一种双氧水氧化与离子交换吸附组合处理化学镀镍废水的方法与流程
本发明属于工业废水处理技术领域，涉及一种含镍废水的处理方法，特别涉及一种化学镀镍废水的处理方法。
背景技术：
化学镀又称“化学镀”，因其镀层厚度均匀、针孔率高等优点，在表面处理技术中占有重要地位。 它是近年来发展较快的表面处理技术之一。 化学镀镍镀层均匀、硬度高、化学稳定性好。 同时化学镀镍工艺简单，生产效率高，成本低。 它具有许多优越的特性，已广泛应用于航空航天、汽车、电子、机械和精密仪器制造行业。
为了提高镀液的稳定性，延长使用寿命，保证镀层质量，镀液中需要添加螯合剂、稳定剂、促进剂、缓冲剂和光亮剂。 化学镀液中大量添加柠檬酸铵、柠檬酸、酒石酸、苹果酸等螯合剂。 这些物质易与镍形成稳定的络合物，如柠檬酸镍、柠檬酸镍、酒石酸镍等，给化学镀镍废水的处理带来困难。 处理化学镀镍废水的主要方法有：化学沉淀法（专利号：2.6、2.x、2.3）、电解法（专利号：2.x、2.5）、离子交换树脂法（专利号：2.2）但上述方法均具有一定的局限性。 化学沉淀法占地面积大，处理效率低，难以稳定达标； 电解法普遍处理效果不理想，镍回收率低，并可能造成二次污染； 离子交换树脂选择困难，处理能力小； 膜过滤法易堵塞，运行成本高。
我国对各种水污染物特别是重金属离子的排放要求日益严格。 总镍属于第一类污染物，排放执行《电镀污染物排放标准》（-2008年），即排放限值为0.1mg/l。 传统的废水处理方法已经不能满足环保要求。 同时，镍是一种相对昂贵的金属资源。
因此，寻找一系列成熟可靠、低成本、低能耗、简单易用的组合工艺处理化学镀镍废水，使化学镀镍废水得到有效处理具有重要意义。经处理，同时其中的有价金属可以变废为宝，作为资源重新利用，从而减少对环境的污染和对生态的破坏。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种双氧水氧化与离子交换吸附相结合处理化学镀镍废水的方法，解决了现有技术中处理效果差、处理成本高、镍回收率低等问题。一种化学镀镍废水的处理方法该方法的核心是首先通过过氧化氢氧化破坏废水中的络合剂，镍离子从络合剂中分离出来成为离子型； 然后采用离子交换吸附去除废水中的镍离子，达到排放标准； 最后通过洗脱、沉淀、热分解实现镍的回收。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双氧水氧化与离子交换吸附相结合处理化学镀镍废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步是使用过氧化氢氧化来分解复合物：
(1)首先向化学镀镍废水中添加硫酸或氢氧化钠，调节废水pH值至2.0-3.0，曝气反应10-15分钟；
(2)加入过氧化氢，控制废水ORP值在600mv~700mv，搅拌反应3h。
第二步，通过离子交换吸附处理镍离子：
(1)氧化分解后的化学镀镍废水经多介质过滤器过滤，去除废水中的杂质；
（2）除杂后的废水进入重金属交换吸附系统进行交换吸附，去除废水中的镍离子，出水达到排放标准；
(3)交换离子交换纤维上吸附的镍离子，并通过洗脱、沉淀和热分解将其回收。
本发明的优点是：该方法通过过氧化氢氧化的方法消除了包裹在金属镍离子表面的络合剂，显着提高了后续交换吸附处理的实际效果，使得化学镀镍后的重金属离子废水处理符合国家标准，满足排放要求； 同时，对化学镀镍废水中的镍进行回收再利用，有效保护了金属镍的流失，避免了二次污染。 综上所述，本发明提供的方法保证了化学镀镍废水的稳定、规范处理，降低了处理成本，提高了经济效益，具有良好的推广前景。
附图的简要说明
图1为本发明处理化学镀镍废水的流程图；
图2为本发明反应原理示意图。
详细方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
一种过氧化氢氧化与离子交换吸附相结合处理化学镀镍废水的方法，如图1所示，包括以下步骤：将车间产生的化学镀废水收集至专用化学镀镍废水收集池中，加入硫酸或氢氧化钠调节废水pH值至2.0-3.0； 调节pH值后的化学镀镍废水通过重力从收集池流入氧化反应池，加入双氧水，控制废水的ORP值在600mv-700mv，在机械作用下进行氧化分解反应3h。搅拌； 反应池内的化学镀废水由提升泵泵入多介质过滤器，滤除化学镀镍废水中的杂质； 将去除杂质后的化学镀镍废水通入重金属交换吸附系统，对废水中的镍离子进行交换吸附，交换吸附后的出水镍浓度小于0.1mg/l，直接达到排放标准后排放。 吸附在离子交换纤维上的镍离子通过洗脱、沉淀、热分解进行交换和回收。 离子交换纤维通过洗脱恢复交换和吸附性能，继续对化学镀镍废水进行交换和吸附。
