含镍废水的处理方法及处理系统
申请日期2016年1月15日
公开（公告）日期2016年4月6日
IPC分类号C02F9/04； /20; /30
概括
一种设备投资少、处理成本低的处理阳极氧化封孔产生的含镍废水的方法及系统，能够彻底去除废水中的镍离子，并有效降解去除有机污染物。 通过高效的预处理技术，将强络合的镍解络合形成游离镍，并将难以氧化降解的有机分子链打断破坏，形成易于处理的小分子化合物，进而将其进一步完全氧化通过芬顿反应。 有机物、络合的镍离子被释放出来，然后在混凝反应过程中通过添加碱和混凝剂再次去除废水中的镍离子，然后通过絮凝和沉淀反应沉淀出大部分镍离子。 接下来，上清液中剩余的镍离子通过阳离子树脂交换器再次被吸附。 可使废水排放持续稳定地达到国家一级排放标准，并能有效氧化、分解、去除废水中的有机污染物。
索赔
1.一种阳极氧化封孔产生的含镍废水的处理方法，包括采用破络氧化法将含镍废水中的镍以络合状态游离出来，其特征在于：还包括以下步骤：
1）对阳极氧化封孔产生的含镍废水进行络合分解预处理，使Ni-EDTA等强络合镍化合物分解，形成游离镍或少量弱络合镍，其大分子为将有机物分解成小分子化合物；
2）经复合物预处理后的初级废水排入反应器。 将硫酸亚铁和过氧化氢添加到芬顿反应器中。 反应时，控制进水pH值2.0～6.0，通过机械搅拌氧化分解一次废水中的有机物，反应时间10min～，将含有悬浮物的二次废水排入混凝室反应罐；
3)向混凝反应池中添加苛性碱/纯碱/可溶性硫化物，调节二级废水的pH值至5.0-14.0之间，生成氢氧化镍、碳酸镍、硫化镍或其混合物； 然后加入少量凝聚剂进行反应，形成大量小颗粒和胶体，其中包括新生成的氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍。 经过此处理后，含有大量小颗粒和胶体的第三级工艺废水排入絮凝反应池；
4)向絮凝反应槽中添加絮凝剂，反应形成大胶体颗粒，包括氢氧化镍、碳酸镍或硫化镍等，然后对处理后的大胶体颗粒进行加工。 四级废水排入沉淀池；
5）将沉淀池中的上清液直接泵入过滤系统，利用过滤系统滤除上清液中的少量悬浮物，然后将上清液中剩余的最终废水送入离子交换柱进一步处理。去除废水中残留的镍离子； 对沉淀池内的含氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍的沉淀物进行泥水分离处理，分离出的高镍废水泵入收集池循环利用；
6）利用水体中存在的游离镍离子，将最终废水在离子交换柱中进行离子交换，经阳离子交换排出的标准废水正常排放，其中镍离子含量小于0.1mg/L， COD小于80mg/L。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述复合破碎预处理池所用的装置为多元催化微电解装置、三维电解装置或光催化降解装置中的一种或组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：硫酸亚铁占含镍废水重量的0.01%-0.6%； 双氧水占含镍废水重量的0.05％-2.0％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：一级废水在芬顿反应器中氧化分解的时间优选为15min-90min，pH值调节至2.0-6.0之间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混凝剂为聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述离子交换柱采用阳离子交换树脂，包括但不限于强酸型或弱酸型树脂。
7、一种阳极氧化封孔产生的含镍废水处理系统，包括含镍废水收集池、若干个提液泵、一个破孔预处理池和若干个加药泵，其特征在于：还包括芬顿反应器、混凝反应池、絮凝反应池、沉淀池、离子交换柱，其中，
破络预处理槽用于将Ni-EDTA等收集槽中强络合镍的络合物破碎成游离镍和少量弱络合小分子；
采用芬顿反应器对流入复合破碎预处理池的一次含镍废水进行氧化分解，生成含有小分子有机物和镍化合物部分沉淀物的悬浮物形式的二次废水；
混凝反应池用于将芬顿反应器出来的二级废水转化为含有氢氧化镍、碳酸镍和硫化镍中的一种或多种混合物的小颗粒和胶体形式的三次废水；
