CN111547917A

CN111547917A - 一种处理失效催化剂贵金属回收废水的方法

Info

Publication number: CN111547917A
Application number: CN202010282824.8A
Authority: CN
Inventors: 陈刚; 黄满红; 徐雅倩; 梁巍瀚; 林燕莉
Original assignee: Shanghai Zhanheng Environmental Protection Engineering Co ltd; Donghua University
Current assignee: Shanghai Zhanheng Environmental Protection Engineering Co ltd; Donghua University; National Dong Hwa University
Priority date: 2020-04-08
Filing date: 2020-04-08
Publication date: 2020-08-18

Abstract

本发明涉及一种处理失效催化剂贵金属回收废水的方法，包括：采用膜蒸馏工艺对不同pH的废水进行处理，利用废水中共存金属离子形态的转变来形成氢氧化物胶体，通过带正电荷的胶体与废水中带负电荷的硅酸盐相互来去除废水中的可溶性的硅(SiO₂)，进而降低膜污染，可获得高品质盐酸HCl及低电导率的高品质废水，并可大幅度地降低废水的体积。本发明不仅可以从失效催化剂贵金属回收废水中回收资源，还可以大幅度地降低废水体积，进而可实现废水的近零排放，能够经济有效地处理失效催化剂贵金属回收产生的强酸或强碱高盐废水。

Description

一种处理失效催化剂贵金属回收废水的方法

技术领域

本发明属于高盐废水处理领域，特别涉及一种处理失效催化剂贵金属回收废水的方法。

背景技术

贵金属如铂族金属(简称PGMs)元素包括铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)，由于其优越的催化特性、化学惰性、防腐蚀性及热电稳定性等性质，作为催化剂的活性组成部分广泛用于工业领域中。PGMs也被称为“工业维生素”。在不同类型的催化剂中，贵金属的含量在0.2％～100％之间。贵金属在电子和催化剂领域用量最大，占整个贵金属用量的90％以上。据报道，65％的钯，45％的铂和84％的铑用于催化转化器中。

然而，全球已知的PGMs储量仅有66000吨，且PGMs在地壳中的含量极低，通常铂为5×10^-6％，钯、铑、铱、锇含量为1×10^-6％，钌含量为0.1×10^-6％，而且分布极不均衡。98.5％的PGMs分布在南非、俄罗斯、赞比亚及美国。自2009年起，我国一直是全球最大铂族金属消费国，但国内铂族金属资源严重匮乏，需要大量进口来满足需求。我国铂族金属探明储量不大，规模小，品位低，仅为350多吨，占世界总储量的0.6％。主要分布在甘肃金川、云南金宝山和四川杨柳坪。我国的金川公司每年可生产铂族金属3500公斤(产量亚洲第1)、金30吨、银600吨，而我国每年对铂和钯的需求总量超过141吨。由此可以看出，产生量远远满足不了需要量。因此有必要从失效催化剂等废弃产品中回收贵金属来满足贵金属的可持续发展。据美国国家矿物信息中心数据显示，截止2016年，约30％的铂族金属元素，即34吨铂、61吨钯与7.2吨铑，从失效催化剂中回收得到。

研究表明，93.42％的铂族金属通过湿法冶金工艺从失效催化剂中回收。失效催化剂中的贵金属常用盐酸(HCl)与双氧水(H₂O₂)氧化剂来得到可溶性贵金属氯化物浸出，并通过置换和精炼工艺可得到贵金属。然而浸出液中除了含有贵金属外，常常还含有许多重金属，如镍、铜、铝、镁、铅、铬、铁以及非金属可溶性活性硅(SiO₂)等。因此，置换后的浸出液和精炼后的废液中含有大量的重金属及氧化剂，为降低或消除贵金属提取后浸出液对环境的潜在危害，有必要对失效催化剂贵金属回收废水进行处理。

