大的设置空间。说明书CN102459096A2/8页40013并且,在后级进行RO逆渗透膜处理以回收水时,离子随着中和处理而增加,从而在逆渗透膜上的离子负荷增加。0014II硫化物沉淀法0015硫化物的溶度积常数低,能够降低金属离子浓度,但硫化物的沉淀物是微细的,因此沉淀分离性差。并且,硫化物在酸性条件下产生硫化氢,因此存在安全性问题。0016III离子交换法0017离子交换树脂几乎吸附所有的离子,因此在废水处理中对金属离子以外的离子吸附量。

10、大,在以去除金属离子作为目标的情况下效率低下。并且,这种情况下,还需要大量再生药剂并且再生液中所含的这些离子处于混合的状态,因此难以回收有价金属。0018IV螯合树脂法0019与离子交换树脂相比,螯合树脂法对金属离子的选择性高,但需要注意共存离子的行迹变动。另外,在再生处理时通常使用硫酸、盐酸,但是,若再生液中残留有大量酸并且回收液的金属离子浓度至多达到23重量左右,则对再利用而言该浓度是低的。0020V膜分离法0021通过使用逆渗透膜能够获得良好的处理水质,但在RO浓缩水中得到浓缩的金属离子浓度只能达到废水中的10倍左右,因此不适合单依靠逆渗透膜进行金属回收。0022现有技术文献0023专利。

11、文献0024专利文献1日本特开2002192168号公报0025专利文献2日本特开2004107780号公报发明内容0026发明要解决的课题0027本发明的目的在于,提供一种从镀敷清洗废水中有效回收水和金属的方法以解决上述以往存在的问题。0028解决课题的方法0029第一方式的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,包括下列工序在氧化剂的存在下调节镀敷清洗废水为PH36使液体中的二价铁离子氧化成三价铁离子并且析出氢氧化铁的铁不溶解化工序,将该铁不溶解化工序的处理水通过精密过滤膜、超滤膜或者过滤器进行固液分离的固液分离工序,将该固液分离工序中所分离的分离水进行逆渗透膜分离处理并且将透过水。

12、作为处理水向系统外排出的逆渗透膜分离工序,以及,通过在该逆渗透膜分离工序的浓缩水中添加碱并且以酸不溶性颗粒作为晶种的结晶析出法来使液体中的金属作为碳酸盐析出的结晶析出工序。0030第二方式的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,在第一方式的前述结晶析出工序中,还包括金属回收工序,所述金属回收工序通过使晶种上所析出的金属碳酸盐溶解于酸中来获得金属盐溶液。0031第三方式的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,将第二方式的前述金属回收工序中所得到的金属盐溶液作为镀敷液进行再利用。0032第四方式的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法,其特征在于,在第一至第三说明书CN102459。

13、096A3/8页5方式中的任一方式中,将前述结晶析出工序的处理水送回前述铁不溶解化工序中进行处理。0033发明的效果0034基于本发明能够从镀敷清洗废水中有效回收水和金属。0035即,首先在铁不溶解化工序中使铁作为氢氧化铁FEOH3析出,对此在固液分离工序中进行分离去除。该固液分离是通过精密过滤MF膜、超滤UF膜或者过滤器来进行的,因此固液分离性优良。在铁析出工序中调节为PH36,因此,虽然氢氧化铁析出,但镍、锌等金属离子处于溶解状态。因此,从固液分离工序中,获得含有上述溶解金属离子的分离水。0036在本发明中,将该固液分离水首先进行逆渗透膜分离处理,进行浓缩。逆渗透膜透过水具有与纯水同样的良。

