化学镀镍废水处理工程实例
宁波工程学院学报 2012 年 24 期 2 篇 化学镀镍废水处理工程案例研究 丁洁，王莉娅 （宁波甬路环保技术工程有限公司，浙江宁波） 摘要：根据化学镀镍工艺及废水的特点，设计时应考虑工艺的运行可靠性、经济性。根据化学镀液中加入的各种络合剂及其添加剂对废水处理的影响，提出了采用化学氧化、沉淀及投加重金属清除剂的方法处理化学镀镍废水，出水水质稳定。 氨氮、磷酸盐浓度满足《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343－2010）的要求，总镍含量满足《电镀污染物排放标准》（－2008）表2新建企业水污染物排放限值，其他污染物满足《污水综合排放标准》（－1996）三级标准。关键词：化学镀镍；氧化；沉淀；废水处理；中图分类号：TQ138.1；文献标识码：A；文章编号：1008-7109(2012)02-0051-04；近年来，随着科技的飞速发展，化学镀镍的应用领域不断拓宽，由于化学镀镍工艺简单、实用性强等诸多优越的特性，化学镀镍技术得到了迅速发展。 但化学镀镍废水中的重金属离子严重污染环境，已引起人们的广泛关注。特别是为了提高化学镀质量和镀液稳定性，在化学镀液中添加络合剂、稳定剂、光亮剂等各种有机物质，这些物质对环境是有害的。另外这些有机物质的存在，使得废水中的镍和磷离子难以去除。
因此研究适合化学镀镍废水的处理技术和措施具有一定的社会效益和应用价值。化学镀液中含有大量的具有还原性的次磷酸盐和亚磷酸盐、络合剂和还原剂，镀液和废水的成分比较复杂，有无机盐、络合物、有机物等，因此化学镀镍废水处理难度较大，任何单一的方法都不能取得良好的处理效果。目前，废液和废水的处理主要采用化学沉淀法、电解法、离子交换法、催化还原法、电渗析法、膜渗透法、生物法等，有的采用两种或几种方法联合使用。有些处理方法虽然效果好，但处理废液成本高，在小型化学镀镍企业中难以推广使用。目前，化学镀镍废水的处理方法主要有三种：第一类是通过化学反应去除废水中重金属离子的方法，包括化学沉淀法、化学还原法和电化学还原法。 第二类是将废水中重金属吸附、浓缩、分离而不改变其化学形态的方法，包括吸附法、溶剂萃取法、蒸发混凝法、离子交换法和膜分离法等。第三类是利用微生物或植物的絮凝、吸附、富集、富集等作用去除废水中的重金属，包括生物絮凝法、生化法和植物生态修复法等。我们经过多次试验，认为采用氧化+混凝沉淀（先将次磷酸盐和亚磷酸盐氧化为磷酸盐并打断络合物，使镍以离子状态存在于污水中，再用烧碱+氯化钙去除磷酸盐和大部分2+态镍）和投加重金属离子捕获剂（进一步去除镍离子）处理化学镀镍废水较适合小型化学镀镍企业废水中Ni离子的处理，且操作简便易行，处理成本低，镍去除率高。
1 项目概况 宁波市江北五金电子有限公司是一家化学镀镍企业，宁波市甬路环保有限公司接受其委托，对公司生产过程中产生的抛砂打磨废水、碱性含油废水、酸性废水、含镍废水进行处理，废水经化学氧化、沉淀、投加重金属捕捉剂后达标排入市政污水管网，最终进入宁波市北区污水处理厂处理，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（-2002）二级标准后排入镇海附近海域。 2 水质、水量及排放标准 根据项目环境影响评价报告及建设单位提供的资料，本项目需处理的废水包括碱性含油废水、酸性废水、含镍废水及抛砂磨削废水，其中碱性含油废水、酸性废水及含镍废水分别约为30m3/d、30m3/d、30m3/d，抛砂磨削废水约为20m3/d，总废水处理能力为120m3/d，即15m3/h。 表1含镍废水进水浓度（pH除外，单位：mg/L）污染物指标氨氮磷酸盐石油类总镍设计浓度4～6 500 100 45 35 20 15氨氮、磷酸盐浓度应符合《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）规定，总镍应符合《电镀污染物排放标准》（-2008）表2新建企业水污染物排放限值规定，其他污染物应符合《污水综合排放标准》（-1996）三级标准规定，见表2。