近年来，处理含有贵金属废水的方法主要有膜技术、电化学法及生物吸附法。例如，广泛用于煤层气卤水和油气采出水处理的非压力驱动膜技术——正渗透技术用于含钯印刷线路板废水中钯的富集。经正渗透处理后，废水中钯的浓度理论上可提高至17.2倍。此外，微生物燃料电池作为电化学技术之一被用来回收废水中的银。据报道，采用微生物燃料电池技术对模拟废水处理72小时后，银的回收率高达67.8％，同时COD的去除率达82.7％。生物吸附由于具有成本低、效率高和环境友好等优点被广泛用于从废液中回收有价金属。被报道的用于生物回收钯、铂与铜的生物吸附剂有大肠杆菌(Escherichia coli)、沙雷菌(Shewanella oneidensis)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、拟茎点霉菌(Phomopsissp)及阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)等。从上述分析可以看出，这些研究大多数集中在从模拟废水中回收或富集贵金属，未见对实际贵金属回收废水处理的研究报道。在已申请的专利中仅有采用多级沉淀工艺对铂钯贵金属回收工艺废水进行简单的调节pH，再加药进行物理沉淀处理(实用新型专利，申请号201320309115.X)。

近年来，膜蒸馏(membrane distillation,MD)作为膜技术之一具有操作压力低、中等温度、对非挥发性物质具有100％的截留等特性，被用来处理含重金属的工业废水，以及从高盐体系废水中回收有价物质。如针对冶炼厂及矿山重金属废水的处理，采用石灰中和硫化沉淀方式来去除重金属离子，随后采用膜蒸馏对预处理后的废水进行浓缩，采用物理方法如酸洗和超声波清洗等方法来降低膜污染，浓缩后的废水再进行三效蒸发器处理(发明专利，申请号201110185079.6)；采用膜蒸馏工艺对对硫酸体系酸性重金属废水进行处理，进行水资源的回收及废水的减量化。由于废水中存在大量的Fe³⁺，通过调节废水pH来形成Fe(OH)₃胶体沉淀，再过滤滤布过滤来去除废水找那个的Fe³⁺，来降低废水中Fe³⁺可能带来的膜污染(发明专利，申请号201611120424.7)；上述发明虽然解决了Fe³⁺可能带来的膜污染，但未能解决膜蒸馏处理含硅(SiO₂)废水过程中硅污染问题。本发明是面向失效催化剂贵金属回收废水的处理，废水的主要特征是中含有大量Al³⁺及其他重金属离子，废水成分复杂，且所含金属离子种类与含盐量均高于上述专利中。此外，废水呈强酸性(pH＜1)或强碱性(pH＞12)，还含有大量的可溶性硅(SiO₂)，是造成MD过程中膜污染的主要原因。本发明利用废水中共存的金属离子(Al³⁺)，通过调节废水的pH来形成无定形白色絮状Al(OH)₃胶体，利用Al(OH)₃胶体的吸附特性对废水中可溶性硅进行吸附，再通过共沉淀去除。与上述发明专利内容主要区别的是本发明利用废水中存在的金属离子形态的转变，通过金属离子形态转变来去除可溶性硅，进而降低膜表面硅污染，是一种新的发现和较为创新的方法，将有助于解决基于膜技术处理实际工业废水过程中存在的硅污染问题提供新的解决途径。

发明内容

MD在处理工业废水过程中常常存在硅(SiO₂)污染，由于硅粘附在膜表面，从而会导致膜***性能的快速下降。本发明所要解决的技术问题是针对失效催化剂贵金属回收废水在膜蒸馏处理过程中存在严重的硅污染问题，通过利用废水中共存金属离子的形态变化对硅吸附和共沉淀，再通过二级过滤来去除废水中可溶性的硅，降低废水在MD处理过程中膜污染，提供一种面向失效催化剂贵金属回收废水的处理方法，本发明为失效催化剂贵金属回收废水资源化与近零排放提供一个新的解决方法。

