[發(fā)明專利]一種含鈀電鍍廢水的資源化回收利用方法

有效

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• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106587472B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 杜建偉;賀框;項赟;張明楊;石海佳;溫勇;馬英
• 申請（專利權）人: 環(huán)境保護部華南環(huán)境科學研究所
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/16;C02F101/20
• 代理公司: 貴陽派騰陽光知識產權代理事務所(普通合伙)52110
• 代理人: 谷慶紅

1.一種含鈀電鍍廢水的資源化回收利用方法，其特征在于，包括清洗水回收及貴重金屬鈀的回收，具體包括以下步驟：

1)含鈀電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；

2)含鈀電鍍廢水首先經過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為0.1～5um，去除廢水中的顆粒雜質；

3)進入由納濾膜和反滲透膜組成的組合膜處理系統進行處理：通過納濾膜截留廢水中的大分子有機物、絡合物以及廢水中約80％以上的溶解鹽離子，通過反滲透膜進一步去除廢水中所有的離子，使產水不含鈀離子以及其他離子，產水電導率低于40us/cm，進入回用水箱；

4)納濾膜和反滲透膜濃水進入蒸發(fā)濃縮器，所述蒸發(fā)濃縮器為低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置，其運行壓力控制在3～5kPa，蒸發(fā)溫度控制在20～30℃，通過蒸發(fā)濃縮器蒸發(fā)后形成的冷凝水進入回用水箱，回收40-90％的清洗水，同時將電鍍廢水中鈀的濃度提高6-10倍；

5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機物和回收貴重金屬鈀：經步驟4)蒸發(fā)濃縮后的電鍍廢水中加入0.01-0.03％的非離子表面活性劑，選用二氧化鈦作為光催化電極，陰極和陽極之間靠近陽極處設有陽離子交換膜，選用紫外光為光源，電流密度為0.6～1.0mA/cm²，紫外光波長為250nm～310nm，功率為98W，光電催化反應時間為1～1.2h，在陽極光電的催化氧化去除廢水中的有機物，在陰極還原回收廢水中的金屬鈀；

所述的保安過濾器還包括反沖洗系統，反沖洗系統的工作頻率為3～5次/小時，通過反沖洗可以提高過濾效率；

所述的低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統和冷凝系統，其操作溫度為22℃，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高；

所述非離子表面活性劑為烷基醇酰胺型非離子表面活性劑；

所述陽離子交換膜為鈉型磺酸型陽離子交換膜；

所述光電催化裝置工作時操作pH在5～10范圍內，陰極電位為Ec＝-1.0V～-1.3V，陽極電位為2～8V；

首先用保安過濾器去除廢水中的顆粒雜質，去除雜質后的含鈀電鍍廢水經納濾膜進一步處理；納濾膜出水分為產水和濃水兩路；納濾膜可截留廢水中的有機絡合物、80％以上的溶解鹽及鈀離子；產水進入反滲透膜系統進一步去除廢水中的溶解鹽和鈀離子，使產水達到回用標準后，注入回用水箱；經納濾膜和反滲透膜系統處理后，回收廢水中50％以上的水資源；沒有透過納濾膜和反滲透膜的濃水進入低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置進一步蒸發(fā)濃縮，一方面提高廢水中鈀離子的含量，另一方面通過冷凝水蒸氣進一步回收廢水中的清洗水資源；經低溫真空蒸發(fā)進一步濃縮的廢水，進入光電催化裝置，通過紫外光的催化和電化學氧化的作用，去除廢水中有機污染物；同時廢水中的鈀離子在外電場的作用下向陰極轉移并在陰極還原成為一層可剝離的金屬層，從而使廢水中的貴重金屬鈀得到回收。

2.一種含鈀電鍍廢水的資源化回收利用方法，其特征在于包括清洗水回收及貴重金屬鈀的回收，具體包括以下步驟：

1)含鈀電鍍廢水分類收集或直接與電鍍清洗槽連接，不與其它重金屬廢水混合；

2)含鈀電鍍廢水首先經過保安過濾器過濾，其過濾孔徑為0.1um，去除廢水中的顆粒雜質，減輕對后續(xù)組合膜處理系統的污染；再通過保安過濾器的反沖洗系統進行反沖洗，反沖洗系統的工作頻率為3次/小時，通過反沖洗可以提高過濾效率；

3)進入由納濾膜和反滲透膜組成的組合膜處理系統進行處理：電鍍廢水經增壓泵增壓至5.2bar，進入納濾膜進行初步分離，通過納濾膜截留廢水中的大分子有機物、絡合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子，產水通過增壓泵增壓至23bar輸送到反滲透膜，通過反滲透膜進一步去除廢水中所有的離子，使產水不含鈀離子以及其他離子，產水電導率低于40us/cm，進入回用水箱，經反滲透膜處理，可回收廢水中70％以上的清洗水；

4)納濾膜和反滲透膜濃水進入蒸發(fā)濃縮器，所述蒸發(fā)濃縮器為低溫真空蒸發(fā)濃縮裝置，包括真空系統和冷凝系統，能耗低，在真空條件下蒸發(fā)，蒸發(fā)效率高，其運行壓力控制在3kPa，蒸發(fā)溫度控制在20℃，通過蒸發(fā)濃縮器蒸發(fā)后形成的冷凝水進入回用水箱，回收40％的清洗水，同時將電鍍廢水中鈀的濃度提高6倍；

5)采用光電催化裝置同步去除廢水中的有機物和回收貴重金屬鈀：經步驟 4)蒸發(fā)濃縮后的電鍍廢水中加入0.01％的烷基醇酰胺型非離子表面活性劑，改善電鍍廢水的表面活性，促進光催化電解；選用二氧化鈦作為光催化電極，陰極和陽極之間靠近陽極處設有鈉型磺酸型陽離子交換膜，通過陽離子交換膜可以提高鈀在陽極的富集速度，提高鈀回收效率；光電催化裝置工作時操作pH在 5.0，陰極電位為Ec＝-1.0V，陽極電位為2V；選用紫外光為光源，電流密度為 0.6mA/cm²，紫外光波長為250nm，功率為98W，光電催化反應時間為1h，在陽極光電的催化氧化去除廢水中的有機物，在陰極還原回收廢水中的金屬鈀；經光電催化反應后，產水COD低于60mg/L。