絮凝反应池用于将三级废水形成含有大胶体颗粒的四级废水，所述四级废水包含氢氧化镍、碳酸镍和硫化镍中的一种或多种的混合物；
沉淀池用于将流入其中的四级废水进行分离，生成待排放的上清液和含有氢氧化镍、碳酸镍和硫化镍中的一种或多种混合物的沉淀物；
将沉淀池内的沉淀物与泥水分离，将分离出的高镍废水泵入收集池回收再利用；
利用离子交换柱进一步吸附上清液中残留的游离镍离子，直至排放达标。
手动的
阳极氧化封孔产生的含镍废水的处理方法及系统
技术领域
本发明涉及一种处理含镍废水的方法及设备，具体涉及一种铝材表面阳极氧化封孔处理含镍废水的方法及处理系统。
背景技术
铝合金材料具有优异的物理、化学、机械和加工性能，广泛应用于航空航天、汽车、电子、家电等领域。 但铝合金材料硬度低、耐磨性差，经常遭受磨损损坏。 因此，铝合金在使用前往往需要进行相应的表面处理。
铝合金材料的表面处理工艺一般包括：脱脂、碱蚀、中和、阳极氧化、着色和封孔。 阳极氧化可以在铝合金表面形成氧化膜，可以显着提高铝合金的耐腐蚀性，增加铝合金表面的硬度和耐磨性。 然而，阳极氧化铝合金表面的氧化膜具有蜂窝状微孔结构。 这些微孔具有极强的化学活性和物理吸附性能，很容易吸附大气中的腐蚀性介质和污染物，从而影响美观，严重影响美观。 会造成氧化膜的腐蚀，降低铝合金材料的硬度和耐磨性。 因此，必须采用适当的封闭技术来封闭氧化膜中的微孔，使氧化膜能够有效地保护铝合金表面。
目前我国主要使用低温或中温氧化膜密封剂，即镍盐型密封剂。 每升密封胶的主要成分为：镍离子0.8-1.8g/L、无毒氧化膜密封胶0.1-0.2g/L。 镍金属离子、表面活性剂0.3-0.5g/L、水化促进剂0.2-0.6g/L、络合剂0.2-0.5g/L。 该封闭工艺产生的废水中镍含量为0.1-1.8g/L，其他添加剂含量为0.3-1.2g/L。
由于长期接触镍，轻者可引起皮炎，重者可能致癌。 因此，我国加大了对镍污染的管控力度。 2008年以来，对于土地开发密度高、环境承载能力弱的地区，如珠三角、长三角部分地区，严格执行国家标准表3规定的水污染物特别排放限值。中华民国《电镀污染物排放标准》（-2008年），其中总镍含量不超过0.1毫克。 /L。 为了满足环保标准的要求，大多数企业将此类含镍废水与其他废水分开进行单独处理。
目前，常用的处理含镍废水的方法有化学沉淀（即用碱调节含镍废水的pH值，并添加金属补充剂进行中和、混凝、絮凝、沉淀）、离子交换、吸附、电解。 透析法、蒸发浓缩法和反渗透法等。其中离子交换法和吸附法不能有效去除络合大分子； 电渗析法和反渗透法对膜的要求较高，容易造成膜损坏； 蒸发浓缩法对设备要求较高，需要使用热源。 加工能耗高。
中国专利CN2.9公开了一种采用化学沉淀的电镀废水处理系统。
中国专利CN2采用阴离子交换树脂吸附镍离子，是一种阳极着色废水处理方法。
上述两种方法处理后的废水不能持续稳定地达到国家一级排放标准，会导致环境污染的隐患。 镍离子过量的原因是封孔液中含有能与镍离子形成稳定络合物的络合剂，如乙酸、氨、氟离子、乙二胺四乙酸、有机磷酸盐等，一旦镍离子与这些络合剂络合，它们非常稳定，不能通过絮凝、沉淀或离子交换去除。 因此，可溶性络合镍很容易造成废水超标。
中国专利公开了一种采用酸化法破坏络合的电镀镍废水的预处理方法。 在强酸条件下，常用的络合物如柠檬酸、氨、草酸等失去或减弱了与镍离子络合的能力，因此该方法可以将络合状态的金属镍游离出来。 该方法可以从一些弱络合剂中释放出镍离子。 但该方法的缺点是不能释放乙二胺四甲基等有机磷酸盐络合剂。 镍与磷酸氢二钠络合。 另外，添加酸后，在后续树脂对镍离子的吸附过程中，树脂对镍的吸附能力和性能会降低。
中国专利提出了一种利用芬顿氧化技术打破镍配合物形成游离镍的方法。 该方法是基于芬顿氧化产生的羟基自由基与亚铁离子具有一定的氧化还原能力，使络合物降解，从而破坏镍的络合物形式，形成游离镍。 虽然芬顿氧化可以有效氧化降解水中的有机污染物，但Ni-EDTA络合物的降解释放效率较低。 因此，该方法只能破坏镍配合物中络合能力较弱的部分。 对络合能力强的镍络合物没有明显作用，无法达到持续稳定的除镍效果。 同样，这种方法也很容易导致镍排放超标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种设备投资少、处理成本低、能完全去除废水中镍离子、能有效降解去除有机物的阳极氧化封孔产生的含镍废水的处理方法。污染物。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