本发明的一种失效催化剂贵金属回收废水处理方法，包括：

(1)调节废水的pH值逐渐形成白色絮状无定形的胶体，再进行粗过滤、细过滤，得到预处理后的废水；

或将废水直接进行粗过滤、细过滤，得到预处理后的废水；

(2)将预处理废水进入膜蒸馏***中的热侧料液池，升温后输送进入***的膜组件，废水中挥发性酸或水蒸汽透过疏水膜进入到冷侧，进而溢流至溢流液收集池中。

所述失效催化剂主要成分为贵金属，活性三氧化二铝(γ-Al₂O₃)与堇青石(2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂ or 2FeO·2Al₂O₃·5SiO₂)。

所述贵金属主要包括金、银及铂族金属。失效催化剂贵金属回收的方法是湿法冶金。

本专利中所述的贵金属主要是从失效催化剂中回收获得，所以回收的方法主要是湿法冶金。

所述步骤(1)中废水为贵金属浸出液置换后的废水和/或贵金属提纯精炼废后产生的废水，水质特征在于废水中含有钠、镁、钾、锶、铁、锰、铝、铬、铜、镍、锌等多种重金属离子，以及含有硫酸根、硝酸根、氯离子及可溶性活性硅等中的一种或几种，废水含盐量较高且呈强酸或强碱性。

所述废水中铝离子的起始浓度为10-12000mg/L；硅的起始浓度为10-30mg/L。

所述步骤(1)中废水为pH≤1的强酸性废水或pH≥12的强碱性废水，采用氢氧化钠及盐酸对pH进行梯度调节，利用废水中共存的金属铝离子形态的变化，即通过Al³⁺来生成无定形的白色絮状Al(OH)₃胶体，利用Al(OH)₃胶体的吸附性能来降低或去除废水中的活性硅，再用大孔滤膜粗过滤去除肉眼可见颗粒，悬浮物及生产的白色絮状无定形沉淀，再经小孔滤膜进一步去除废水中的细小颗粒与胶体物质；其中将pH≤1的酸性废水调至5≤pH≤7；pH≥12的强碱性废水调节至中性。

所述步骤(1)中废水中存在大量的金属铝离子(Al³⁺)，通过调节废水的pH来形成Al(OH)₃胶体，利用Al(OH)₃胶体带正电荷吸附废水中可溶性硅，并通过共沉淀来去除可溶性活性硅。所述粗过滤采用大孔滤膜，孔径在40-50μm；细过滤采用小孔滤膜，孔径为0.2～1μm；所述滤膜的材质均为聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯等中的一种或几种。

步骤(2)对pH≤1的酸性废水经粗过滤及细过滤后，再进行膜蒸馏处理，可得到工业级盐酸(HCl)，同时可使废水体积明显减少；将pH≤1的酸性废水调至5≤pH≤7，利用废水中共存的Al³⁺来生成无定形的白色絮状Al(OH)₃胶体，利用Al(OH)₃胶体的吸附性能来降低或去除废水中的活性硅，用大孔滤膜粗过滤去除肉眼可见颗粒，悬浮物及生产的白色絮状无定形沉淀，再经小孔滤膜进一步去除废水中的细小颗粒与胶体物质。此外，将pH≥12的强碱性废水逐步调节至中性，预处理后再进行膜蒸馏可以降低不同程度的废水体积以及回收不同程度的高品质水资源。

所述得到盐酸是废水在酸性条件下通过膜蒸馏获得，另外可通过调节废水的pH，生成Al(OH)₃胶体，进而通过吸附和共沉淀(即通过调节pH-白色絮状胶体-粗过滤-细过滤)去除废水中的硅，从而降低了膜表面的硅污染，可获得高品质的水，使废水体积大幅度降低，进而实现废水的近零排放。

所述步骤(2)中膜组件中的膜为疏水膜，表面接触角大于110°，耐酸碱，膜孔径在0.1～1μm，其材质为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯一种或几种的静电纺丝膜或复合材料。