14、好水质,能够通过作为处理水向系统外排出而作为镀敷清洗用水进行再利用,或者基于其它应用的角度出发加以利用。0037在RO浓缩水中得到浓缩的镍、锌等金属离子,通过继续进行结晶析出处理,作为金属碳酸盐在晶种上析出。若采用结晶析出法,则能够将金属作为脱水性好的金属碳酸盐颗粒进行回收。另外,在结晶析出法中,不需要诸如中和沉淀法等中的沉淀池或脱水设备。0038此外,虽然可以使镍或锌形成不溶解的氢氧化物,但氢氧化物会产生含有水分的含水率高的絮凝物,因此不适用结晶析出法。0039在第二方式中,作为该结晶析出法的晶种,使用了酸不溶性颗粒,因此,通过使晶种上所析出的金属碳酸盐溶解于酸中,能够易于作为金属盐溶液进行。

15、回收。基于第三方式,能够将该金属盐溶液作为镀敷液进行再利用,并能够将回收的晶种再利用于结晶析出工序中。0040在结晶析出工序的处理水中,残留有作为回收目标的金属离子和即使进行不溶解化也未被捕捉于晶种上的微细金属。在第四方式中,通过将该结晶析出处理水送回铁不溶解化工序来进行再次处理,能够提高金属回收率和水回收率。0041如上所述,基于本发明,能够从镀敷清洗废水中有效回收水和有价金属。并且,通过铁析出工序、固液分离工序、逆渗透膜分离工序和结晶析出工序的一系列工序组合,能够减少处理废水量和排出金属量,因此能够大幅度减少最后的污泥生成量。附图说明0042图1是表示本发明的从镀敷清洗废水中回收水和金属的。

16、方法的实施方式的系统图。0043图2是表示结晶析出装置的结构的系统图。0044图3是表示酸接触装置的结构的系统图。具体实施方式0045下面,通过参照附图,详细说明本发明的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法的实施方式。0046图1是表示本发明的从镀敷清洗废水中回收水和金属的方法的实施方式的系统图,图2是表示结晶析出装置的结构的系统图,图3是表示酸接触装置的结构的系统图。说明书CN102459096A4/8页60047在本发明中,首先将作为原水的镀敷清洗废水导入混凝氧化槽1中,添加氧化剂图1中为次氯酸钠NACLO、PH调节剂图1中为作为碱剂的苛性钠NAOH、混凝剂图1中为氯化铁FECL3,通过在P。

17、H36中将液体中的二价铁FE2氧化成三价铁FE3来析出氢氧化铁FEOH3。0048在上述铁不溶解化工序中,作为氧化剂,除NACLO之外还能够使用过氧化氢或高锰酸钾、氯、臭氧等。氧化剂的添加量,只要达到使液体中的FE2氧化成FE3所用的当量以上即可。0049镀敷清洗废水通常为低于PH3例如PH2左右的酸性,但为了析出FEOH3需要调节为PH3以上,因此通过添加作为PH调节剂的NAOH、CAOH2等碱来调节PH。其中,虽然是根据废水中的浓度情况来进行调节,但是若PH超过7则液体中的镍或锌析出,因此调节PH为37,优选调节为56。0050在上述铁不溶解化工序中,混凝剂的添加并不是必需的,但为了提高F。

18、EOH3絮凝物的沉淀性,可以添加FECL3等混凝剂。通过添加FECL3等混凝剂,提高了不溶解化颗粒的沉淀性,在提升后级的沉淀槽2中的沉淀分离效率的同时,还增大了絮凝物直径,因此,也能够提高后级的UF膜装置3中的过滤性。并且,从使镀敷清洗废水中的有机物发生混凝从而降低后级的逆渗透膜装置6的负荷并且防止逆渗透膜的污染的角度考虑,也优选添加混凝剂。FECL3的添加量通常设为10200MG/L,优选设为100150MG/L左右。0051在混凝氧化槽1中使FEOH3絮凝物析出的液体,接着用MF膜、UF膜或者过滤器例如,砂过滤器进行固液分离,但在图1的方法中是在此前用沉淀槽2进行固液分离然后用MF膜装置M。

