一种化学镀镍废液中磷酸盐高效分离及资源回收的方法.pdf

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(19) 国家知识产权局 (12) 发明专利申请 (10) 申请公开号 (43) 申请公开日期 (21) 申请号 2.9 (22) 申请日期 2022.11.30 (71) 申请人 南方生态环境部中国环境科学研究院（生态环境部生态环境应急研究所）地址：广东省广州市黄埔区云埔街（74号）专利代理机构北京站桥知识产权代理机构（普通合伙）11670 专利代理(51) 国际克莱。 C02F9/00(2023.01)/26(2006.01)/16(2023.01)C02F1/00(2023.01)C02F1/469(2006.01)C02F1/467(2006.01)/10(2023.01)(54) 发明名称：化学镀镍废料一种液体中磷酸盐高效分离及资源化的方法(57) 摘要本发明提供了一种化学镀镍废液中磷酸盐高效分离及资源化的方法，包括以下步骤： S1、化学镀镍废液的处理液体经过保安过滤器，去除废液中的颗粒杂质； S2：将保安过滤器过滤后的化学镀镍废液进行电渗析； S3：采用电技术处理含磷浓缩液； S4：- 该技术将磷精矿中的总磷浓度降低至0.2g/L以下后，废液中的亚磷酸盐全部氧化成正磷酸盐，进一步经化学处理后即可达到排放标准沉淀。

解决了目前化学镀镍废液主要处理方法造成的成本高、易二次污染的问题，并具有反应平衡、连续高效等优点。 权利要求1页、说明书7页、附图2页：将化学镀镍废液通过保安过滤器，去除废液中的颗粒杂质； S2：将保安过滤器过滤后的化学镀镍废液进行电渗析，此过程中化学镀镍废液倒入处理槽（2）内的化学镀镍废液室（7）中。 处理槽（2）两侧分别设有正、负电极。 接下来，在电场力的作用下，化学镀镍废液室（7）中的次磷酸盐和亚磷酸盐穿过阴离子交换膜，进入用于收集磷元素的含磷废液室（6），从而实现化学镀镍废液中磷的去除。 分离与浓缩； S3：采用电技术处理含磷浓缩液。 在此过程中，含磷浓缩液从含磷废液室（6）转移至磷回收单元（3），含磷浓缩液转移至磷回收单元（3）。 将浓缩液的pH调节至酸性。 磷回收装置（3）两侧设有正、负电极。 在电场力的作用下，废液中的次磷酸盐和亚磷酸盐与电芬顿反应产生的羟基发生反应。 在自由基的作用下被氧化成正磷酸盐。 正磷酸盐与体系中的Fe反应生成磷酸铁结晶沉淀。 将得到的磷酸铁清洗干燥后，在350℃下加热30分钟，得到磷酸铁产品； S4：电技术将磷精矿中的总磷浓度降低至0.2g/L以下后，废液中的亚磷酸盐全部氧化成正磷酸盐，经化学沉淀进一步处理后即可达到排放标准。 。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，将所述含磷浓缩液的pH调节至2.5-4。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的电流为12mA/cm，电压为2.2V-2.6V。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中：所述处理槽（2）从左到右分为：带正极的电极室（11）、含磷废液室（6）、化学镀镍废液室（7）、含磷废液室（6）、化学镀镍废液室（7）、带负极的电极室（11）、处理槽（2），各处理室内部采用阴离子隔开交换膜。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述两个电极室（11）一侧的底部分别通过管道连接至第一电气三通（5），所述第一电气三通（5）连接至第一电气三通（5）。第一水泵（4）通过管道。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一水泵（4）的出水口通过管道连接至集水箱（1）。 7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述两个化学镀镍废液室（7）分别通过管道连接至第二电气三通（8），所述第二电气三通（8）的出口8 )通过管道连接第二水泵(9)，第二水泵(9)的出水口通过管道连接到磷回收装置(3)。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中：所述磷回收装置(3)一侧的底部通过管道连接有第三水泵(10)。