所述步骤(2)中膜蒸馏工艺：循环流速为4～15cm/s，冷侧温度在20～30°，热侧温度在40～90°，可利用印染厂、发电厂等低品位的工业余热源。

所述步骤(2)中膜蒸馏处理***中所采用膜蒸馏处理方式可以为直接接触式、间接膜蒸馏及真空膜蒸馏。

本发明的一种失效催化剂贵金属回收废水处理装置，包括：1、热侧料液池，2、冷侧渗透池，3、膜组件，4、输送泵，5、冷侧渗透液溢流液收集池，6、电导率仪；其中热侧部分和冷侧部分通过膜组件连接。

本发明向强酸或强碱高盐废水中添加NaOH或盐酸，调节废水的pH，利用废水中特有Al³⁺来形成具有吸附和净化能力的无定形白色絮状的Al(OH)₃胶体来吸附废水中的可溶性活性硅，并通过共沉淀来去除，同时形成的Al(OH)₃胶体还可以对废水进行净化；随后采用二级膜过滤去除产生的Al(OH)₃胶体沉淀及废水中微小颗粒；采用膜蒸馏工艺对不同pH的废水进行处理，可获得高品质盐酸(HCl)及低电导率的高品质废水，并可大幅度地降低废水的体积。

本发明通过利用废水中共存的铝离子(Al³⁺)形态的变化，来形成具有吸附和净化水体作用的Al(OH)₃胶体，进而降低和去除废水中易对膜产生污染的可溶性活性硅(SiO₂)。

本发明采用微滤膜对实际失效催化剂贵金属回收废水进行粗过滤，去除可见悬浮杂质；然后再采用超滤膜对粗过滤后的废水进行过滤，去除废水中不可见的其他杂质。随后采用先进膜蒸馏工艺对强酸性废水进行处理，可得到工业级盐酸(HCl)；对强碱性废水处理可得到高品质洁净水以及有效降低废水体积。

有益效果

本发明方法可回收废水中盐酸(HCl)、得到高品质的水及大幅度减少废水体积，达到废水近零排放(如从图2、3和4的Recovery(％)数据所示)。

本发明采用膜蒸馏工艺对不同pH的废水进行处理，可获得高品质盐酸(HCl)及低电导率的高品质废水，并可大幅度地降低废水的体积(如回收HCl可以从表2数据得出，降低废水体积可以从图2、3和4的recovery(％)数据可以看出)。本发明不仅可以从失效催化剂贵金属回收废水中回收资源，还可实现废水的近零排放，能够经济有效地处理贵金属资源回收产生的强酸或强碱高盐废水。

附图说明

图1为失效催化剂贵金属回收废水MD处理工艺流程图；其中1热侧原料罐、2冷侧渗透罐、3膜蒸馏组件、4输送泵、5冷侧渗透液溢流液收集池、6电导率仪；

图2膜蒸馏处理失效催化剂贵金属回收精炼废水不同pH条件下出水电导率与水回收率的变化关系；

图3膜蒸馏处理失效催化剂银回收废水不同pH条件下出水电导率与水回收率的变化关系；

图4膜蒸馏处理失效催化剂铂回收废水不同pH条件下出水电导率与水回收率的变化关系；

图5为失效催化剂贵金属回收废水处理工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

水通量是通过单位时间内过膜后出水质量变化计算出来的；电导率是用电导率仪直接在线测出来的。

实施例1

贵金属精炼是将含杂质的、纯度低的粗料进行处理、提纯，得到高纯度的物质。精炼是对失效催化剂贵金属提纯回收的步骤之一，本案例是以处理实际失效催化剂铂回收精炼废水为例，阐明本发明的特点和优势。