表2 设计污水排放标准（pH 除外，单位：mg/L） 污染物指标 氨氮 磷酸盐 石油类 总镍 设计浓度 6~9 500 100 45 8 20 0.53 处理工艺流程及说明 3.1 工艺流程图 根据废水性质，结合国内同类废水的成功处理经验，采用酸性氧化+钙盐沉淀法处理废水，含镍废水处理工艺流程图如图 1 所示： 图1 工艺流程图 3.2 工艺说明 n 丁杰 王丽娅：化学镀镍废水处理工程实例 53 碱性含油废水收集在碱性含油废水储罐中，酸性废水收集在酸性废水储罐中，化学镀镍漂洗废水和退镀含镍废水收集在含镍废水储罐中，喷砂、打磨废水收集在喷砂、打磨废水储罐中。 含镍废水经均质均衡后，用耐腐蚀泵泵入氧化池，用耐腐蚀泵投加酸性废水，调节pH值。用加药泵投加稀硫酸（酸性废水不足时）和次氯酸钠溶液。pH/OPR计控制pH值和ORP在合适范围内。在酸性条件下，次磷酸盐和亚磷酸盐被次氯酸钠氧化成正磷酸盐，然后废水在重力作用下流入pH调节池，用耐腐蚀泵投加碱性含油废水，调节pH值。用加药泵投加碱性含油废水不足时）和氯化钙，控制pH值。在碱性条件下，正磷酸盐生成磷酸钙沉淀，镍离子生成氢氧化镍沉淀。再用耐腐蚀泵将混合溶液泵入斜管沉淀池，投加重金属捕捉剂PAC、PAM进行混凝沉淀。 泥斗中的污泥通过静压压入污泥池，再由螺杆泵泵入压滤机压成泥饼后外运处置。污泥池的上清液和滤液返回含镍废水储罐。混凝沉淀后的出水和沉淀处理后的抛砂磨削废水经砂滤池后，在重力作用下进入pH调节池，经酸化调节pH至6-9后，经达标排放池排入市政污水管网。
废镀镍液收集于废镀镍液储罐内，外运回收处置。4 主要构筑物及设备表2 主要构筑物序号名称数量规格停留时间备注1 含镍废水储罐 14.0m3.0m3.0m6.0h 防腐2 酸性废水储罐 13.0m2.0m3.0m4.0h 防腐3 碱性含油废水储罐 13.0m2.0m3.0m4.0h 防腐4 废镀镍液储罐 14.2m1.0m3.0m－－－ 防腐35 抛砂磨削废水储罐1 利用原调节罐，有效容积 8m3.2h－－－6 氧化池 22.0m2. 0m3．0m2．3h 防腐 7 pH 调节池 20．9m0．9m3．0m0．31h 防腐 8 pH 再调节池 20．9m0．9m3．0m0．26h 防腐 9 污泥池 22．0m2．0m3．0m2－－－－－－10 砂滤池 22．0m1．0m3．0m－－－ 防腐 表 3 主要设备 序号 名称 单位 数量 规格、型号 备注 1 耐腐蚀自吸泵机组-18D，1．5kw 新购置 2 耐腐蚀自吸泵机组-22D，2．2kw 新购置 3 卧式自吸离心泵机组． 2-20，1.1kw 新购 4 ORP自动控制器套/RP100 新购 5 pH自动控制器套/MP100 新购 6 旋转鼓风机套 新购 7 污水专用螺杆泵套 1 WG40-1 新购 8 厢式压滤机套/800-U 新购 39 斜管沉淀设备套110m/h 新建 10 斜管沉淀设备套15m3/h 原有 5 实际运行情况 该工程于2011年8月建成投产，经过3个多月的运行，处理效果达到设计出水水质指标，各项指标监测结果见表4： n54 宁波工程学院学报，2012年2期 表4 实际监测结果（pH除外，单位mg/L） 污染物指标 氨氮 磷酸盐 石油类 总镍 监测浓度6～。 36 工程经济分析 3 本工程总投资46万元，总处理水量为120m3/d。
日常运行费用主要有电费、人工费、试剂费等，初步估算，每吨废水总运行费用为3.5元。 7 结语 化学镀镍废水中镍离子含量较高，废水成分比较复杂，含有大量的有机螯合剂和添加剂，镍主要以络合物形式存在，采用氧化分解后氢氧化钠、氯化钙进行沉淀，去除水中的镍离子和磷酸根离子，为确保达标，在反应沉淀设备中投加重金属捕捉剂，使出水中镍离子含量达到排放标准。 参考文献： [1] 陈志勇，王晖. 漂白粉氧化处理化学镀镍废水研究[J]. 电镀与环保，2001。 [2] 冯立克，石银燕，王向阳等. 化学沉淀法处理化学镀镍废水研究[J]. 山东化工，2010，39（8）：18-20。[3]孙红，赵利军，杨永生等.化学沉淀法处理化学镀镍废水中镍的研究[J].黑龙江大学自然科学学报，1999，16（2）：102-105。[4]孟祥和，胡国飞.重金属废水处理[M].北京：化学工业出版社，2000：5-12。[5]涂振密，李德宇.化学镀镍废水处理现状与进展[J].电镀与环保，2003，23（2）：1-5。[6]深圳市电镀行业生产废水处理工程设计导则（SZHB-SJZY-01）。2007。 ，－2010，－978－1996． :ting，，，