一种化学镀镍废水处理方法

一种化学镀镍废水处理方法

申请数量：2.3

申请日期：2015年11月18日

申请公开号： CN A

申请公告日期：2017年5月24日

专利权人：建德市兰新环保科技有限公司

地址：浙江省杭州市建德市寿昌镇西南路46号2单元104室

发明人：朱英

专利代理机构：浙江英普律师事务所 33238

经纪人：陈晓亮、王彦军

授权公告号：CN B

授权公告日期：2019年8月13日

审查员：王华

一种化学镀镍废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对化学络合镍电镀废水进行预处理，解络合、去除连二酸； 预处理采用化学法和UV光催化氧化进行预处理；

步骤2：将步骤1得到的溶液进行均质膜电渗析处理，浓缩脱盐；

步骤三：将步骤二得到的电渗析浓缩液电解回收金属镍；

步骤4：将步骤2得到的电渗析淡水进入耐污染反渗透装置。 反渗透产生的淡水回用，浓缩的反渗透水经预处理后返回预处理装置再次进入循环。

2.根据权利要求1所述的化学镀镍废水的处理方法，其特征在于，所述化学镀镍废水为含镍5~/L的化学络合镍电镀废水。

根据权利要求1所述的化学镀镍废水的处理方法，其特征在于化学芬顿法与UV光催化氧化的协同作用包括以下步骤：将待处理的化学镀镍废水的pH值调节至2〜3后然后加入硫酸亚铁和过氧化氢并搅拌。 搅拌装置侧面安装石英紫外线灯，用紫外线照射废水。 同时向废水中添加0.05mg/L SnO2催化剂进行紫外催化氧化，然后使用0.45微米滤膜

筛选。

2.根据权利要求1所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于，第二步中的均质膜电渗析电极采用钛铂镀电极，阳极和阴极电极液分开循环。

5.根据权利要求4所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于，所述阴极电解液中添加0.5%浓度的甲基丙炔醇。

6.根据权利要求5所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于，所述均相膜电渗析中的负膜采用AME膜，膜厚为0.08~0.12μm，交换官能团为咪唑基团，含水率5~15%，离子选择性96~99%，膜电阻1~3 D/cm2。

6.根据权利要求5所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于，均质膜电渗析中的阳膜采用CME膜，交换官能团为丙烯酸基团，含水量为10〜20%，离子选择性为96~98%，膜电阻为1~3 Q/cm2。

6.根据权利要求5所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于，所述均质膜电渗析中的阴极前有厚度为5~15mm的保护层，电极液浓度为0.5~3 % 亚硫酸氢钠的成分为，运行时在线检测其浓度值。 当浓度低于0.5%时，继续添加亚硫酸氢钠，维持浓度在0.5~

3%〇

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种化学镀镍废水的零排放处理方法。 背景技术

化学镀镍废水是化学镀镍过程中产生的。 在化学镀过程中，零件会粘附一些化学镀镍液。 冲洗产生的废水中含有少量电镀液。 同时，前面分流不明确也会导致后面部分水混。 电镀液浓度高，废水处理困难。 化学镍具有很高的化学稳定性和很低的活化能，因此需要很高的化学能才能将其破坏。 因此，作为一类污染物，车间排放限值大多以硫酸亚铁+过氧化氢芬顿工艺进行镍破坏为依据。

化学镀镍废水主要含有镍离子、络合剂、次磷酸根离子三类成分。 镍离子会与络合剂结合形成络合物分子，导致镍离子无法被氢氧化钠捕获。 无法删除。 次磷酸根离子提供镍离子被还原和氧化成磷所需的电子。 因此，废水中存在络合镍（也称为化学镍）和次磷酸根离子。