19、F膜分离装置3进行膜过滤。该沉淀槽2并不是必需的,但通过预先在沉淀槽2中沉淀分离FEOH3的粗大絮凝物,能减轻后级UF膜装置3等的负荷,并能降低反洗频率,实现高通量。0052将沉淀槽2的分离污泥排出于系统外,将分离液通过泵PA导入UF膜装置3中进行膜过滤。对该UF膜装置3进行定期反洗,将截留的FEOH3污泥与反洗废水一起排出于系统外。0053将UF膜装置3的过滤水,经UF处理水槽4导入调节槽5,在调节槽5内调节水质。即,在逆渗透膜装置逆渗透膜分离装置6中处理UF膜装置3的过滤水之前,为了保护逆渗透膜,在UF膜过滤水中,添加亚硫酸氢钠NAHSO3、亚硫酸钠NA2SO4等还原剂,或者,通过接触活性。

20、炭而去除残留的氧化剂,并且,以使在逆渗透膜装置6中的浓缩不会使镍、锌等金属的氢氧化物析出的方式,根据需要添加PH调节剂,由此使供给逆渗透膜装置6中的水RO供给水的PH调节为46,优选调节为45。0054向UF膜过滤水中添加的还原剂的量,通常设为残留的氧化剂的当量以上,设定过量520MG/L,优选设定过量1015MG/L。0055将在调节槽5中水质得到调节的水,通过泵PB导入逆渗透膜装置6中,进行膜分离处理为透过水RO透过水与浓缩水RO浓缩水。将一部分浓缩水输送给RO浓缩水槽7中,而对剩余部分进行循环处理。0056该逆渗透膜装置6中的处理,按照浓缩倍率为510倍、水回收率为8090的方式进行,但。

21、优选在运转上不发生故障并以高度浓缩金属离子来提高水回收率的方式进行。说明书CN102459096A5/8页70057逆渗透膜装置6中所获得的RO透过水,具有与纯水相同程度的良好水质,因此,能够将其作为镀敷清洗用水进行再利用。并且,该RO透过水还可以基于其它应用的角度出发加以利用。0058将RO浓缩水中的金属离子,浓缩成镀敷清洗废水中的金属离子浓度的510倍,经过RO浓缩水槽7,将该RO浓缩水导入结晶析出装置8中以进行结晶析出处理。0059作为结晶析出装置8,只要能够促进金属碳酸盐的析出即可,并没有特别限制,但能够优选使用例如图2所示的塔型反应器,其中,在结晶析出反应塔10内填充晶种,从塔的下部。

22、流通RO浓缩水,在塔内形成晶种的流动层。0060在图2的装置中,将结晶析出原水,经管道11通过泵P1从反应塔10的下部进行流通,将处理水通过管道12流出后导入处理水槽9中。将一部分处理水,从塔的上部通过循环管道14和循环泵P2循环至塔的下部来进行处理。0061从结晶析出反应塔13的上部,注入碳酸钠NA2CO3、或者碳酸氢钠NAHCO3与苛性钠NAOH的混合液等碱性碳酸盐。在塔内流动的晶种上,通过使碳酸钠与金属离子发生反应例如下列反应来析出金属的碳酸盐。0062NI2NA2CO3NICO3析出2NA0063ZN2NA2CO3ZNCO3析出2NA0064此外,对该金属碳酸盐的析出而言,有必要提高结。

23、晶析出原水的PH到710,优选提高到89来进行。因此,向结晶析出反应塔10中所注入的碱性碳酸盐的量,是形成金属碳酸盐所必需的量,并且设定为使结晶析出塔内的液体PH成为上述PH的量。若该PH低于7则碳酸盐不产生析出,而若该PH超过10则碳酸锌易于发生再溶解。0065在上述结晶析出工序中需要提高PH,但在本发明中,在结晶析出工序前,通过逆渗透膜分离处理进行浓缩,降低了结晶析出处理对象的水量,因此能够减少调节PH所必需的药品量。0066本发明中,作为晶种使用了在后级的金属回收工序中在酸处理下不发生溶解的酸不溶性颗粒。作为酸不溶性颗粒,能够使用砂硅砂、无烟煤等。晶种的粒径为011MM,特别优选为020。

