一种高物质浓度的离子交换处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及废水处理领域，特指一种高物质浓度的离子交换处理设备。


背景技术：

2.镍磷合金化学镀镍的工艺特点，还原剂次磷酸钠，被氧化后生成的产物亚磷酸盐，对镀层影响很大，镀液使用一定周期后要更换，更换下来的工作液我们称为老化液。老化液中含有高浓度镍离子，亚磷酸根离子，钠离子，硫酸根离子，铵根离子等，这些物质对环境影响很大，但都是的可以利用的资源。
3.传统的方法如对化学镀镍工艺产生的老化液采用螯合树脂吸附回收镍，蒸发结晶去除硫酸钠，沉淀去除亚磷酸根等方法，对老化液有害成分进行分离利用，老化液得到了资源利用和有效处置；但老化液的物质浓度很高，采用的回收离子交换处理时，需要大量清水清洗吸附剂，这样会产生大量不能排放的废水。
4.如现有技术201710155570.1公开的一种去除化学镀镍废水中磷和镍的方法及处理系统，采用电解氧化、沉淀和离子交换法处置化学镀镍废水，产生的危废较多处理成本高，离子交换再生时产生清洗废水多，增加了的成本；再如现有技术202110594658.x公开的一种化学镀镍废水回收镍的处理装置及工艺，采用预处理、电沉积法沉积镍和活性炭纤维吸附镍的方式处置化学镀镍液废水，不仅需要的工序多，电沉积的效率不高，且需要多次处理，使用活性碳纤维吸附镍，再生采用蒸汽，能耗高。