锌镍合金镀层是一种新型防护镀层，具有优良的耐腐蚀性能。 国外已广泛使用。 在我国，电镀锌镍合金已应用于电缆桥架、煤矿井下液压支柱、汽车钢板和军工产品等，大大提高了产品的耐腐蚀性能，并节省了材料。 但锌镍合金电镀废水也是比较难处理的化学镀镍废水。

从化学镀镍废水中去除镍时，第一步是破坏络合物。 破坏络合物时，可以考虑用次氯酸钠进行氧化，然后加入捕回剂进行螯合处理。 捕集剂可以捕集镍离子并与其形成沉淀。 ，去除镍。 如果断络比较麻烦，可以考虑使用高效除镍剂进行螯合沉淀处理。 高效除镍剂是一种微观高分子有机化合物，通过脱镍基团与镍离子发生反应。 经过混凝絮凝后，去除镍离子，工艺过程比较简单。 效果还是比较好的。

化学镀镍废水除磷时不能采用氧化成正磷的工艺。 化学镀镍废水中的磷为次磷。 次磷不能完全氧化成正磷，所以需要用次磷去除剂沉淀。 次磷酸盐去除剂通过均相共沉淀技术与次磷结合形成沉淀物，可将磷处理至0.5mg/L以下。 同时，使用次磷酸盐去除剂进行治疗也可以去除CDD。 影响。

硫酸亚铁处理化学镀镍废水的传统工艺流程为：调节池——调酸（pH值3~4）——投加硫酸亚铁（实验确定流量）——添加双氧水（实验确定，一般最高ORP（氧化还原电位）不超过500mv，多控制在300mv~450mv）——碱调节（PH值7.0~8.0）——压滤/絮凝添加PAM——沉淀池——综合池，一般需要处理化学镍废水首先进行小实验确定用量，然后测量系统的0RP以获得试剂的最佳用量。

专利CN2.5还公开了一种锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于：该处理工艺的具体步骤如下： (1)紫外预处理：用泵将Zn~Ni电镀废水提升废水至UV反应器中，采用出口反应液回流的循环方式，保证反应时间20~40min； (2)过氧化氢氧化：向经过UV反应的废水中添加过氧化氢，添加量为电镀废水体积的0.5~2%，并采用不锈钢搅拌器搅拌，搅拌强度为60~，反应时间控制在10~20min； (3)pH调节和沉淀反应：向氧化后的废水中添加氢氧化钠溶液，采用分级pH控制方法，并使用在线pH计进行测量和控制，首先控制pH至7.5~8.5，反应5~ 15min，静置沉淀20~40min，除去底部沉淀的锌泥； 然后调节pH至9~9.5，继续反应5~15min，然后将废水通过过滤器过滤，过滤后的出水用HCl中和； (4)污泥处理：将步骤(3)沉淀的污泥采用压滤机脱水，抽出的水重新处理进入步骤(1)～(3)的系统。 处理后，泥饼含水率降至60%以下，装袋，交专业固废公司处置。

上述处理方法基本都是预处理+沉淀法，将络合剂等有机物氧化，然后利用各种沉淀剂沉淀去除镍，然后将水排出。 除了添加大量化学物质外，镍还被当作废物处理。 处理成本极高，且水无法回收利用。

本发明从上述各种化学镍电镀废水处理方法的缺点出发，结合膜分离和电解技术，发明了化学镍电镀废水近排放技术，不仅使水得到循环利用，而且使废水中的镍回收金属镍大大减少了化学品的使用，提高了整个化学镍电镀废水处理的经济性。

发明内容

本发明针对各种化学镀镍废水处理方法不能回收高附加值镍、不能实现水零排放的缺点。 针对含络合剂、次磷酸等化学镀镍废水的情况，设计了一种方法。 一种化学镀镍废水零排放处理方法，集化学预处理、均质膜电渗析、抗污染反渗透、电解等步骤于一体； 本发明的目的是提供一种可以显着节省化学品的方法，一种可以回用所有水并回收镍金属的方法。

