一种利用粉末活性炭改善镍钴冶炼废水除磷降COD、TOC的方法.pdf
本发明提供了一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷、降低COD和TOC的方法，属于工业废水处理领域。本发明操作步骤简单，将粉末活性炭和氧化剂加入废水中，再加入除磷剂过滤排放。整个处理过程只在工艺前端和工艺末端进行pH调节，范围比较广。处理过程中无需调节pH，减少了氧化剂、除磷剂及酸碱溶液的消耗。废水过滤时间缩短十倍以上，处理过程中无刺激性气味产生。该方法可快速、有效、安全、环保地处理镍钴冶炼废水。
（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：2024.01.05
（21）申请号2./66（2023.01）
/30(2006.01)
（22）申请日期：2023年11月24日
C02F1/52(2023.01)
（71）申请人浙江格派钴业新材料有限公司C02F1/56 (2023.01)
地址：浙江省绍兴市杭州湾上虞
C02F1/72(2023.01)
吉技术开发区纬十一路19号C02F1/76 (2023.01)
（72）发明人：罗海川，曹东强，龚利锋，王洪忠/16（2006.01）
黄飞忠，康良，罗瑞萍，陈泽民/10(2006.01)
宁祥春张璐璐郑益倩李祥贵
牛一涛
（74）专利代理机构绍兴市月星专利事务所（P.
汤氏合伙 33220
专利代理人 姜卫东
（51）国际法
C02F9/00(2023.01)
C02F1/28(2023.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
（54）发明名称
一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水去除率的方法
利用磷降低 COD 和 TOC 的方法
（57）摘要
本发明提供了一种利用粉末活性炭提纯镍的方法。
一种钴冶炼废水除磷并降低COD、TOC的方法，属于工业废弃物
水处理领域。本发明操作步骤简单。
将活性炭和氧化剂一起加入废水中，然后加入除磷剂。
整个治疗过程只是过程的最前端，
pH 调节在最后进行，调节范围广，因此无需
调节pH值，减少氧化剂、除磷剂和酸碱溶液的消耗。
废水过滤时间缩短十倍以上，处理工艺
无刺激性气味，快速、有效、安全
镍钴冶炼废水的环保处理。
权利要求 1/1 页
1.一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法，其特征在于包括：
下一步：
步骤1：将氧化剂、粉末活性炭加入到待处理的镍钴冶炼废水中，混合搅拌进行反应；
步骤2、将脱磷剂加入步骤1所得溶液中，进行反应；
步骤3、将步骤2所得溶液调节至合适的pH范围，反应完毕后过滤，得到洁净废水。
水;
步骤1所用的氧化剂包括高铁酸钾、过氧化氢、氯酸钠、次氯酸钠中的任意一种
一种或者两种以上组合；步骤2中脱磷剂为硫酸铝、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸亚铁、氯化
氯化铁、聚丙烯酰胺、硅藻土中的任一种或至少两种的组合。
2.根据权利要求1所述的一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法
其特征在于步骤1中加入的氧化剂的量为0.1％～5％。
3.根据权利要求2所述的一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法
其特征在于步骤1中加入的氧化剂的量为0.5％～1.5％。
4.根据权利要求1所述的一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法
其特征在于步骤1中粉末活性炭的粒度为80～400目。
5.根据权利要求4所述的一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法
其特征在于步骤1中粉末活性炭的粒度为200～300目。
6.根据权利要求1所述的一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法
其特征在于：步骤1中溶液的pH范围为2-7，步骤2中溶液的pH范围为2.0-7.0，步骤3中溶液的pH范围为2.0-7.0。
所述 pH 值范围为 4.0-9.0。
7.根据权利要求6所述的一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法
其特征是：步骤1中溶液的pH范围为3.0～5.0，步骤2中溶液的pH范围为3.0～4.0，步骤3中溶液的pH范围为3.0～5.0。
步骤3中描述的pH范围是5.0-7.0。
8.根据权利要求1所述的一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法
其特征在于：步骤1中镍钴冶炼废水的COD值为1500-2000
mg/L，TOC值为500-1000
mg/L，总磷含量10‑30
毫克/升。
9.根据权利要求1所述的利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法