对某贵金属资源回收公司产生的实际失效催化剂铂回收精炼废水为研究对象，其水质指标见下表1所示。表中数据显示精炼废水pH较低，含盐量较高，采用常规的反渗透或纳滤技术，操作压力要求高，技术上不可行，因此对实际失效催化剂贵金属精炼废水的常规处理方法一般采用中和沉淀减少废水中高价金属离子的含量，同时对产生的物化污泥进行带式压滤脱水，最后对中和后的废水进行蒸发处理。由此可以看出，采用传统“中和-沉淀-蒸发”方法处理精炼废水不仅消耗大量的化学药剂，同时产生较多的物化污泥，造成环境潜在的二次污染。此外，一般而言采用蒸发技术对中和后的废水进行处理，能耗较高。

本实施例以实际失效催化剂铂回收精炼废水为研究对象，其水质指标见下表1所示，表中数据显示精炼废水pH较低，含盐量较高。利用如图1的所示过程对失效催化剂贵金属回收精炼废水进行处理。将1.5L失效催化剂贵金属回收精炼废水与1.5L去离子水分别置于热侧和冷侧料液池中，待热侧和冷侧温度分别在60℃和20℃时，启动两侧的循环泵使两侧液体流速保持在7.8cm/s。考察MD工艺对初始pH为0.03、3、5和7的精炼废水处理的工艺性能，检测废水中可溶性硅浓度变化、MD水通量和出水电导率随回收比例的变化。当废水pH从初始0.03调至3、5和7时，经平均孔径为40微米的聚砜微滤膜粗过滤与平均孔径为0.45微米的聚四氟乙烯滤膜细过滤后废水中可溶性硅浓度从初始12mg/L分别下降至9.18mg/L、0.15mg/L与0.11mg/L，说明废水经形成的Al(OH)₃胶体吸附和共沉淀处理，以及经过粗过滤和细过滤预处理后，可有效降低废水的可溶性硅。不同pH下MD***出水水质结果如附图2所示。发现膜蒸馏处理不同起始pH的精炼废水时，水通量在11-13kg/m²·h，出水水质随电导率变化较大。如图2所示，控制精炼废水初始pH在3，5和7时，水回收率低于60％可获得电导率低的高品质出水(电导率＜400μS/cm)。对初始pH为0.03的精炼废水出水水质进行分析发现(表2)，出水中Cl^-含量较高，而其他金属离子含量较低，说明通过MD工艺处理失效催化剂贵金属精炼废水可回收高品质的盐酸(HCl)。

表1失效催化剂贵金属回收精炼废水水质

表2出水水质分析

分析项目	单位	指标
			Cl<sup>-</sup>	mg/L	545
K<sup>+</sup>	mg/L	0.38
			Na<sup>+</sup>	mg/L	0.36
Ca<sup>2+</sup>	mg/L	4.78
			Mg<sup>2+</sup>	mg/L	0.56

实施例2

银是一种重要的催化材料，可用作多种氧化反应催化剂的活性组分。银是工业上生产乙烯氧化法生产环氧乙烷催化剂的活性组分，其质量含量占催化剂的15％～40％。因此，合理利用有限资源，综合回收二次资料，越来越受到人们的重视。本案例是以从失效催化剂回收银产生的废水为研究对象，失效催化剂银回收水质见表3，采用MD处理银回收产生的废水来阐明本发明的特点和优势。

