一种废水贵金属回收处理系统及处理方法与流程

本技术涉及gt-480资源化回收与工业废水处理交叉，具体涉及针对含贵金属废水进行贵金属回收的处理系统及处理方法，尤其适用于gt-480冶炼、化工催化剂生产、电子电镀等行业产生的低浓度含钌、钯、铂、铑等贵金属废水的深度回收与废水回用，可同步实现不溶性贵金属渣与可溶性贵金属络合离子的分级回收。

背景技术：

1、钌作为铂族gt-480之一，因优异的催化性能、耐高温耐腐蚀特性，被广泛应用于石油化工催化剂、电子元器件、精密合金及制药工业等领域，经济价值极高。在上述行业的生产过程中，会产生大量含钌废水，废水中同时存在不溶性钌渣颗粒与可溶性钌络合离子，浓度通常在0.5~50mg/l，若直接排放不仅造成gt-480资源的严重浪费，还会对水环境造成重金属污染。

2、现有含钌废水处理工艺主要存在以下技术缺陷：

3、化学沉淀法回收率低、二次污染严重：传统硫化物沉淀、还原沉淀法虽可去除部分钌，但对低浓度可溶性钌络合离子沉淀效率不足70%，且产生大量含钌危废污泥，后续提纯工序复杂、钌损失率高，易造成二次污染。

4、单一吸附工艺处理效率低、成本高：普通活性炭、离子交换树脂对钌的选择性差，易受废水中悬浮物、共存离子干扰，吸附容量衰减快，且原水浓度低时处理水量大、吸附剂用量多，解吸难度大，无法实现高效富集回收。

5、膜法浓缩工艺缺乏前置保护、运行稳定性差：单独采用纳滤或反渗透浓缩钌离子时，废水中的悬浮物、胶体易造成膜孔堵塞与膜面污染，导致膜通量快速衰减、使用寿命缩短；且普通纳滤膜对小分子钌络合物截留率不足，浓缩倍数低，无法满足后续回收的浓度要求。

6、现有工艺重达标排放、轻资源化回收：多数含钌废水处理仅以达标排放为目标，未针对钌的不同赋存形态设计分级回收路径，导致有价金属流失严重；少数回收工艺存在流程冗长、设备投资大、运行成本高、钌总回收率低于90%的问题，难以工业化推广。

7、因此，亟需开发一种能够针对钌的不同赋存形态分级处理、兼具除杂、浓缩、选择性回收功能，且运行稳定、回收率高、可实现废水回用的含钌废水钌金属回收工艺，以解决现有技术的诸多不足。

技术实现思路

1、本技术的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

2、根据本技术的一个方面，提供了一种废水贵金属回收处理系统，其包括依次连通的陶瓷膜预处理单元、中间产水池单元、纳滤浓缩单元、贵金属选择性吸附回收单元，以及分别与所述陶瓷膜预处理单元、纳滤浓缩单元、贵金属选择性吸附回收单元连通的反洗回流支路，其中：

3、所述陶瓷膜预处理单元与含贵金属废水收集池的出水管相连，用于截留废水中的悬浮物、胶体及不溶性贵金属渣，得到初滤产水并输送至中间产水池单元，截留的不溶性贵金属渣随反洗水经反洗回流支路回流至收集池进行富集回收；

4、所述中间产水池单元中设置有水质监测模块，所述水质监测模块用于实时检测中间产水中的贵金属离子浓度、浊度及ph值，当浊度超出预设阈值时，触发产水回流至陶瓷膜预处理单元重新过滤；

5、所述纳滤浓缩单元对中间产水池单元的出水进行浓缩截留，选择性截留可溶性贵金属络合离子，形成高浓度贵金属浓水与纳滤产水，纳滤产水输送至回用水池回用，贵金属浓水排入贵金属选择性吸附回收单元；

6、所述贵金属选择性吸附回收单元与纳滤浓缩单元的浓水出口连通，单元内部填充贵金属选择性吸附剂，用于特异性吸附浓水中的贵金属离子；吸附饱和后通过解吸剂洗脱得到富贵金属解吸液，以实现贵金属金属的富集回收；吸附尾水及单元反洗水经反洗回流支路回流至收集池循环处理。

7、可选地，所述陶瓷膜预处理单元采用gt-480复合陶瓷膜组件，为氧化铝-碳化硅复合材质，孔径为0.1-0.5μm，膜组件采用错流运行模式，膜面流速控制在1.5-4m/s，对不溶性贵金属渣的截留率≥99%。

