[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

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611074370.5
• 申請(qǐng)日: 2016-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106587472B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜建偉;賀框;項(xiàng)赟;張明楊;石海佳;溫勇;馬英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C02F9/10
• 分類號(hào): C02F9/10;C02F103/16;C02F101/20
• 代理公司: 貴陽(yáng)派騰陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)52110
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電鍍廢水回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種含鈀電鍍廢水的資源化回收利用方法。

背景技術(shù)

含鈀廢水主要來(lái)自于電子生產(chǎn)過(guò)程中的活化和鈍化。目前含鈀廢水的處理方法主要有化學(xué)沉淀法、還原法、電解法和樹(shù)脂吸附法。化學(xué)沉淀法一般是向廢水中投加大量的硫代尿素、氯化銨等化學(xué)藥劑，與廢水中的鈀形成化學(xué)沉淀。將沉淀物過(guò)濾、洗滌、干燥后，通過(guò)高溫灼燒的方法制得粗鈀，然后通過(guò)進(jìn)一步處理制得鈀。還原法主要是向廢水中投加甲酸等還原劑與廢水中的鈀反應(yīng)，形成金屬鈀沉淀。但還原法回收的鈀顆粒小，不易回收，溶液中的其他金屬也容易被還原沉淀，鈀的純度低。離子交換法一般利用陰離子交換樹(shù)脂吸附濃縮廢水中的鈀，洗脫后用沉淀法或還原法回收再生液中的鈀，離子交換法去除效率高、出水水質(zhì)好、可濃縮廢水中的鈀，但樹(shù)脂再生頻繁，操作運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用高。

電解法是利用電極的作用，將廢水中的有機(jī)物在陽(yáng)極氧化降解，同時(shí)廢水中的鈀離子在陰極還原沉積。與其它回收方法相比，電解法處理效率高、鈀離子回收徹底、鈀的電極電位高，利用電解法回收鈀不會(huì)引入其他雜質(zhì)。二氧化鈦具有良好的光催化活性，在紫外光照射下可以產(chǎn)生羥基自由基氧化去除電鍍廢水中的絡(luò)合物。利用二氧化鈦的光催化氧化作用降解有機(jī)污染物，已經(jīng)成為水污染控制的研究熱點(diǎn)。光電催化技術(shù)可以結(jié)合電解法和光催化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，另外外加電場(chǎng)可以對(duì)紫外光照射的二氧化鈦電極施加陽(yáng)極偏壓，減少電子-空穴的復(fù)合率，提高光電催化效率；電鍍廢水中的重金屬離子還可以在電場(chǎng)的作用下向陰極轉(zhuǎn)移，并在陰極高效還原，從而達(dá)到回收貴重金屬，降低污染的目的。

目前含鈀電鍍廢水的處理主要以鈀的回收和達(dá)標(biāo)排放為主，但電鍍過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的清洗廢水，如果能有效的回收其中的水資源，可作為電鍍企業(yè)重要的第二水源，減少企業(yè)的用水量同時(shí)降低企業(yè)廢水的排放量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是使含鈀電鍍廢水中的金屬和清洗水得到高效回收。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種含鈀電鍍廢水的資源化回收利用方法，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?gòu)U水混合；

2)含鈀電鍍廢水首先經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器過(guò)濾，其過(guò)濾孔徑為0.1～5um，去除廢水中的顆粒雜質(zhì)，減輕對(duì)后續(xù)組合膜處理系統(tǒng)的污染；

3)進(jìn)入由納濾膜和反滲透膜組成的組合膜處理系統(tǒng)進(jìn)行處理：電鍍廢水經(jīng)增壓泵增壓至5bar以上，進(jìn)入納濾膜進(jìn)行初步分離，通過(guò)納濾膜截留廢水中的大分子有機(jī)物、絡(luò)合物以及廢水中80％以上的溶解鹽離子，產(chǎn)水通過(guò)增壓泵增壓至20bar以上輸送到反滲透膜進(jìn)一步去除廢水中所有的離子，使產(chǎn)水不含金離子以及其他離子，產(chǎn)水電導(dǎo)率低于40us/cm，進(jìn)入回用水箱，經(jīng)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(jìn)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(yùn)行壓力控制在3～5kPa，蒸發(fā)溫度控制在20～30℃，通過(guò)蒸發(fā)濃縮器蒸發(fā)后形成的冷凝水進(jìn)入回用水箱，回收40-90％的清洗水，同時(shí)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(jī)物和回收貴重金屬金：經(jīng)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?zhàn)鳛楣獯呋姌O，陰極和陽(yáng)極之間靠近陽(yáng)極處設(shè)有陽(yáng)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(zhǎng)為250nm～310nm，功率為98W，光電催化反應(yīng)時(shí)間為1～1.2h，在陽(yáng)極光電的催化氧化去除廢水中的有機(jī)物，在陰極還原回收廢水中的金屬鈀。經(jīng)光電催化反應(yīng)后，可回收廢水中99％以上的金屬鈀，產(chǎn)水COD低于60mg/L。

進(jìn)一步地，所述的保安過(guò)濾器還包括反沖洗系統(tǒng)，反沖洗系統(tǒng)的工作頻率為3～5次/小時(shí)，通過(guò)反沖洗可以提高過(guò)濾效率。

進(jìn)一步地，所述的低溫真空蒸發(fā)裝置，包括真空系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)，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。

進(jìn)一步地，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，通過(guò)非離子表面活性劑改善電鍍廢水的表面活性，促進(jìn)光催化和電化學(xué)氧化作用。

進(jìn)一步地，所述陽(yáng)離子交換膜為鈉型磺酸型陽(yáng)離子交換膜，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜可以提高鈀在陽(yáng)極的富集速度，提高鈀回收效率。