一种化学镀镍废水的处理方法与流程
1、本发明涉及化学镀镍废水处理技术领域，具体涉及一种化学镀镍废水的处理方法。
背景技术：
2、化学镀镍废水是零件镀镍时产生的漂洗水，水质成分比较复杂，包括络合剂、次磷酸盐、pH缓冲剂等物质。废水中的络合剂会与镍离子结合形成复杂的小分子，络合剂多为氨水、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、EDTA等有机物质，在电镀废水中多来源于前处理水、油脂水、化学镀镍缓冲剂及锌镍合金废水络合剂等。这些有机物质与镍离子结合形成的复杂小分子比较稳定，镍离子很难与氢氧化钠或其他螯合剂形成沉淀，因此化学镀镍废水的处理难度很大。
3、对于螯合剂为氨水的化学镀镍废水，化学镀镍废水中的氨与镍离子结合形成稳定的氨镍络合物，镍离子很难与氢氧化钠或其他螯合剂形成沉淀，镍的去除比较困难；废水中的磷为次磷酸盐，常规处理方法是先将次磷酸盐氧化成正磷，然后再通过去除正磷进行处理，但氧化不完全导致处理效果不理想，而且废水中的次磷酸盐具有很强的还原性，在物理化学处理过程中会发生剧烈反应，处理难度较大。
技术实现要素：
4、针对上述背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种化学镀镍废水的处理方法。
5、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
6、一种化学镀镍废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
7、（1）将镀镍废水提升至pH调节池，利用液碱调节镀镍废水的pH值至12.0～14.0，使镀镍废水中的络合镍破碎，废水中的氨水转化为游离氨形式，使镍络合物脱稳定；
8、（2）向调节pH值的镀镍废水中通入空气进行曝气吹脱，除去废水中的氨气，直至废水中氨氮浓度≤50mg/l，将吹脱废气收集处理；
9、（3）将步骤（2）脱氨后的废水静置沉淀，将上清液转入氧化池，加入次氯酸钠作为强氧化剂，将废水中所含的次磷酸盐和亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，处理后的废水转入混凝池，控制出水氨氮指标在20mg/l以下；
10、（4）用石灰与亚铁离子对步骤（3）处理后的镀镍废水进行混凝，使正磷酸盐形成磷酸铁并沉淀，从而去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化形成氧化皮沉淀，将上清液转入絮凝池；
11.(5)向步骤(4)处理后的废水中添加絮凝剂PAM，将混合后的废水转移至斜管沉淀池，沉淀去除废水中的亚铁离子及悬浮物，将镍离子浓度小于0.1mg/l的上清液直接排放。
12、进一步地，步骤（1）中，所述液碱的浓度为30％～42％。
13、进一步地，步骤（2）中曝气吹脱条件为：废水预热至35-80℃，曝气时间4-10小时，空气流量调节为气液体积比为550-650，吹脱的同时调节体系pH值为10-12。
14、进一步地，步骤（2）中曝气吹脱条件为：气水比10：1，有效水深4.5m，htr：10-12h。
15、进一步地，步骤（3）中，次氯酸钠的用量为：（2-4）％（次氯酸钠含量为13％浓度）/吨水。
16、进一步地，步骤（3）中次氯酸钠的用量为3％(次氯酸钠含量为13％浓度)/吨水。
17、进一步地，步骤（4）中，石灰加入量为100～150mg/l；亚铁离子加入量为75～95mg/l，调节废水pH值为8.5～9.5。
18、进一步地，步骤（5）中排出的上清液中TP浓度低于1mg/l，Cu离子浓度低于0.5mg/l。
19、本发明的技术原理：
20、在氨氮含镍废水处理工艺包中，氨极易与重金属镍形成络合物，因此碱性反萃是该工艺中打破络合物的关键。
21、碱洗反萃取的基本原理是气液相平衡和传质速率理论。
3-n通常以铵离子（NH
4+
)和游离氨(nh3)处于平衡状态：
[0022][0023]