多介质过滤器包括砂滤池和袋式过滤器，砂滤池内填充有不同粒径的石英砂，袋式过滤器内设有不同孔径的袋滤网。 液体通过多介质过滤器后，杂质被截留在过滤器内。
重金属交换吸附系统包括连续重金属吸附器和离子交换纤维。 重金属吸附器采用多层结构，减少液体的阻力。 离子交换纤维选用含有磺酸官能团或羧酸官能团，纤维基体采用聚丙烯纤维或聚丙烯腈纤维，经辐照接枝或化学接枝而成。
处理化学镀镍废水的原理是：
第一步是采用过氧化氢氧化法破络，即利用过氧化氢与化学镀镍废水中的络合镍反应，破坏络合剂，使镍离子从镍离子中分离出来。络合剂并变成离子。 反应原理如图2所示，其中[Ni2+--R]x-：络合镍离子，Ni2+：镍离子，R：络合物
第二步采用离子交换吸附处理镍离子，即利用离子交换纤维与化学镀镍废水中脱配位后呈离子态的镍离子发生反应，去除废水中的镍离子。 反应方程式为：
2R-SO3Na+Ni2+＝(RSO3)2Ni+2Na+
再生反应方程式为：
(RSO3)2Ni+2NaCl＝2R-SO3Na+NiCl2
镍离子回收是指将吸附在离子交换纤维上的镍离子进行交换，通过洗脱、沉淀、热分解的方式进行回收。 具体过程可以参见发明人提出的公开号的发明专利证书。
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例一： 本实施例的制备步骤包括：
1）8l、21.50mg/l化学镀镍废水，加入10ml、98%硫酸调节废水pH值至2.05；
2)加入28ml 50%双氧水，控制废水ORP值在600mv~700mv，搅拌反应3h；
3)称取100g离子交换纤维，均匀装入2根离子交换纤维柱中；
4）氧化反应后的化学镀镍废水由泵提升并吸附。 通过连续监测，出水镍浓度始终低于0.1毫克/升，完全符合标准。
实施例2： 本实施例的制备步骤为：
1）1125L化学镀镍废水，pH值为21.40mg/L，pH值为1.50，加入750g氢氧化钠，调节废水pH值为2.68；
2)加入3.75l 50%双氧水，控制废水ORP值在600mv~700mv，搅拌反应3h；
3）称取10公斤离子交换纤维，均匀装入2根离子交换纤维柱中；
4）氧化反应后的化学镀镍废水由泵提升并吸附。 通过连续监测，出水镍浓度始终低于0.1毫克/升，完全符合标准。
5)用适量再生剂对吸附后的离子交换纤维进行再生，向浓缩液中加入30g草酸，生成草酸镍沉淀；
6)草酸镍沉淀过滤后，在450℃高温无氧环境下干燥4小时；
7)制备得到的纯镍粉质量为23.60g，回收率为98.03%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，不能用于限定本发明的保护范围。 即，凡根据本发明的专利范围和说明书的内容所做的等同变化和修改，仍应落入本发明的保护范围之内。
技术特点：
技术摘要
本发明针对现有化学镀镍废水处理工艺中镍离子难以稳定达标排放的问题，提供了一种双氧水氧化与离子交换吸附相结合的处理化学镀镍废水的方法。 其方法步骤如下：（1）过氧化氢破络法：先向化学镀镍废水中加入硫酸或氢氧化钠调节pH值至2.0-3.0，然后适量加入加入过氧化氢破坏废水中的络合剂，使镍离子从络合剂中分离出来，成为离子型。 (2)离子交换吸附法处理镍离子：将氧化破络后的化学镀镍废水经多介质过滤器过滤，去除废水中的杂质； 去除杂质后的废水进入重金属交换吸附系统进行交换吸附，去除废水中的镍离子，出水达到排放标准。 吸附在离子交换纤维上的镍离子通过洗脱、沉淀、热分解进行交换和回收。 该方法能有效保证化学镀镍废水处理后的镍离子稳定满足《电镀污染物排放标准》(-2008)，同时回收废水中的镍，工艺简单，操作方便和管理，无二次污染。
技术研发人员：周从章； 王伟强； 李龙波
受保护技术使用者：深圳市前海中盛环保科技有限公司
技术开发日：2016.03.14
技术公告日期：2017.09.22