本发明的阳极氧化封孔产生的含镍废水的处理方法，包括破络氧化法，将含镍废水中的镍以络合物状态游离出来，还包括以下步骤：
1）对阳极氧化封孔产生的含镍废水进行络合分解预处理，使Ni-EDTA等强络合镍化合物分解，形成游离镍或少量弱络合镍，其大分子为将有机物分解成小分子化合物；
2）经复合物预处理后的初级废水排入反应器。 将硫酸亚铁和过氧化氢添加到芬顿反应器中。 反应时，控制进水pH值2.0～6.0，通过机械搅拌氧化分解一次废水中的有机物，反应时间10min～，将含有悬浮物的二次废水排入混凝室反应罐；
3)向混凝反应池中添加苛性碱/纯碱/可溶性硫化物，调节二级废水的pH值至5.0-14.0之间，生成氢氧化镍、碳酸镍、硫化镍或其混合物； 然后加入少量凝聚剂进行反应，形成大量小颗粒和胶体，其中包括新生成的氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍。 经过此处理后，含有大量小颗粒和胶体的第三级工艺废水排入絮凝反应池；
4）向絮凝反应池中加入絮凝剂，反应生成大的胶体颗粒，包括氢氧化镍、碳酸镍或硫化镍等，然后将处理后的大胶体颗粒的颗粒排入沉淀池进行四级废水处理。坦克;
5）将沉淀池中的上清液直接泵入过滤系统，利用过滤系统滤除上清液中的少量悬浮物，然后将上清液中剩余的最终废水送入离子交换柱进一步处理。去除废水中残留的镍离子； 对沉淀池内的含氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍的沉淀物进行泥水分离处理，分离出的高镍废水泵入收集池循环利用；
6）利用水体中存在的游离镍离子，将最终废水在离子交换柱中进行离子交换，经阳离子交换排出的标准废水正常排放，其中镍离子含量小于0.1mg/L， COD小于80mg/L。
破络预处理槽所采用的装置为多元催化微电解装置、三维电解装置或光催化降解装置中的一种或组合。
硫酸亚铁占含镍废水重量的0.01%-0.6%； 双氧水占含镍废水重量的0.05%-2.0%。
一级废水在芬顿反应器中氧化分解的时间优选为15分钟至90分钟，pH值调节至2.0至6.0之间。
混凝剂为聚丙烯酰胺。
离子交换柱采用阳离子交换树脂，包括但不限于强酸型或弱酸型树脂。
本发明阳极氧化封闭产生的含镍废水处理系统，包括含镍废水收集池、若干升液泵、破孔预处理池和若干加药泵，还包括芬顿反应器、混凝器反应器 反应池、絮凝反应池、沉淀池、离子交换柱，其中，
破络预处理槽用于将Ni-EDTA等收集槽中强络合镍的络合物破碎成游离镍和少量弱络合小分子；
采用芬顿反应器对流入复合预处理池的一次含镍废水进行氧化分解，生成悬浮物形式的二次废水，其中包括小分子有机物和镍化合物的部分沉淀物；
混凝反应池用于将芬顿反应器出来的二级废水转化为含有氢氧化镍、碳酸镍和硫化镍中的一种或多种混合物的小颗粒和胶体形式的三次废水；
絮凝反应池用于将三级废水形成含有大胶体颗粒的四级废水，所述四级废水包含氢氧化镍、碳酸镍和硫化镍中的一种或多种的混合物；
沉淀池用于将流入其中的四级废水进行分离，生成待排放的上清液和含有氢氧化镍、碳酸镍和硫化镍中的一种或多种混合物的沉淀物；
沉淀池内的沉淀物与泥水分离，分离出的高镍废水泵入收集池回收再利用；
利用离子交换柱进一步吸附上清液中剩余的游离镍离子，直至达到排放标准。
与现有技术相比，本发明通过高效的预处理技术，将强络合镍的络合物打碎成游离镍，并打断和破坏难氧化降解的有机物的分子链，形成易于氧化降解的小分子化合物。处理。 然后有机物通过芬顿反应进一步被完全氧化，释放出络合的镍离子。 然后在混凝反应步骤中，加入苛性碱/纯碱/可溶性硫化物和少量混凝剂，使无机态的镍离子生成大量的镍离子。 采用胶体颗粒状氢氧化镍、碳酸镍、硫化镍或它们的混合物再次去除废水中的镍离子，然后通过絮凝、沉淀反应环节沉淀出大部分镍离子。 除去沉淀物后，将上清液从过滤系统泵入阳离子树脂交换器，再次吸附上清液中剩余的镍离子。 本发明的方法一方面可以使阳极氧化封孔含镍废水的排放持续稳定地达到国家一级排放标准，消除镍污染的风险； 另一方面可以有效氧化含镍废水中的有机污染物。 分解和去除。 本发明可彻底解决阳极氧化封孔含镍废水不能持续稳定达标的问题。