当 pH 为中性时，NH
3-n 主要由铵离子（NH
4+
)形式，当pH值为碱性时，nh
3-N主要以游离氨（NH3）形式存在，吹扫方法是在废水中加入碱，调节pH值至碱性。
4+
转化为NH3，再通入蒸汽或空气进行解吸，使废水中的NH3转化为气相，从而将NH
3-n 从水中除去。
[0024]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0025]
本发明采用碱性吹脱法络合破络螯合沉淀技术+次磷酸氧化均相共沉淀技术处理含氨络合剂的镀镍废水。首先用氢氧化钠调节废水pH值至12以上，使废水中的氨转化为游离氨，将调节后的废水进行吹脱曝气，吹脱废水中的氨。吹脱去除废水中大部分氨氮后（氨氮≤50mg/l），取废水进行沉淀，得到氢氧化镍沉淀。但此时废水中的次磷酸盐仍无法去除，因此采用次氯酸钠氧化法，将次磷酸盐氧化成正磷酸盐，再加入螯合能力强的石灰和亚铁进行混凝，使大分子杂质形成较好的胶束，沉淀效果良好，出水镍磷达标排放。
附图的简要说明
[0026]
图1为本发明化学镀镍废水处理方法的流程示意图。
详细方法
[0027]
下面对本发明的具体实施例进行详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0028]
示例 1
[0029]
一种化学镀镍废水的处理方法，所述方法包括以下步骤：
[0030]
(1)将镀镍废水提升至pH调节池，用30％液碱调节镀镍废水的pH值至12.0，打碎镀镍废水中的络合镍，将废水中的氨水转化为游离氨形式，使镍络合物脱稳定；
[0031]
（2）向调节pH值的镀镍废水中通入空气进行曝气吹脱，废水预热至35℃，曝气10小时，同时调节空气流量为气液体积比550，吹脱废水中的氨气，当废水中氨氮浓度≤50mg/l时停止，同时收集吹脱废气进行处理；
[0032]
曝气剥离条件：气水比10:1，有效水深4.5m，htr:12h。
[0033]
(3)将步骤(2)脱氨后的废水静置沉降，上清液转入氧化池，加入浓度为13％的次氯酸钠作为强氧化剂，次氯酸钠用量为3L/吨水，将废水中含有的次磷酸盐和亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，处理后的废水转入混凝池，控制出水氨氮指标在20mg/l以下；
[0034]
(4)将步骤(3)处理后的镀镍废水用石灰和亚铁离子进行混凝，其中石灰的加入量为10mg/l，亚铁离子的加入量为95mg/l，使正磷酸盐形成磷酸铁并沉淀，从而去除总磷，同时将废水中残余的镍离子氧化形成氧化皮沉淀，将上清液转入絮凝池；
[0035]
(5)向步骤(4)处理后的废水中添加絮凝剂PAM，将混合后的废水转移至斜管沉淀池，沉淀去除废水中的亚铁离子及悬浮物，收集上清液进行检测。
[0036]
示例 2
[0037]
一种化学镀镍废水的处理方法，所述方法包括以下步骤：
[0038]
(1)将镀镍废水提升至pH调节池，用36%液碱调节镀镍废水的pH值至12.0，打碎镀镍废水中的络合镍，将废水中的氨水转化为游离氨形式，使镍络合物脱稳定；
[0039]
(2)向调节pH值的镀镍废水中通入空气进行曝气吹脱，废水预热至80℃，曝气4小时，同时调节空气流量为气液体积比550，吹脱废水中的氨气，当废水中氨氮浓度≤50mg/l时停止吹脱，同时收集吹脱废气进行处理；
[0040]
曝气剥离条件：气水比10:1，有效水深4.5m，htr:12h。
[0041]
(3)将步骤(2)脱氨后的废水静置沉降，上清液转入氧化池，加入浓度为13％的次氯酸钠作为强氧化剂，次氯酸钠用量为3L/吨水，将废水中含有的次磷酸盐和亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，处理后的废水转入混凝池，控制出水氨氮指标在20mg/l以下；
[0042]
