[发明专利]利用弱酸离子交换纤维处理含镍/含铜电镀废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀废水的处理方法，特别是涉及一种利用弱酸离子交换纤维处理含镍/含铜电镀废水的方法。 

背景技术

电镀废水的来源：一般电镀生产工艺由电镀前处理工序、电镀工序和电镀后处理工序三部分组成，每个工序在一定程度上都有废水产生，其中电镀生产过程中的镀件漂洗废水是电镀废水的主要来源之一，约占车间废水排放量的80%。 

处理电镀废水的必要性：重金属在自然界中难以降解，有很强的隐蔽性和富集性，用含重金属废水浇灌农田会影响农作物的产量和品质，严重时会造成农作物绝收。重金属对人的危害极大，水生动植物从污染水体中摄取重金属在体内富集，通过食物链进入人体，在人体的某些器官积蓄起来造成慢性中毒。现代医学研究表明，一些重金属离子进入人体会使人致癌、致畸、致染色体突变，潜伏期可达数十年。我国电镀行业每年消耗大量镍、铜，这些重金属除转化为镀层外，有一部分生成废渣和含重金属离子的废水。如不进行有效处理，其危害难以估量。更为可怕的是重金属危害有长期潜伏、累积和不可逆转的特点。并且现在铜和镍价格较高，所以无论是从环境保护还是经济角度，废水中镍、铜离子的资源化回收都有着极其重要的意义。 

现有处理电镀废水中重金属的方法主要有：化学沉淀法、生物法、电解法、膜分离法及离子交换法等。中和沉淀法是加入化学试剂，在碱性条件下将重金属离子沉淀的一种方法。如申请号201210520919.4（一种高效处理含镍废水的方法）和申请号201210087297.0（低浓度电镀废水处理工艺）。其优点是成本低、滤渣脱水性好，缺点是耗时长、滤渣量大和出水硬度较高。中和沉淀法操作简便，但该法只是使重金属转移，容易产生二次污染。生物法无毒、安全、不产生二次污染，但是活体生物絮凝剂不易保存，絮凝剂生产成本高。申请号200910154766.4（一种电解处理含镍电镀废水并回收镍的方法）公开的处理方法，能有效地回收镍，但是电解法不适用于低浓度的电镀废水。膜分离方法的优点是设备简单、操作方便、占地少、效率高、不需添加化学试剂等，缺点是膜组件价格昂贵、膜使用过程中易受污染等。离子交换法具有选择性吸附及浓缩富集功能，能将重金属离子从废水中分离出来，得到浓度较高、杂质含量较低的回收液，具有很好的发展前景，但是目前处理含重金属电镀废水的离子交换材料主要是颗粒状离子交换树脂，如申请号200710068326.8 (一种电镀废水重金属处理方法)、申请号201210521861.5（一种高效离子交换电镀废水回用处理系统）和申请号201110150940.5（含镍、铜离子的废水处理方法）等专利申请，虽然处理效果都较好，但是颗粒状离子交换树脂的交换容量低（一般约为60-90mg/g），单位时间水处理量小（通常约40-80ml/(h·g)）、流通阻力大、树脂易堵塞。与传统的离子交换树脂相比，纤维状离子交换材料具有吸附速度快、净化程度高、吸附量大、解吸与洗脱速率快、机械和化学稳定性好等优点。近年来已有利用强、弱酸离子交换纤维对含镍废水的吸附性能研究的报道，但多为实验室条件下的有限浴及单柱吸附工艺，废水中的金属离子组分单一，与工厂实际废水有差异，且处理废水的量小。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种利用弱酸离子交换纤维处理含镍/含铜电镀废水的方法。本发明技术方案利用的弱酸离子交换纤维是由专利号为200410060275. 0的方法制备的离子交换纤维。本发明采用的离子交换纤维吸附容量高、吸附洗脱速率快，本发明处理方法包含多柱串联、饱和吸附、分步洗脱及洗脱剂重复使用等特点，得到的镍/铜回收液浓度高、杂质钙镁离子的浓度低，同时酸性洗脱剂的利用率高。 

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是： 

本发明提供一种利用弱酸离子交换纤维处理含镍/含铜电镀废水的方法，所述处理方法包括以下步骤：

a、电镀废水的预处理：首先将电镀废水经过处理，除去废水中的悬浮物及颗粒固体杂质；然后用氢氧化钠溶液调节除去杂质后电镀废水的pH值，含镍电镀废水的pH调至6～7，含铜电镀废水的pH调至4.5～5.5；

b、弱酸离子交换纤维的预处理：将弱酸离子交换纤维湿法装于离子交换柱，然后采用浓度为0.1～3mol/L的氢氧化钠溶液在0.5～8ml/(min·g)的流速下通过离子交换柱，将柱内的弱酸离子交换纤维由酸型即H型转化为Na型，当离子交换柱出水的pH>10时，弱酸离子交换纤维转为Na型；然后采用去离子水冲洗，洗至中性，得到处理后的装有离子交换纤维的离子交换柱，待用；