化学镀镍废水处理方法，包括以下步骤：

步骤1：对化学络合镍电镀废水进行预处理，解络合、去除连二酸；

步骤2：将步骤1得到的溶液进行均质膜电渗析处理，浓缩脱盐；

步骤三：将步骤二得到的电渗析浓缩液电解回收金属镍；

步骤4：将步骤2得到的电渗析淡水进入耐污染反渗透装置。 产生的反渗透淡水回用，反渗透浓水经预处理后返回预处理装置再次进入循环。

反渗透的抗污染功能主要依靠耐酸反渗透膜的使用。 另外，进水网格采用宽流道聚四氟乙烯制成，厚度为0.9毫米，网格半径为1.5-2毫米。 乙烯基网格。 采用耐酸反渗透膜，有利于重金属污染时的酸洗。 PTFE的宽流道也容易堵塞。 共同实现了抗污染功能。

优选的，所述化学镀镍废水处理方法中的化学镀镍废水为含镍5％/L的化学络合镍电镀废水。

优选地，所述化学镀镍废水处理方法步骤一中的预处理采用化学芬顿法和紫外光催化氧化协同进行预处理。

优选的，所述化学芬顿法与紫外光催化氧化协同作用的化学镀镍废水处理方法，包括以下步骤：将待处理的化学镀镍废水的pH值调节至2〜3，然后添加硫酸亚铁和搅拌过氧化氢。 搅拌装置侧面安装石英紫外灯，对废水进行紫外线照射。 同时向废水中添加0.05mg/L Sn02催化剂进行紫外催化氧化，然后用0.45微米滤膜过滤。

优选的，所述化学镀镍废水处理方法第二步中的均质膜电渗析电极采用钛铂镀电极，阳极和阴极电极液分别循环。

优选地，所述化学镀镍废水处理方法步骤5中的阴极电解液中添加0.5％浓度的甲臜。

炔丙醇。

优选地，化学镀镍废水处理方法中的均质膜电渗析中的负膜采用AME膜，膜厚为0.08～0.12mm，交换官能团为咪唑基团，含水量为5～15％。 ，离子选择性为96~99%，膜电阻为1~3 D/cm2。

优选地，化学镀镍废水处理方法中的均相膜电渗析中的正极膜采用CME膜，交换官能团为丙烯酸基团，含水量为10〜20%，离子选择性为96〜98 %，膜电阻为1~3 Q/

cm2〇

优选的，所述化学镀镍废水处理方法中均质膜电渗析的阴极前有厚度为5～15mm的保护层，所述电极溶液由浓度为0.5～3的亚硫酸氢钠组成。 %。 ，运行时在线检测其浓度值。 当浓度低于0.5%时，继续添加亚硫酸氢钠，维持浓度在0.5~3%；

均相膜电渗析中，阴极前有一层厚度为5~15mm的保护层，是指一块尺寸为400*800mm或600*的超高分子量PE板，厚度为5~15mm。 5-15毫米。 ，中间挖空340*690毫米或480*990毫米，填充厚度为2毫米、网格半径为1.5-2毫米的宽通道聚四氟乙烯网格板框架结构。 板框侧面设有板框结构。 保护液进出口。 保护液为浓度0.5%-2%的亚硫酸氢钠溶液。 板框两侧用两片尺寸为400*800mm或600*12⑻mm的全氟磺酸正片密封，形成完整的保护层。

这种化学镀镍废水零排放处理方法的具体处理流程如下：经过预处理破络物、去除次磷后，进入均质膜电渗析浓缩和脱盐； 电渗析精矿的质量浓度达到15～20％，进入电解装置，电解回收金属镍； 电渗析淡水进入抗污染反渗透，反渗透淡水回用，反渗透浓水返回预处理水。 预处理后，处理装置再次进入循环。