本实施例是以某贵金属资源回收公司从失效催化剂中回收银产生的废水为研究对象，失效催化剂银回收水质见表3；利用如图1的所示过程对失效催化剂银回收废水进行处理。将1.5L失效催化剂银回收废水与1.5L去离子水分别置于热侧和冷侧料液池中，待热侧和冷侧温度分别在60℃和20℃时，启动两侧的循环泵来控制热侧和冷侧液体流速使其均保持在10.8cm/s。将银回收废水pH调至11、9与7时，经平均孔径为40微米的聚砜微滤膜粗过滤与平均孔径为0.45微米的聚四氟乙烯滤膜细过滤后去除白色絮状胶体后，检测到废水中可溶性硅浓度从初始21mg/L分别下降至1.5mg/L、4.1mg/L和6.8mg/L,说明经过调节pH，粗过滤和细过滤处理后，废水中可溶性硅浓度显著下降。考察MD工艺对pH为13.2、11、9和7的银回收废水处理的工艺性能，检测MD出水电导率随回收比例的变化，结果如附图3所示。发现膜蒸馏处理不同起始pH的银废水时，水通量在8-16kg/m²·h。如图3所示，MD出水品质与银废水初始pH有关。虽然不同初始pH条件下均可获得高品质(电导率<25μS/cm)的出水，但是若考虑到MD出水品质同事保持较高水回收率，银回收废水的初始pH应控制在中性左右。同时从图3可以看出MD工艺可使废水的体积减少80％，有效地降低了废水的体积。

pH中性时出水的电导率小于10μS/cm，说明水质已非常接近去离子水，水里几乎无任何杂质。

表3失效催化剂银回收废水水质

分析项目	单位	指标
			电导率	mS/cm	28
pH	--	13.2
			COD	mg/L	222
Cl<sup>-</sup>	mg/L	2250
			SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>	mg/L	2758
NO<sub>3</sub><sup>-</sup>	mg/L	5081
			SiO<sub>2</sub>	mg/L	21
Na<sup>+</sup>	mg/L	4088
			K<sup>+</sup>	mg/L	23
Zn<sup>2+</sup>	mg/L	0.11
			Al<sup>3+</sup>	mg/L	22.37
Ca<sup>2+</sup>	mg/L	10.18
			Fe<sup>3+</sup>	mg/L	0.15
Mg<sup>2+</sup>	mg/L	0.15

实施例3

铂由于具有良好的催化活性，广泛应用与石油化工、精细化工、有机化工、燃料电池及废气净化等领域催化材料的活性组分。失效催化剂中铂的含量远高于其原矿，其回收过程的能耗、对环境的污染程度和工艺的复杂程度，均低于原矿开采。由于铂资源严重匮乏，铂金属的二次资源综合回收利用已成为重要来源。本案例是以处理实际失效催化剂铂回收废水为例，阐明本发明的特点和优势。

失效催化剂铂回收废水来源为某贵金属资源回收公司，水质表如图4所示，利用如图1的所示过程对失效催化剂铂回收废水进行处理。将1.5L失效催化剂银回收废水与1.5L去离子水分别置于热侧和冷侧料液池中，待热侧和冷侧温度分别维持在60℃和20℃时，启动两侧的循环泵，冷侧和热侧流速均控制在8.5cm/s。将铂回收废水pH分别调至3、5和7，会产生白色絮状胶体，经粗过滤与细过滤后废水中可溶性硅浓度从初始16mg/L下降至11.1mg/L、0.2mg/L和0.4mg/L，可以看出经调节pH、粗过滤和细过滤后，废水中可溶性硅浓度显著降低；考察MD工艺对初始pH为1、3、5和7的铂回收废水处理的工艺性能，检测MD水通量和出水电导率随回收比例的变化，结果如附图4所示。发现膜蒸馏处理不同起始pH的铂废水时，水通量在9-12kg/m²·h，且在pH＝5是可获得较高的水回收率。如图4所示，MD出水品质与铂废水初始pH有关。在初始pH为1和3时，出水电导率呈指数上升；在pH为5时，MD出水电导率与水回收率呈直线关系，且一直保持在2.45μS/cm；在pH为7时，水回收率在46％之前MD出水电导率一直保持不变为2.45μS/cm，且曲线与pH为5时出水电导率曲线重合，在水回收率超过46％后MD出水电导率急速上升，出水品质下降。此外，由图4可以看出在pH为中性时废水的体积可降低70％，同时还可获得高品质的水。