该方法的特点是：处理后的清洁废水COD<200
毫克/升，总有机碳＜200
mg/L，总磷含量<2
毫克/升。
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一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法
方法
技术领域
本发明涉及镍钴冶炼工业废水处理领域，特别涉及一种除磷、降低COD、TOC的方法。
背景技术
随着新能源企业的快速发展，镍、钴等金属的需求不断上升，也需要各种新型萃取剂。
但大量携带有机萃取剂的镍钴冶炼废水亟待处理。
水处理工艺包括氧化法、生化法、混凝沉淀法等，其中氧化法主要依靠反应过程
2+
该过程中产生的羟基自由基具有强氧化性，存在HO失效、Fe利用率低、残渣过滤困难等问题。
22
生化法是利用微生物对废水中的部分有机物和重金属进行氧化、吸附。
利用离子可以净化废水，目前人工培养镍钴冶炼废水处理专用菌具有很强的局限性。
对各类工业废水并不是普遍适用的，生化法一般对场地要求较高。
它是利用混凝剂使小分子颗粒与胶体相互接触、凝聚形成大颗粒和大胶体，便于后续处理。
过滤。根据不同污水的成分不同，助凝剂的选择也不同。
CN2介绍了一种处理钴冶炼废水的方法，该方法不仅需要使用多种催化剂
需要化学药剂、絮凝剂和浮选除油设备，当污水处理末端使用次氯酸钠作为氧化剂时，
加入硫酸调节pH值会导致氯气的产生，从而恶化工作环境。
[0004] 本发明公开了一种高浓度有机膦废水的处理方法，其中含有大量的不溶性
采用固体颗粒来提高磷渣的过滤性，处理过程需要在强酸强碱的环境下进行反应，会使废水
加工成本仍然很高。
因此如何改善废水在氧化过程中产生的刺鼻气味，如何加快过滤时液体的流动速度，如何改善氧化过程中废水的臭味。
快速减少过滤时间是镍钴冶炼废水除磷、降低COD、TOC过程中需要解决的问题。
无刺激性气味、可快速过滤的除磷及降低COD工艺是镍钴冶炼废水领域急需解决的技术。
技术难点。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼效率的方法
废水除磷、降低COD、TOC的方法如下：
一种利用粉末活性炭提高镍钴冶炼废水除磷及降低COD和TOC的方法，包括以下步骤：
步骤1：将氧化剂和粉状活性炭加入待处理的镍钴冶炼废水中，混合搅拌
反应;
步骤2、将脱磷剂加入步骤1所得溶液中，进行反应；
步骤3：将步骤2所得溶液调节至合适的pH范围，反应完毕后过滤，得到洁净溶液。
废水;
步骤1中所用的氧化剂包括高铁酸钾、过氧化氢、氯酸钠、次氯酸钠、
任意一种或者至少两种的组合；步骤2中的脱磷剂为硫酸铝、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸
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铁、氯化铁、聚丙烯酰胺、硅藻土中的任一种或至少两种的组合。
[0007] 步骤一中，氧化剂的加入量为0.1%-5%，优选的步骤一中，氧化剂的加入量为0.5%-
1.5%。
[0008]步骤一中粉末活性炭的粒度为80-400目，优选的步骤一中粉末活性炭的粒度为
200‑300 目。
步骤1中溶液的pH范围为2-7，步骤2中溶液的pH范围为2.0-7.0，步骤3中溶液的pH范围为2.0-7.0。
pH范围为4.0-9.0。步骤1中溶液的优选pH范围为3.0-5.0，步骤2中溶液的pH范围为
3.0～4.0，步骤3中的pH范围为5.0～7.0。
步骤1中镍钴冶炼废水的COD值为1500～2000。
mg/L，TOC值为500-1000
毫克/升，总计
磷含量 10‑30
毫克/升。
[0011] 处理后的清洁废水 COD＜200
毫克/升，总有机碳＜200
mg/L，总磷含量<2
mg/L，经处理
该工艺无刺鼻气味，处理时间大大缩短，优选COD小于100
mg/L、TOC＜150mg/L、总磷含量＜
毫克/升。
本发明操作步骤简单，将粉末活性炭和氧化剂加入废水中，然后进行除磷。
整个处理过程pH值只在流程前和流程末进行调整，且范围较广。
无需调节pH值，减少氧化剂、除磷剂及酸碱溶液的消耗，废水过滤时间缩短十倍以上。
该方法能够快速、有效、安全、环保地处理镍钴冶炼废水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）
本发明在酸性条件下控制氧化剂的反应pH值，高铁酸钾、过氧化物
当氢气、氯酸钠、次氯酸钠中的任一种或至少两种的组合时，氧化性较强，有利于COD、
TOC 快速降解。
（2）
本发明添加粉末活性炭，可以吸附氯酸钠、次氯酸钠在酸性条件下产生的氯气。
避免操作人员暴露在氯气环境中，污水处理过程中无刺鼻气味。
（3）
本发明的粉末活性炭起到絮凝剂、助滤剂的作用。
还可采用铝、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁、聚丙烯酰胺、硅藻土等除磷剂去除磷。
生成的小分子聚集成较大的颗粒，可以使液体在随后的过滤阶段快速透过滤纸。
时间大大缩短。
（4）
加入本发明的粉末活性炭，可以减少氧化剂、脱磷剂及酸碱溶液的使用，从而