一种化学镀镍废液中磷酸盐高效分离及资源化的方法技术领域 [0001]本发明涉及工业废水处理及资源化技术领域，具体涉及一种化学镀镍废液中磷酸盐高效分离的方法液体和资源回收方法。 背景技术 [0002] 电镀是国民加工制造业的常见工艺，广泛应用于机械、电子、航空航天等领域。 化学镀镍是电镀工业的一个重要分支。 由于其优良的耐蚀性、耐磨性、焊接性和涂层厚度均匀，在世界各地得到了广泛的应用。 [0003] 化学镀镍行业的快速发展，同时也带来了大量的化学镀镍废液需要处理的问题。 化学镀镍废液大多含有高浓度的亚磷酸盐，含量达到每升几十克。 废液中次磷酸盐浓度较高，采用生化处理方法很难被微生物有效利用。 大多数污水处理厂因处理这种废液而造成严重的磷排放问题，大量的磷被排放到水体中。 水污染严重，也是造成水体富营养化的污染物之一。 根据我国现行电镀污染物排放标准（-2008年）表3标准：总磷允许排放浓度仅为0.5mg/L。 [0004] 同时，磷也是我国紧缺的资源之一。 国土资源部已将磷矿资源列为2010年后不能满足国民经济发展需要的重要矿产之一。

近年来，大量学者正在研究如何从生活污水处理厂产生的污泥中提取日益有价值的磷资源。 化学镀镍废液中的磷如果不回收并随意排放，势必会造成如此稀缺宝贵资源的浪费。 [0005] 目前，化学镀镍废液的处理方法主要包括化学沉淀法、法等，这些方法往往需要添加大量的污水处理化学品，成本高且磷资源回收困难废液中，造成资源浪费，产生大量污泥，极易造成二次污染。 [0006] 本发明要解决的技术问题是:目前化学镀镍废液的主要处理方法成本较高，同时废液中的磷资源难以回收，造成资源浪费，产生大量污泥，且易造成二次污染。 。 [0007] 本发明的技术方案如下: [0008] 一种化学镀镍废液中磷酸盐的高效分离及资源化的方法，包括以下步骤: [0009] S1:将化学镀镍废液通过液体经过保安过滤器，去除废液中的颗粒杂质； [0010] S2:将保安过滤器过滤后的化学镀镍废液进行电渗析。 在此过程中，废液中的次磷酸盐和亚磷酸盐受到电场力的影响。 在作用下，含磷浓缩液通过阴离子交换膜进入，实现化学镀镍废液中磷的分离浓缩； [0011] S3:采用电芬顿技术对含磷浓缩液进行处理，将含磷浓缩液的pH调节至酸性，废液中的次磷酸盐和亚磷酸盐在一定浓度下氧化为正磷酸盐。电芬顿反应产生的羟基自由基的作用。 正磷酸盐与体系中的Fe反应生成磷酸铁晶体沉淀。 将得到的磷酸铁清洗干燥后，在350℃下加热30分钟，得到磷酸铁产品； [0012] S4:电芬顿技术将磷精矿中的总磷浓度降低至0.2g/L以下后，废液中的次磷酸盐全部氧化为正磷酸盐，进一步处理后即可达到排放标准。采用化学沉淀处理。

[0013] 电芬顿技术(电催化氧化)使用电化学方法来生产Fe作为芬顿试剂的连续来源。 两者产生后立即反应生成高活性的羟基自由基，降解有机物。 [0014] 进一步的，步骤S3中含磷浓液的pH调节为2.5-4，采用酸性条件与正负极生成的氢氧化物反应生成水，便于随后生成单一磷酸盐。 [0015] 进一步地，步骤S3中，电流为12mA/cm，电压为2.2V-2.6V。 进一步地，所述S2步骤中：所述处理池从左至右分为：带正极的电极室、含磷废液室、化学镀镍废液室、含磷废液室，化学镀镍废液室、带有负极的电极室和处理池中的处理室之间由阴离子交换膜隔开。 这样的设计有利于加速处理池的处理效率。 进一步地，两个电极室一侧的底部通过管道连接至第一电气三通，第一电气三通的出口通过管道连接至第一水泵。 这样的设计使得化学镀镍废液可以通过第一水泵抽出。 [0018] 优选地，所述第一水泵出口通过管道连接至集水箱，所述集水箱可收集、储存并平衡处理后的废水的水质和水量。 优选地，两个化学镀镍废液室分别通过管道与第二电动三通连接，第二电动三通的出口通过管道与第二水泵连接，第二水泵出口接入磷化装置。水通过管道。 回收单元，这样的设计可以让浓缩后的富磷废液通过第二台水泵排至磷回收单元，有利于下一步磷元素的回收。