(4)将步骤(3)处理后的镀镍废水用石灰和亚铁离子进行混凝，其中石灰投加量为150mg/l，亚铁离子投加量为75mg/l，使正磷酸盐形成磷酸铁并沉淀，去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化形成氧化皮沉淀，将上清液转入絮凝池；
[0043]
(5)向步骤(4)处理后的废水中添加絮凝剂PAM，将混合后的废水转移至斜管沉淀池，沉淀去除废水中的亚铁离子及悬浮物，收集上清液进行检测。
[0044]
示例 3
[0045]
一种化学镀镍废水的处理方法，所述方法包括以下步骤：
[0046]
（1）将镀镍废水提升至pH调节池，利用42%液碱将镀镍废水的pH值调节至12.0，使镀镍废水中的络合镍被破碎，废水中的氨水转化为游离氨的形式，使镍络合物
该组合稳定；
[0047]
(2)向调节pH值的镀镍废水中通入空气进行曝气吹脱，废水预热至60℃，曝气6小时，同时调节空气流量为气液体积比550，吹脱废水中的氨气，当废水中氨氮浓度≤50mg/l时停止吹脱，同时收集吹脱废气进行处理；
[0048]
曝气剥离条件：气水比10:1，有效水深4.5m，htr:12h。
[0049]
(3)将步骤(2)脱氨后的废水静置，上清液转入氧化池，加入浓度13％的次氯酸钠作为强氧化剂，次氯酸钠用量为1L/吨水，将废水中含有的次磷酸盐和亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，处理后的废水转入混凝池，控制出水氨氮指标在20mg/l以下；
[0050]
(4)将步骤(3)处理后的镀镍废水用石灰和亚铁离子进行混凝，其中石灰的加入量为120mg/l，亚铁离子的加入量为85mg/l，使正磷酸盐形成磷酸铁而沉淀，既去除了总磷，又将废水中残留的镍离子氧化成氧化皮沉淀，将上清液送至絮凝池；
[0051]
(5)向步骤(4)处理后的废水中添加絮凝剂PAM，将混合后的废水转移至斜管沉淀池，沉淀去除废水中的亚铁离子及悬浮物，收集上清液进行检测。
[0052]
[0047] 比较例 1
[0053]
具体方法与实施例1相同，不同之处在于不使用次氯酸钠进行氧化处理。
[0054]
[0047] 比较例2
[0055]
具体方法与实施例1相同，不同之处在于：曝气处理htr：0h，次氯酸钠用量：5升/吨水。由于废水中氨氮含量较高，未经曝气汽提脱氨处理，因此相应增加氧化剂的加入量。
[0056]
性能测试：
[0057]
测定实施例1、2、3及对比例1、2的化学镀镍废水处理前后镍、总磷、Cu等指标的浓度变化。
[0058]
试验结果如表1所示。
[0059]
表1 不同实施例处理后镀镍废水样品浓度变化
[0060][0061]
从表1数据可以看出，与对比例1相比，与未进行次氯酸钠氧化处理的方法相比，本发明方法对Ni、Cu的去除效果明显，但处理前后总磷浓度几乎没有变化。可见次氯酸钠氧化处理步骤具有良好的除磷效果。分析其原因：废水中的次磷酸盐经过曝气吹脱后无法去除，因此在次氯酸钠的氧化作用下，将次磷酸盐氧化成正磷酸盐，与螯合能力强的石灰和亚铁发生混凝，使大分子杂质形成较好的胶束，达到良好的沉淀效果，大大降低了产量。
水中磷浓度。
[0062]
实施例1～3与对比例2相比，未经曝气剥离处理，镍、总磷、Cu浓度虽然大幅降低，但仍达不到排放指标，而经本发明曝气剥离处理后，镍、总磷、Cu浓度较低，可达标排放。
[0063]
总结：
[0064]
本发明采用碱性反吹法络合破络螯合沉淀技术+次磷酸氧化均相共沉淀技术处理含氨络合剂的镀镍废水。首先用氢氧化钠调节废水pH值至12以上，使废水中的氨转化为游离氨，将调节后的废水进行反吹曝气，反吹废水中的氨。反吹去除废水中大部分氨氮后（氨氮≤50mg/l），取废水进行沉淀，得到氢氧化镍沉淀。但此时废水中的次磷酸盐仍无法去除，因此采用次氯酸钠氧化法，将次磷酸盐氧化成正磷酸盐，再加入螯合能力强的石灰和亚铁进行混凝，使大分子杂质形成较好的胶束，沉淀效果良好，出水镍磷均能达标排放。