24、4MM左右。0067结晶析出原水中的金属离子,通过结晶析出处理形成金属碳酸盐,从而不溶解化并在晶种表面上析出来。通过金属碳酸盐的析出,晶种颗粒生长,粒径增大至0315MM。将增大的颗粒从结晶析出装置中取出,输送给金属回收工序。0068将结晶析出装置8的处理水导入结晶析出处理水槽9中。0069在结晶析出法中,根据操作条件的不同,金属离子的回收率有差异,但在多数情况下为7090,通常为80左右。因此,优选将一部分该结晶析出处理水送回铁不溶解化工序中与作为原水的镀敷清洗废水一起进行循环处理。由此,能够针对无法通过一次结晶析出处理来回收的金属离子进行反复结晶析出处理,从而提高了整体的金属回收率。007。

25、0在本发明中,优选以下列条件来进行处理将该循环处理的结晶析出处理水的比例设定为结晶析出处理水槽9中所导入的水的1080,使整体上的水回收率成为7090,并且金属回收率成为8095左右。0071在结晶析出装置8中,使以酸不溶性晶种作为核附着有镍、锌等的金属碳酸盐的颗粒与硫酸、盐酸等酸进行接触,则镍、锌等的金属碳酸盐发生再溶解,获得这些金属的硫说明书CN102459096A6/8页8酸盐或者氯化物盐的高浓度溶液。在电镀清洗废水的处理中,能够将通过如此操作所获得的高浓度金属硫酸盐水溶液直接在镀敷浴中进行再利用。并且,通过使上述回收的颗粒与酸接触而溶解金属碳酸盐后,残留有酸不溶性晶种颗粒,该晶种颗粒能。

26、够通过结晶析出装置再次作为晶种进行利用。通过如此进行再利用晶种颗粒,结晶析出装置内的粒径管理变得容易。0072因此,优选定期从结晶析出装置8中取出在表面上析出有金属碳酸盐的晶种颗粒,然后用酸进行处理再分别回收金属盐溶液和晶种。0073作为使结晶析出装置8中所取出的颗粒金属碳酸盐在晶种表面上析出的颗粒与酸进行接触的装置,只要能够有效地使两者接触即可,并没有特别限制,例如,能够使用如图3所示的酸接触装置。0074该酸接触装置具有酸接触塔20,在所述酸接触塔20中装入来自结晶析出装置8的取出颗粒,在该塔内的下部,设置有集水板多孔板或者网眼,所述集水板只有水分能透过而颗粒不能透过。当处理来自结晶析出装。

27、置8的取出颗粒时,打开阀V1、V2并关闭其它阀,然后将取出颗粒从管道21装入酸接触塔20内,将水分从管道23、24取出。将该水分送回结晶析出处理水槽9中。接着,打开阀V3、V4并关闭其它阀,然后,用泵P3经过管道25、23由酸接触塔20的下部流通硫酸等酸,通过使酸与颗粒发生接触,使晶种表面的金属碳酸盐溶解。经管道26取出含有金属碳酸盐溶解的金属离子的溶液。作为该金属盐溶液,通常能获得金属离子为515重量左右的高浓度溶液,因此能够优选该金属盐溶液作为镀敷液进行再利用。0075当使晶种表面的金属碳酸盐发生溶解后,打开阀V2、V5并关闭其它阀,然后用泵未图示以高流速方式经管道24、23并从酸接触塔2。

28、0的下部流通水,将晶种经阀V5送回结晶析出装置8进行再利用。0076此外,作为用于溶解晶种上的金属碳酸盐的酸,优选为5098重量左右的高浓度硫酸水溶液,或者2035重量的盐酸水溶液。0077在以往的氢氧化物沉淀法中,也可以使金属离子不溶解化,并在酸的作用下使其再溶解后再利用于镀敷浴中,但通过如本发明这样进行结晶析出处理,已无需沉淀池或脱水机。而且,能够获得粒径较大的除水性良好的颗粒,因此,可使用诸如图3所示的酸接触装置,通过容易地进行除水、再溶解的操作,能够回收高浓度的金属盐溶液。0078通过进行上述操作,基于本发明减少了废水量、排出金属量并大幅度减少了系统整体上的污泥生成量,由此能够有效地从。

