一种带分级回收的电镀后废水处理系统及处理方法与流程

本发明涉及电镀废水处理领域，尤其是涉及一种带分级回收的电镀后废水处理系统及处理方法。

背景技术：

1、电镀行业是工业废水排放大户，电镀废水中通常含有铬、镍、铜、锌等多种重金属离子，以及氰化物、表面活性剂、光亮剂等有机污染物，毒性强、可生化性差，若直接排放会造成严重的环境污染与生态风险。目前，国内电镀废水处理多采用传统化学沉淀法，通过加碱调高ph使重金属生成氢氧化物沉淀去除。

2、公开号为cn113307350b的中国发明专利，公开了一种电镀废水中重金属快速沉淀和cod高效去除的高级氧化工艺；该专利采用臭氧-过碳酸钠构建高级氧化体系，通过氧化作用破除废水中的重金属络合剂，释放游离态重金属离子，同时利用体系中生成的碳酸根与重金属离子反应生成碳酸盐沉淀，同步实现重金属去除与有机污染物降解。

3、该技术方案虽提升了络合态重金属的去除效率，但仍存在以下核心技术缺陷：重金属去除采用同步共沉淀模式，铬、镍、铜等多种重金属在同一反应单元内生成混合碳酸盐沉淀，无法实现不同重金属的分级分离与定向回收，有价金属资源无法得到资源化利用。

技术实现思路

1、本发明为克服上述情况不足，提供了一种能解决上述问题的技术方案。

2、一种带分级回收的电镀后废水处理系统，沿废水流向依次连通设置预处理单元、分级回收单元、深度处理单元和回用单元；

3、预处理单元包括依次连通的调节池、格栅过滤器和一级ph调节槽；

4、分级回收单元包括依次串联的铜回收组件、镍回收组件和铬回收组件，三者分别独立设置ph调节槽，通过沿废水流向从低到高的梯度ph调控与特异性螯合吸附结合实现重金属分步回收；其中铬回收组件配套独立固液分离机构；

5、深度处理单元包括依次连通的芬顿氧化槽、ph回调槽、混凝沉淀池和精密过滤器；

6、回用单元包括超滤装置和反渗透装置，反渗透产水出口连接电镀车间回用水管网，浓水出口回流至调节池。

7、进一步的方案：铜回收组件包括第二ph调节槽、第一螯合吸附柱和第一再生液收集罐；第二ph调节槽设于一级ph调节槽出水端，第一螯合吸附柱内填充硫醇型螯合树脂，选择性吸附铜离子；铜回收组件出水端设置在线铜离子监测仪。

8、进一步的方案：镍回收组件包括第三ph调节槽、第二螯合吸附柱和第二再生液收集罐；第三ph调节槽设于铜回收组件出水端，第二螯合吸附柱内填充亚氨基二乙酸型螯合树脂，选择性吸附镍离子。

9、进一步的方案：铬回收组件包括依次连通的还原ph调节槽、还原反应槽、第一沉淀槽、第三螯合吸附柱和第三再生液收集罐；还原ph调节槽配套硫酸加药装置与ph在线检测仪；还原反应槽内设有曝气装置与亚硫酸氢钠加药口，第一沉淀槽设有氢氧化钠加药口与斜管沉淀区，底部设铬泥排出口；第三螯合吸附柱内填充氨基膦酸型螯合树脂；独立固液分离机构为板框压滤机，与铬泥排出口连通。

10、进一步的方案：芬顿氧化槽内设有硫酸亚铁加药口、双氧水加药口、ph 调节加药口和搅拌装置；ph回调槽配套氢氧化钠加药装置与ph在线检测仪；混凝沉淀池依次设混合区、絮凝区和沉淀区，混合区投加聚合氯化铝，絮凝区投加阴离子型聚丙烯酰胺。