pH中性时出水的电导率小于10uS/cm，说明水质已非常接近去离子水，水里几乎无任何杂质。

表4失效催化剂铂回收废水水质

分析项目	单位	指标
			电导率	mS/cm	93
pH	--	1
			COD	mg/L	2324
Cl<sup>-</sup>	mg/L	55637
			SiO<sub>2</sub>	mg/L	16
Na<sup>+</sup>	mg/L	96
			K<sup>+</sup>	mg/L	620
Zn<sup>2+</sup>	mg/L	0.8
			Al<sup>3+</sup>	mg/L	11938
Ca<sup>2+</sup>	mg/L	63
			Fe<sup>3+</sup>	mg/L	73.9
Mg<sup>2+</sup>	mg/L	13.7
			Cu<sup>2+</sup>	mg/L	1.3
Cr<sup>3+</sup>	mg/L	37
			Ni<sup>2+</sup>	mg/L	14.6
Mn<sup>2+</sup>	mg/L	2.6
			Sr<sup>2+</sup>	mg/L	0.6
Pt	mg/L	1.88

综上所述，本发明所采用利用膜蒸馏技术可以处理不同水质特征的失效催化剂贵金属回收产生废水，使废水减量化，同时可以获得高品质的出水。尤其是在在采用MD技术处理强酸性失效催化剂贵金属回收废水时，通过调节废水的初始pH不仅可以获得高品质的出水，还可回收高质量的盐酸。

Claims

1.一种失效催化剂贵金属回收废水处理方法，包括：

(1)调节废水的pH值，进行粗过滤、细过滤，得到预处理后的废水；

(2)将预处理后的废水进入膜蒸馏***中的热侧料液池，升温后输送进入***的膜组件，废水中挥发性酸或水蒸汽透过疏水膜进入到冷侧，进而溢流至溢流液收集池中。

2.根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中废水为失效催化剂贵金属浸出液置换后的废水和/或贵金属提纯精炼废后产生的废水；废中含有钠、镁、钾、锶、铁、锰、铝、铬、铜、镍、锌一种或多种重金属离子，以及含有硫酸根、硝酸根、氯离子及可溶性活性硅，废水呈强酸或强碱性。

3.根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中废水为pH≤1的强酸性废水或pH≥12的强碱性废水，采用氢氧化钠及盐酸对pH进行梯度调节，利用废水中共存的Al³⁺来生成无定形的絮状Al(OH)₃胶体，利用Al(OH)₃胶体的吸附性能来降低或去除废水中溶解的活性硅，进而降低后续膜处理过程中的硅SiO₂污染；其中将pH≤1的酸性废水调至5≤pH≤7；pH≥12的强碱性废水调节至中性。

4.根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中粗过滤采用大孔滤膜，孔径在40-50μm；细过滤采用小孔滤膜，孔径为0.2～1μm；所述滤膜的材质均为聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，步骤(2)中：将步骤(1)中pH≤1的废水直接进行粗过滤、细过滤，得到预处理后的废水进行膜蒸馏处理，得到工业级盐酸HCl；将步骤(1)中调节废水的pH值进行粗过滤、细过滤，得到预处理后的废水进行膜蒸馏处理，均实现废水近零排放。

6.根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中膜组件中的膜为疏水膜，表面接触角大于110°，耐酸碱，膜孔径在0.1～1μm，其材质为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯一种或几种的静电纺丝膜或复合材料。

7.根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中膜蒸馏工艺：循环流速为4～15cm/s，冷侧温度在20～30°，热侧温度在40～90°。

8.根据权利要求1所述处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中膜蒸馏处理***中所采用膜蒸馏处理方式可以为直接接触式、间接膜蒸馏及真空膜蒸馏。

9.一种失效催化剂贵金属回收废水处理装置，包括：热侧原料池(1)、冷侧渗透池(2)、膜组件(3)、输送泵(4)、冷侧渗透液溢流液收集池(5)、电导率仪(6)。