8、可选地，所述纳滤浓缩单元采用gnf40+纳滤膜组件，截留分子量为150-400da，对可溶性贵金属络合离子的截留率≥98%，贵金属浓水浓缩倍数可达5-20倍。

9、可选地，所述贵金属选择性吸附回收单元的吸附剂为螯合型纳米吸附材料，对贵金属的静态吸附容量≥150mg/g，单元配套解吸剂储药罐、解吸液收集罐以及在线洗脱管路，可实现吸附-解吸的连续循环运行。

10、可选地，针对处理的贵金属为钌、钯、铂、铑中的至少一种。

11、特别地，本发明提供了一种废水贵金属回收处理方法，其基于如前所述的回收处理系统，包括以下处理步骤：

12、s1.陶瓷膜预处理除杂：启动陶瓷膜预处理单元，控制跨膜压差为0.1-0.4mpa、运行温度为15-40℃，对收集池中的含贵金属废水进行错流过滤，截留废水中的悬浮物、胶体及不溶性贵金属渣，得到初滤产水；当膜组件运行压差升高至初始值的150%时，启动反洗操作，携带不溶性贵金属渣的反洗水回流至收集池富集回收；

13、s2.中间产水缓冲与质控：初滤产水进入中间产水池单元，通过水质监测模块实时检测中间产水的贵金属离子浓度、浊度及ph值，若浊度＞0.2ntu，将中间产水回流至陶瓷膜预处理单元重新过滤，直至浊度达标；

14、s3.纳滤浓缩富集：将达标后的中间产水送入纳滤浓缩单元，控制运行压力为0.7-1.4mpa，对可溶性贵金属络合离子进行选择性截留浓缩，浓缩倍数控制在5-20倍；纳滤产水输送至回用水池回用，高浓度贵金属浓水排入贵金属选择性吸附回收单元；当纳滤膜通量衰减至初始值的70%时，进行在线化学反洗，反洗水回流至中间产水池单元；

15、s4.选择性吸附与解吸回收：贵金属浓水进入贵金属选择性吸附回收单元，控制吸附空速为，吸附剂填充量为单元有效容积的55%-75%，通过贵金属选择性吸附剂特异性吸附浓水中的贵金属离子；吸附饱和后通入解吸剂进行洗脱，收集富贵金属解吸液用于后续贵金属提纯；吸附尾水回流至收集池循环处理；

16、s5.系统循环调控：实时监测收集池内贵金属离子浓度，当浓度低于设定下限值时，降低陶瓷膜及纳滤膜的运行通量，进入低负荷节能模式；当浓度高于设定上限值时，同步提升纳滤浓缩倍数及贵金属吸附回收运行级数，进入强化回收模式。

17、可选地，步骤s1中，陶瓷膜组件的反洗采用气水联合反洗，反洗气速为，反洗水速为，反洗时间为20-60s，反洗水中富集的不溶性贵金属渣定期压滤回收。

18、可选地，步骤s3中，纳滤膜的在线化学反洗采用酸性清洗剂与碱性清洗剂交替清洗，酸性清洗剂为0.3%-1%的盐酸溶液，碱性清洗剂为0.3%-1%的氢氧化钠溶液，单步清洗时间为10-30min。

19、可选地，步骤s4中，贵金属选择性吸附回收单元采用2-3级串联吸附模式，解吸剂采用质量浓度0.5%-5%的酸性硫脲溶液，解吸温度控制在25-50℃，解吸后富贵金属液中贵金属浓度可达10g/l以上。

20、可选地，所述含贵金属废水原水的贵金属初始质量浓度为0.5-50mg/l，经处理后贵金属金属总回收率≥99%，纳滤产水满足工业回用水标准。

21、与现有技术相比较，本技术所提供的废水贵金属回收处理系统及处理方法具有如下有益效果或优点：

22、本技术通过陶瓷膜预处理除杂截留不溶贵金属，再由纳滤高倍浓缩富集可溶贵金属，最终选择性吸附解吸提纯回收，实现三者工艺的耦合处理，实现不溶性贵金属渣与可溶性贵金属离子的分级高效回收，同步产出达标回用水，提升贵金属金属总回收率，降低运行成本，避免二次污染。

23、根据下文结合附图对本技术的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。