上述化学镀镍废水的零排放方法中，其预处理方法采用化学芬顿法与UV光催化氧化的协同作用。 化学芬顿是将pH值调至2~3，然后加入硫酸亚铁和双氧水，搅拌。 搅拌装置侧面安装石英紫外线灯，用紫外线照射废水。 同时向废水中添加0.05mg/kg。 采用L Sn02催化剂进行紫外催化氧化，然后用0.45微米过滤进行过滤，破坏络合物，去除有机物，使废水满足均相膜电渗析的进水要求。

上述化学镀镍废水零排放方法中，均质膜电渗析的电极采用镀钛铀电极，阳极和阴极电极液分别循环。 为了保护阴极析出的金属镍，在阴极电解液中添加0.5%浓度的甲基丙炔醇； 负极膜为AME膜，膜厚0.08~0.12mm，交换官能团为咪唑基，含水量5~15%，离子选择性96~99%，膜电阻1~ 3Q/cm2。 正膜采用CME膜，交换官能团为丙烯酸基团，含水量10~20%，离子选择性96~98%，膜电阻1~3D/cm2； 为了防止镍元素在阴极析出，在阴极前加一层厚度为5~15mm的保护层。 保护层和浓缩室不引导液体。 溶液独立循环。 该溶液由浓度0.5~3%的亚硫酸氢钠组成。 运行过程中，在线检测其浓度值。 当浓度低于0.5%时，继续添加亚硫酸氢钠，保证浓度为0.5~3%。

高亮效果：

1、由于化学镍中含有络合剂，用普通方法处理达标排放的成本非常高，也很难。 而本发明采用ED+RO的组合膜工艺，实现了零排放，无废水排放，不产生废水。 电镀污泥排放对破网要求相对较低，还可以回用水，回收金属镍，大大降低了整个处理成本；

2、本发明采用镍离子专用阴阳离子交换膜，避免了普通离子交换膜的镍离子中毒问题；

3、采用阴极保护层，并在阴极电解液中添加沉淀抑制剂，防止镍金属在阴极析出，保证

确认装置稳定运行。附图说明

为了更加清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简单介绍。 显然，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。 对于本领域普通技术人员来说，基于这些附图，在不付出创造性劳动的情况下，还可以得到其他附图。

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明预处理流程示意图。

图3为本发明均相膜电渗析工艺流程图。

图4本发明膜组件装置示意图

参考编号： 1.紫外发射装置； 2.试剂入口； 3、废水入口； 4、预处理出口； 5、极端液孔； 6、保护液孔。详细方法

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。 以下实施例是对本发明的解释，并且本发明不限于以下实施例。

实施例1

如图1至图4所示，本发明提供了一种化学镀镍废水处理装置，依次包括预处理容器装置、均质膜电渗析装置、抗污染反渗透装置、淡水回用装置。 装置内设有紫外发射装置1； 均质膜电渗析装置连接电解装置，电解装置连接金属镍回收装置； 抗污染反渗透装置与预处理容器装置之间连接有管道； 抗污染装置 反渗透的抗污染功能主要依靠耐酸反渗透膜的使用。 另外，所采用的进水格栅采用宽流道聚四氟乙烯制成，厚度为0.9毫米，格栅半径为1.5-2毫米。 乙烯基网格。 采用耐酸反渗透膜，有利于重金属污染时的酸洗。 PTFE的宽流道也容易堵塞。 共同实现了抗污染功能。

化学镀镍废水处理装置的预处理容器装置中设置有搅拌装置5。 预处理容器装置设有废水入口3和预处理出口4。硫酸亚铁和双氧水从试剂入口2加入； UV发射装置1为石英紫外灯管，安装在预处理容器的一侧。