技术实现要素：

5.本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高物质浓度的离子交换处理设备。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高物质浓度的离子交换处理设备，包含底座、分别设置在底座上的离心交换装置和离心驱动装置；
7.所述离心交换装置包括竖直设置在底座上的管体、转动设置在管体内且与管体同轴放置的离心交换柱、设置在管体底部的出水口；
8.所述离心交换柱呈空心结构，内部设置有螯合树脂；所述离心交换柱的表面和底部分别设置有过滤孔；
9.所述离心驱动装置用于驱动离心交换柱转动。
10.优选的，所述离心交换柱内在螯合树脂的上方设置有布水板；所述布水板水平放置，且设置有快速接头。
11.优选的，所述离心交换柱表面的过滤孔从上往下直径越来越大。
12.优选的，所述离心交换柱内设置有内衬网；所述螯合树脂位于内衬网内；所述内衬网的网孔孔径小于螯合树脂的颗粒直径。
13.优选的，所述离心交换装置还包括竖直放置的进气管、用于驱动进气管伸入离心交换柱内的伸缩机构。
14.优选的，所述管体的底部设置有集水凹槽；所述出水口设置在集水凹槽的最低处。
15.优选的，所述出水口设置有多个，且均连接有出水管；所述出水管上均设置有开关阀。
16.优选的，所述开关阀为可控流量电磁阀。
17.优选的，所述管体的底部设置有支撑座；所述离心交换装置的底部设置有伸入支撑座内的支撑轴；所述离心交换装置的顶部设置有呈十字形的支撑架；
18.所述离心驱动装置包括设置在底座上的电机座、竖直设置在电机座上的电机、竖直设置在支撑架上的转轴、用于连接电机驱动端和转轴的带传动、用于控制电机工作的控制器。
19.优选的，所述底座的底部分别设置有多个可调节高度的支撑脚。
20.由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
21.本实用新型可以回收液体中的贵重金属镍，分离去除钠离子，且通过离心法减少液体在吸附剂螯合树脂上的残留，极大减少清洗水的用量，降低生产成本。
附图说明
22.下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
23.附图1为本实用新型所述的高物质浓度的离子交换处理设备的结构示意图；
24.附图2为本实用新型中离心交换装置的结构示意图；
25.附图3为本实用新型中离心交换装置的俯视图；
26.附图4为本实用新型中离心交换装置的仰视图。
27.其中：1、底座；11、支撑脚；2、离心交换装置；21、管体；22、离心交换柱；221、过滤孔；23、出水口；231、出液口；232、清洗水口；233、酸液口；234、碱液口；235、出水管；236、开关阀； 24、布水板；25、内衬网；26、进气管；27、伸缩机构；28、集水凹槽；29、进液管；3、离心驱动装置；31、电机座；32、电机；33、带传动；34、控制器；35、支撑座；36、支撑轴；37、支撑架；38、转轴。
具体实施方式
28.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
29.附图1-4为本实用新型所述的高物质浓度的离子交换处理设备，包含底座1、分别设置在底座1上的离心交换装置2和离心驱动装置 3；
30.所述离心交换装置2包括竖直设置在底座1上的管体21、转动设置在管体21内且与管体21同轴放置的离心交换柱22、设置在管体21 底部的出水口23；
31.所述离心交换柱22呈空心结构，内部设置有螯合树脂；所述离心交换柱22的表面和底部分别设置有过滤孔221；
32.所述离心驱动装置3用于驱动离心交换柱22转动。
33.进一步，所述离心交换柱22内在螯合树脂的上方设置有布水板 24；所述布水板24水平放置，且设置有快速接头；本实用新型通过设置布水板24，用于将进液管29的液体均匀分散在离心交换柱22中；另外，通过在布水板24上设置快速接头，便于与进液管29快速连接。
235快速连接到第二个离心交换柱22的布水板24，通过布水板24 均匀分散在离心交换柱22中，经过离心交换柱22中的螯合树脂后，吸附离子物质，然后流入集液凹槽中；在出液口231取样测试，测试镍含量高于1.0mg/l，则通过出液口231的出水管235快速连接到第三个离心交换柱22的布水板24，通过布水板24均匀分散在离心交换柱22中，经过离心交换柱22中的螯合树脂后，吸附离子物质，然后流入集液凹槽中；在出液口231取样测试，测试镍含量。
48.当第三个离心交换柱22出液口镍离子含量超0.1ppm，将第一个离心交换柱22进行再生工艺，将原来的第二个离心交换柱22变成第一个，后面离心交换柱22顺序依次改变，再生好的离心交换柱22 作为备用。
49.再生工艺过程：
50.第一步：先通过伸缩机构27驱动进气管26上升脱离离心交换柱 22，再将出液口231接至原料液储槽，最后通过控制器34启动电机 32，控制转速1500rpm,工作1-10min停止，离心出螯合树脂中残留液体；
51.第二步：关闭所有出水口23的开关阀，再通过进液管29加入5％硫酸，然后通过伸缩机构27驱动进气管26下降伸入离心交换柱22 内，通气搅拌，10-30分钟后，接着通过伸缩机构27驱动进气管26 上升脱离离心交换柱22，然后打开酸液口233的开关阀，排除硫酸镍和硫酸混合物，开启工作电机32，转速100-1500rpm，接着通过进液管29进入清水，水量2bv，同时通过伸缩机构27驱动进气管26 下降伸入离心交换柱22内，通气搅拌，然后通过伸缩机构27驱动进气管26上升脱离离心交换柱22，启动工作电机32，转速 100-1500rpm,清洗水进入酸槽中，最后关闭酸液口233的开关阀；检测酸槽中的酸浓度，不足5％时，补加硫酸，下次备用；检测镍离子含量，酸含量，当镍离子含量60g/l时，可以蒸发结晶硫酸镍结晶出硫酸镍粗产品备用，而蒸发出水可以回用配制酸再生液；
52.第三步：关闭所有出水口23的开关阀，再通过进液管29加入5％氢氧化钠，然后通过伸缩机构27驱动进气管26下降伸入离心交换柱22内，通气搅拌，10-30分钟后，接着通过伸缩机构27驱动进气管26上升脱离离心交换柱22，然后打开碱液口234的开关阀，排除硫酸钠和氢氧化钠混合物，开启工作电机32，转速100-1500rpm，接着通过进液管29进入清水，水量2bv，同时通过伸缩机构27驱动进气管26下降伸入离心交换柱22内，通气搅拌，然后通过伸缩机构27驱动进气管26上升脱离离心交换柱22，启动工作电机32，转速100-1500rpm,清洗水进入碱槽中，最后关闭碱液口234的开关阀；检测碱槽中的氢氧化钠浓度，不足5％时，补加氢氧化钠，下次备用；检测硫酸钠浓度，60-100g/l时，低温蒸发碱液，结晶出硫酸钠待处置，蒸发出水，配制氢氧化钠溶液用。
53.具体实施例：
54.离心交换柱22装螯合树脂2730l，老化液镍含量4532mg/l,调节进液流量60l/h,进气管26开启，经过三个离心交换柱22出水镍含量超过1.0mg/l时，第一个离心交换柱22停止进液，出液口231接至原料液储槽，升起气管；启动电机32，转速调到1200rpm，2分钟停止；关闭出液口231的开关阀，进入60升5％硫酸，气管进入，进气搅拌，10 分钟，开启酸液口233的开关阀，升起气管，启动电机32，转速调到 1200rpm，2分钟停止；关闭酸液口233的开关阀，进清水60升，气管进入，进气搅拌，10分钟，开启清洗水口232的开关阀，升起气管，启动电机32，转速调到1200rpm，2分钟停止；关闭清洗水口232的开关阀，进入60升5％氢氧化钠，气管进入，进气搅拌，10分钟，开启碱液口234的开关阀，升起气管，启动电机32，转速调到
1200rpm， 3分钟停止。关闭碱液口234的开关阀，第一离心交换柱22再生好，备用。
55.本实用新型设备产生清洗水60升，只是传统离子交换法水量240 升的1/4，极大减少清洗水的用量，降低生产成本。
56.以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。