[0065]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域技术人员应当理解，本发明不限于上述实施例。上述实施例和描述仅描述了本发明的原理。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种变化和改进。这些变化和改进均落入本发明所要保护的范围内。本发明要求保护的范围由所附权利要求及其等效物限定。
技术特点：
1.一种化学镀镍废水的处理方法，其特征在于包括如下步骤： (1)将镀镍废水提升至pH调节池，用液碱调节镀镍废水的pH值至12.0～14.0，打碎镀镍废水中的络合镍，将废水中的氨水转化为游离氨形式，使镍络合物脱稳定； (2)向调节好pH值的镀镍废水中通入空气，进行曝气反吹，反吹废水中的氨，当废水中氨氮浓度≤50mg/l时停止，反吹废气收集处理； (3)将步骤(2)脱氨后的废水静置，将上清液转入氧化池，加入次氯酸钠作为强氧化剂，将废水中含有的次磷酸盐和亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，处理后的废水转入混凝池，控制出水氨氮指标在20mg/l以下； (4)用石灰和亚铁离子对步骤(3)处理后的镀镍废水进行混凝，使正磷酸盐形成磷酸铁并沉淀，去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化成氧化皮沉淀，将上清液转入絮凝池； (5)在步骤(4)处理后的废水中加入絮凝剂pam，将混合后的废水转入斜管沉淀池，沉淀去除废水中的亚铁离子及悬浮物，镍离子浓度小于0.1mg/l的上清液直接排放。2.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤(1)中液碱浓度为30%-42%。
3.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤（2）中曝气吹脱条件为：废水预热至35-80℃，曝气4-10小时，调节空气流量为气液体积比550-650，吹脱时调节体系pH值为10-12。4.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤（2）中曝气吹脱条件为：气水比10：1，有效水深4.5m，htr：10-12h。5.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤（3）中次氯酸钠用量为：（2-4）％（次氯酸钠含量为13％浓度）/吨水。 6.根据权利要求5所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤(3)中次氯酸钠用量为：3％(次氯酸钠含量为13％浓度)/吨水。7.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤(4)中石灰加入量为：100～150mg/l；亚铁离子加入量为：75～95mg/l，调节废水中pH为8.5～9.5。8.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤(5)排出的上清液中TP浓度低于1mg/l，Cu离子浓度低于0.5mg/l。
技术摘要
本发明公开了一种化学镀镍废水的处理方法，本发明采用碱性反萃法、络合物破坏螯合沉淀技术和次磷氧化均相共沉淀技术，处理含氨水络合剂的镀镍废水，首先用氢氧化钠调节废水pH值至12以上，使废水中的氨水转化为游离氨，将调整后的废水进行反萃曝气，反萃废水中的氨，当废水中大部分氨氮被反萃去除（氨氮≤50mg/L）后，取废水进行沉淀，得到氢氧化镍沉淀； 但此时废水中的次磷酸盐仍然无法去除，因此采用次氯酸钠氧化法，将次磷酸盐氧化为正磷酸盐，然后再加入螯合能力强的石灰和亚铁进行混凝，使大分子杂质形成较好的胶束，起到良好的沉淀效果，出水镍、磷即可达到排放标准。
技术研发人员：丁锡军、陈建、王海恩、王震
受保护技术使用人：安徽致远环境工程有限公司。
技术开发日：2022.04.18
技术发布日期：2022/7/21