29、镀敷清洗废水中回收水和有价金属。0079实施例0080下面,通过结合实施例更具体地说明本发明。0081实施例10082采用图1所示的方法从镀敷清洗废水中回收了水和金属。0083首先,在混凝氧化槽1中,对镀敷清洗废水添加5MG/L次氯酸钠,使废液中所含FE2氧化成FE3,并且使用苛性钠以调节至PH5,使FE3形成不溶解化的氢氧化铁FEOH3,并且为了增大不溶解化FEOH3的粒径,添加100MG/L氯化铁FECL3来进行混凝处理。0084将混凝氧化槽1的处理液导入沉淀槽2中,对生成的絮凝物的大半部分进行沉淀分离,然后用UF膜装置3对沉淀槽2的分离液进行膜过滤。对该UF膜装置3进行定期说明书CN10。

30、2459096A7/8页9反洗。0085将UF膜装置3的过滤水,经UF处理水槽4导入调节槽5中,并添加15MG/L亚硫酸氢钠以去除残留氯,然后,供给逆渗透膜装置6RO供给水,回收RO透过水,并且,将RO浓缩水经RO浓缩水槽7输送给结晶析出装置8以进行结晶析出处理。该逆渗透膜装置6的水回收率是80。0086结晶析出装置8是通过如图2所示的结晶析出反应塔10中填充有粒径为02MM左右的砂来制成,从结晶析出反应塔10的下部流通RO浓缩水以形成砂的流动床,并且在流动床内添加碳酸钠NA2CO3以调节流动床内的PH为9。在结晶析出处理水槽9中,接收来自该结晶析出装置8的结晶析出处理水。0087将该处理中各。

31、工序的水质示于表1中。0088表100890090根据表1可明确如下。0091通过铁不溶解化处理,使铁发生不溶解化反应并被去除,并且达到在RO供给水阶段检测不到的水平。另外,在逆渗透膜装置6之前,镍、锌几乎都处于溶解状态而没有发生不溶解化。在RO浓缩水一侧直接以溶解状态被浓缩的镍、锌,通过结晶析出处理被去除了约80金属回收率为80。此时,在作为晶种装入的砂的表面上有镍、锌析出,并且可见晶种粒径的增加。0092UF反洗废水、结晶析出处理水被作为废水排出,因此,作为整体上的水回收率达到75。0093实施例20094在实施例1中,对通过结晶析出处理而粒径增至0304MM左右的晶种,导入图3所示的酸接。

32、触塔20中,并在进行除水10分钟后,从塔下部注入50重量硫酸水溶液。除过水的阶段的颗粒的含水率为10重量。通过从塔下部注入硫酸,在晶种表面上附着的镍、锌发生溶解,从塔上部获得镍、锌的硫酸盐溶液。该溶液的镍、锌浓度,分别为15重量、17重量。该结果是原水中的镀敷清洗废水的镍、锌分别被浓缩至600倍、577倍。0095实施例30096除了将90的结晶析出处理水送回混凝氧化槽1的入口侧与镀敷清洗废水一起进行处理以外,与实施例1同样地进行操作。在本实施例中,经结晶析出处理一次后的金属回收率没有发生变化,是80,但通过将结晶析出处理水送回以进行再次处理,由此使反复得到结晶析出处理,将整体上的金属回收率提高到了98。并且,将水回收率提高到了92。说明书CN102459096A8/8页100097通过使用特定的方式详细说明了本发明,但对本领域技术人员而言,会明确在不超出本发明的宗旨和范围内,可进行各种改变。0098此外,本中请是依据2009年6月11日提出的日本特许申请日本特愿2009140335作出的,在此援引其全部的内容。说明书CN102459096A101/2页11图1图2说明书附图CN102459096A112/2页12图3说明书附图CN102459096A12。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 化学;冶金 > 水、废水、污水或污泥的处理


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1