优选地，步骤S3中：所述磷回收单元一侧的底部通过管道连接有第三水泵，所述第三水泵出口用于将处理后的化学镀镍废液排出，以利于对所述磷回收装置的处理。化学镀镍废液。 达到国家标准后排放。 [0021] 进一步优选的，所述磷回收装置与管道连接处设有滤网，以利于过滤收集不完全的磷酸盐沉淀。 电技术的反应体系中，反应原理是在H的催化作用下，产生具有极高氧化电位的羟基自由基（OH），在体系中通过电解可持续产生高活性的Fe，克服了传统的Fe芬顿问题。 该方法中有机物的降解速度不均匀，先快后慢，保证反应均衡、持续、高效。 电技术的反应体系中，除了羟基自由基的氧化外，还存在阳极氧化、阴极还原、电吸附、电浮选、电絮凝等多种作用，其处理过程效率高于传统法。 。 与传统法相比，电（电催化氧化）无需现场添加大量试剂（只需添加适量的H），节省药剂成本，且占地面积小，废水停留时间短时间短，治疗过程快。 条件并不苛刻。 设备比较简单。 电解过程中需要控制的参数只有电流和电压，易于实现自动控制。 处理过程比较清洁，仅产生少量污泥，是传统法污泥量的1/5-1/10。 。 [0026] 本发明的有益效果是: [0027] 1、本发明通过电芬顿技术回收镀镍废液中的磷酸盐，通过电解可持续生成高活性Fe，克服了镀镍废液中有机物的问题。传统芬顿法。 降解速度不平衡，先快后慢，保证反应平衡、持续高效； [0028] 2.电芬顿技术不需要现场添加大量化学品，节省了化学品成本。 占地面积小，废水停留时间短。 处理过程速度快，条件要求不高； [0029] 3、电芬顿技术系统所需的设备相对简单。 电解过程中需要控制的参数只有电流和电压，易于实现自动控制。 处理过程比较清洁，只产生少量污染。 泥。

附图说明 [0030] 图1为化学镀镍废液中低磷血症和亚磷酸盐分离浓缩同时回收的示意图； [0031] 图2是化学镀镍废液处理方法中所用的处理槽和磷回收装置的结构图。 和连接图； [0032]图3为化学镀镍废液中二次/亚磷酸盐高效分离浓缩示意图。 其中，1-收集槽，2-处理槽，3-磷回收装置，4-第一水泵，5-第一电动三通，6-含磷废液室，7-化学镀镍废液室，8-第二电气三通，9-第二水泵，10-第三水泵，11-电极室。 具体实施方式 [0034] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明进行进一步地详细描述。 显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部示例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0035] 本发明实施例中所使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并不用于限制本发明。 如本实施例和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“该”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。 通常至少包含两种。

[0036] 应当理解，尽管在本发明的实施例中可以使用术语第一、第二、第三等来描述……，但是这些……不应限于这些术语。 这些术语仅用于区分……，例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一……也可以称为第二……，类似地，第二……可以称为第二……。 [0037] 实施例1 [0038] 如图1所示，一种化学镀镍废液中磷酸盐的高效分离及资源化的方法，包括以下步骤 [0039] S1:将化学镀镍废液通过[0040] S2:将经过保安过滤器过滤后的化学镀镍废液进行电渗析。 本过程中，将化学镀镍废液倒入处理槽2内的化学镀镍废液室7中，处理槽2两侧分别设有电极室11，两个电极室11