11、进一步的方案：调节池内设液位控制器、曝气搅拌装置和水质在线监测探头；一级ph调节槽、各ph调节槽均配套ph在线检测仪与自动加药装置。

12、一种带分级回收的电镀后废水处理方法，包括以下步骤：

13、s1预处理：电镀废水进入调节池均质均量，经格栅过滤器去除悬浮物后进入一级ph调节槽，调节废水ph至2.0～3.0；

14、s2分级回收：

15、s21铜回收：酸性废水进入第二ph调节槽，调节ph至3.0～4.0，送入第一螯合吸附柱选择性吸附铜离子；吸附饱和后用硫酸溶液解吸，得到硫酸铜浓缩液；

16、s22镍回收：铜回收出水进入第三ph调节槽，调节ph至4.5～5.5，送入第二螯合吸附柱选择性吸附镍离子；吸附饱和后用硫酸溶液解吸，得到硫酸镍浓缩液；

17、s23铬回收：镍回收出水先进入还原ph调节槽，调节ph至2.5～3.0，再进入还原反应槽，投加亚硫酸氢钠将六价铬还原为三价铬，反应完成后送入第一沉淀槽，调节ph至8.0～8.5，生成氢氧化铬沉淀，经固液分离回收铬泥；上清液进入第三螯合吸附柱深度去除残留铬，吸附饱和后用盐酸溶液解吸再生；

18、s3深度处理：分级回收出水进入芬顿氧化槽，调节ph至3.0～4.0，投加硫酸亚铁与双氧水进行氧化反应，降解废水中残留有机物与络合剂；出水先进入ph回调槽调节ph至6.5～7.5，再进入混凝沉淀池投加混凝剂与絮凝剂，沉淀分离后经精密过滤器过滤；

19、s4回用处理：深度处理出水依次经超滤、反渗透处理，反渗透产水回用于电镀生产线，浓水按设定浓缩倍数定量排放，剩余部分回流至调节池循环处理。

20、进一步的方案：步骤s23中，还原反应orp以饱和甘汞电极为参比控制在250～300mv，反应时间20～30min；氢氧化铬沉淀反应时间15～20min，沉淀时间30～40min；第三螯合吸附柱吸附空速为2～4h⁻¹，解吸采用质量分数8%～10%的盐酸溶液，解吸液体积为树脂体积的2～3倍。

21、进一步的方案：步骤s22中，第二螯合吸附柱的吸附空速为2～4h⁻¹；解吸采用质量分数5%～8%的硫酸溶液，解吸液体积为树脂体积的2～3倍，解吸得到的硫酸镍浓缩液经蒸发结晶得到工业级硫酸镍产品；

22、步骤s21中，第一螯合吸附柱的吸附空速为2～4h⁻¹；解吸采用质量分数5%～8%的硫酸溶液，解吸液体积为树脂体积的2～3倍，解吸得到的硫酸铜浓缩液经蒸发结晶得到工业级硫酸铜产品。

23、进一步的方案：步骤s3中，芬顿氧化反应ph控制在3.0～4.0，硫酸亚铁投加量为0.5～1.0g/l，双氧水投加量为1.0～2.0g/l，反应时间40～60min；混凝沉淀出水cod≤50mg/l，总重金属≤0.1mg/l。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

25、1、通过依据不同重金属螯合树脂选择性差异及氢氧化物溶度积差异，按铜→镍→铬的顺序分步回收，分别得到高纯度硫酸铜、硫酸镍浓缩液及氢氧化铬产品，重金属综合回收率≥95%，实现污染物向有价资源的转化，解决了现有混合沉淀工艺无法分离回收单一金属的缺陷；

26、2、铜、镍全程通过树脂吸附解吸以浓缩液形式回收，仅铬回收环节产生单一氢氧化铬污泥，无混合危废污泥产生，总污泥量较传统氢氧化物共沉淀工艺降低80%以上，大幅削减危废处置费用；

27、3、通过分级回收后经芬顿氧化+混凝沉淀+双膜法深度处理，出水水质满足《电镀污染物排放标准》表3标准及电镀生产回用水要求，产水回用率≥65%，实现废水闭路循环。

28、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。