使污水处理成本接近甚至低于原不使用粉末活性炭的工艺成本。
（5）
本发明添加粉末活性炭还起到除磷、降低COD、TOC的作用。
碳还可以适当减少氧化剂和脱磷剂的使用，在成本几乎不变的前提下控制镍、钴的含量。
冶炼废水处理后COD小于200
毫克/升，总有机碳＜200
mg/L，总磷含量<2
mg/L，优选COD＜100
毫克/升，总有机碳＜150
mg/L，总磷含量<1
毫克/升。
附图的简要说明
[0018]图1为本发明采用粉末活性炭处理镍钴冶炼废水的工艺流程示意图。
详细方法
[0019] 为了更清楚地说明本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
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保护范围不限于给出的描述。
[0047] 比较例 1
步骤1：将8g高铁酸钾加入到2L待处理的镍钴冶炼废水中，调节pH为4，
反应在室温下搅拌1小时。
步骤2、继续在步骤1所得溶液中加入聚合硫酸铁20ml，调pH=3.5，
反应于室温下以转速搅拌1h进行；
步骤3：将步骤2所得溶液调节至pH=4.5，反应0.5h，过滤，得到清洁废液。
水。
[0047] 比较例 2
步骤1：将80毫升次氯酸钠加入到2L待处理的镍钴冶炼废水中，调节pH为4，
反应在室温下搅拌1小时。
步骤2：向步骤1所得溶液中加入10ml聚丙烯酰胺和硫酸铝，调节pH值。
3.5、室温下以转速搅拌1h进行反应；
步骤3：将步骤2所得溶液调节至pH=6.5，反应0.5h，过滤，得到净化废液。
水。
[0021] 实施例1
步骤1：将80ml次氯酸钠、2g100目粉末活性炭加入2L待处理的镍钴冶炼液中。
将废水pH值调节至4，在室温下以转速搅拌反应1小时。
步骤2：向步骤1所得溶液中加入10ml聚丙烯酰胺和硫酸铝，调节pH值。
3.5、室温下以转速搅拌1h进行反应；
步骤3：将步骤2所得溶液调节至pH=6.5，反应0.5h，过滤，得到净化废液。
水。
实施例2
步骤1：将40ml次氯酸钠、4g200目粉末活性炭加入2L待处理的镍钴冶炼液中。
将废水pH值调节至4，在室温下以转速搅拌反应1小时。
步骤2、继续在步骤1所得溶液中加入10ml硫酸铁，调节pH=3.5，在转化
室温下搅拌反应1h；
步骤3：将步骤2所得溶液调节至pH=6.5，反应0.5h，过滤，得到净化废液。
水。
实施例3
步骤1：将40ml双氧水、4g400目粉末活性炭加入到2L待处理的镍钴冶炼废液中。
在水中调节pH为2，室温下搅拌1h反应。
步骤2、在步骤1所得溶液中继续加入硫酸亚铁、硫酸铝各10ml，调节pH=4.0，
反应于室温下以转速搅拌1h进行；
步骤3：将步骤2所得溶液的pH值调节至8，反应0.5h，然后过滤，得到清洁废液。
水。
实施例4
步骤1：将1g高铁酸钾、4g400目粉末活性炭添加到2L待处理的镍钴冶炼废液中。
在水中调节pH至4，室温下搅拌1h反应。
说明书 4/4 页
步骤2：继续向步骤1所得溶液中加入2g三氯化铁和硅藻土，调节pH为3.5，
反应于室温下以转速搅拌1h进行；
步骤3：将步骤2所得溶液调节至pH=6.5，反应0.5h，过滤，得到净化废液。
水。
实施例5
步骤1：将80ml氯酸钠、4g400目粉末活性炭添加到2L待处理的镍钴冶炼废液中。
在水中调节pH至4，室温下搅拌1h反应。
步骤2、在步骤1所得溶液中继续加入氯化铝10ml，调节pH=3.5，
室温下搅拌反应1h；
步骤3：将步骤2所得溶液调节至pH=7.0，反应0.5h，过滤，得到清洁废液。
水。
[0034] 不同实验结果的分析比较如表1所示。
表1 不同实验结果分析对比
实验 COD (mg/L) TOC (mg/L) P (mg/L) 过滤时间 备注
原水.14
比较例。无
对比实施例。氯气味
例子：本质上无味
示例。无
示例。无
示例。无
示例。无
从上表结果可以看出，在对比例1和2中，虽然COD、TOC、P明显高于原水，但
污染物排放量有所减少，但基本超标，需进一步处理达标后才能排放。采用次氯酸钠作为氧气
化学处理过程中会有氯气逸出，危害相关人员的健康。
与对比例1相比，实施例1中添加0.2％粉末活性炭后，COD、TOC、P的处理深度有所提高。
过滤时间缩短了近4倍，氯气逸出现象明显。
巨大的进步。
与对比例1相比，实施例2中添加0.4%粉末活性炭后，COD、TOC处理深度均达到150
mg/L 或更低，除非 P 深度达到 1.0
mg/L，远低于排放标准，本组过滤时间与对照组相比有所缩短。
寿命缩短十倍以上，且完全没有刺激性气味。
与对比例1相比，实施例3、4、5中添加0.4%粉末活性炭后，COD和TOC处理深度
最多 200
在 mg/L 以内，除了 P 深度达到 2.0
mg/L，满足排放要求。过滤时间与对比例1、2相同
与以前相比，所用时间缩短了4倍以上，并且不会产生任何刺激性气味。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，应当注意，本领域的技术人员不难理解本发明。
对于技术人员来说，在不脱离本发明的原理的情况下，可以做出若干改进和变型，并且这些改进和变型也应当
均视为本发明的保护范围。
附说明书1/1页
图1