化学镀镍废水处理装置中预处理容器装置的预处理出口4设有0.45微米

过滤膜； 化学镀镍废水处理装置中均质膜电渗析的电极为钛镀铂电极。

化学镀镍废水处理装置中均质膜电渗析的阴极前有5~15mm的保护。

层; 均质膜电渗析中阴极前有一层厚度为5~15mm的保护层，是指尺寸为400*800mm或600*的超高分子量PE板，其厚度为5-15毫米，中间空心340*690毫米或480*990毫米，填充宽流道聚四氟乙烯网格，厚度为2毫米，网格半径为1.5-2毫米。 板框侧面设置保护液入口和出口。 保护液为浓度0.5%-2%的亚硫酸氢钠溶液。板框两侧用两片尺寸为400*800mm或600*的全氟磺酸阳极膜密封，形成完整的保护。层; 化学镀镍废水处理装置中均质膜电渗析膜组的结构中膜采用AME膜，阳极膜

使用CME膜。

某化学镍电镀废水，CDD含量为/L，硫酸镍含量为16mg/L。 图2所示装置中经过化学+催化UV预处理后，CDD降低至200mg/L，化学镍转化为离子镍。 预处理后的料液进入均质膜电渗析。 电渗析的负膜采用负膜AME含水率为6%，离子选择性为97%，膜电阻为3^/cm2，正膜CME含水率为15%，离子选择性为96％，膜电阻为1.5^/cm2，保护液浓度为2％，使用的电流密度为15mA/cm2，进行循环浓缩。 最终浓缩液中硫酸镍的浓度为16％，进行电解设备，通过电解得到纯度较好的金属镍。 新鲜液为0.45%，进入耐污染反渗透装置。 淡水经反渗透处理后浓度为0.01%，可回用。 反渗透浓缩水返回预处理装置。 整个运行状况良好，无废水排放，无电镀污泥排放。 废水综合处理成本低于20元/吨。

实施例2

某化学镍电镀废水，COD含量为/L，硫酸镍含量为600mg/L。 该装置经过化学+催化UV预处理后，COD降至220mg/L，化学镍转化为离子镍。 预处理后的料液进入均质膜电渗析。 电渗析的负膜采用负膜AME含水量8%，离子选择性98%，膜电阻2.5Ω/cm2，正膜CME含水量8%。 为12%，离子选择性为97%，膜电阻为1.8Ω/cm2，保护液浓度为2.5%，使用的电流密度为16mA/cm2，最终浓液中硫酸镍的浓度为13%，进行电解设备，通过电解得到纯度较好的金属镍。 0.5%的新鲜液体进入耐污染的反渗透装置。 淡水经反渗透处理后浓度为0.02%，可回用。 反渗透浓缩水返回预处理装置。 整个运行状况良好，无废水排放，无电镀污泥排放。 废水综合处理成本低于20元/吨。

实施例3

某锌镍合金化学镀镍废水中CDD含量为/L，硫酸镍含量为12mg/L。 该装置经过化学+催化UV预处理后，COD降至300mg/L，化学镍转化为离子镍。 预处理后的料液进入均质膜电渗析。 电渗析的负膜采用含水量为AME为10%、离子选择性为96%、膜电阻为3Ω/cm2的负膜，以及含水量为CME的正膜。 为18%，离子选择性为98%，膜电阻为2.6D/cm2，保护液浓度为3%，使用的电流密度为20mA/cm2，进行循环浓缩，镍的浓度最终浓缩液中硫酸盐为15%，进行电解设备，通过电解得到纯度较好的金属镍。 浓度为0.4%的新鲜液体进入耐污染的反渗透装置。 新鲜产水经反渗透处理后浓度为0.01%，可回用。 反渗透浓缩水返回预处理装置。 整个运行状况良好，无废水排放，无电镀污泥排放。 废水综合处理成本低于20元/吨。

另外，需要说明的是，凡基于本发明专利的构思和原理所做的等同或者简单的改变，均包含在本发明专利的保护范围之内。 本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例进行各种修改、补充或者以类似的方式替换，只要不脱离本发明的结构或者超出本发明所限定的范围即可。索赔。 均应落入本发明的保护范围之内。