一种阳极氧化封孔产生的含镍废水处理方法及系统，设备投资小，处理成本低，能够彻底去除废水中的镍离子，并能有效降解去除有机污染物。通过高效的预处理技术，使强络合态的镍断裂形成游离态镍，使难氧化降解的有机物分子链断裂破坏，形成易于处理的小分子化合物。然后通过反应使有机物进一步彻底氧化，释放出络合态的镍离子。之后在混凝反应环节，加入碱和混凝剂再次去除废水中的镍离子，再通过絮凝沉淀反应使大部分镍离子沉淀下来，上清液中残留的镍离子再次通过阳离子树脂交换器吸附。废水排放能够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。
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【技术实现步骤总结】
本专利技术涉及一种含镍废水的处理方法及设备，特别涉及一种铝表面阳极封孔含镍废水的处理方法及所采用的处理系统。
技术简介
铝合金材料具有优良的物理、化学、力学和加工性能，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，经常遭受磨蚀和损伤，因此铝合金在使用前往往需要进行相应的表面处理。铝合金材料表面处理的工艺流程一般包括：脱脂、碱蚀、中和、阳极氧化、着色、封孔等。阳极氧化可以在铝合金表面形成一层氧化膜，可以明显提高铝合金的耐腐蚀性能，提高铝合金表面的硬度和耐磨性。但阳极氧化后的铝合金表面氧化膜具有蜂窝状的微孔结构，这些微孔具有极强的化学活性和物理吸附性能，容易吸附大气中的腐蚀介质和污染物，影响外观，严重时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孔技术封闭氧化膜中的微孔，使氧化膜能有效地保护铝合金表面。目前我国主要采用低温或中温氧化膜封孔剂，为镍盐型封孔剂。这种封孔剂每升主要成分为：镍离子0.8-1.8g/L、非镍金属离子0.1-0.2g/L、表面活性剂0.3-0.5g/L、水合促进剂0.2-0.6g/L、络合剂0.2-0.5g/L。封孔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，轻者会引起皮炎，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，珠三角、长三角部分地区等土地开发密度大、环境承载能力减弱的地区，已严格执行《中华人民共和国国家标准《电镀污染物排放标准》（-2008）表3规定的水污染物特别排放限值，其中总镍含量不超过0.1mg/L。为达到环保标准的要求，多数企业将这类含镍废水与其他废水分开，单独处理。 目前，含镍废水处理常用的方法有化学沉淀法（即用碱调节含镍废水pH值，加入金属捕收剂中和、混凝、絮凝、沉淀）、离子交换法、吸附法、电渗析法、蒸发浓缩法、反渗透法等。其中，离子交换法和吸附法不能有效打断络合的大分子；电渗析法和反渗透法对膜的要求高，容易发生膜损坏；蒸发浓缩法对设备要求高，需要热源，能耗大。中国专利CN2.9公开了一种采用化学沉淀法处理电镀废水的系统。中国专利CN2公开了一种采用阴离子交换树脂吸附镍离子处理阳极着色废水的方法。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，将带来环境污染风险。 造成镍离子含量过高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，如醋酸、氨水、氟离子、乙二胺四乙酸、有机磷酸酯等。
镍离子一旦与这些络合剂络合后，非常稳定，无法用絮凝沉淀或离子交换等方法去除。因此，可溶性络合镍极易造成废水超标。中国专利公开了一种采用酸化分解技术预处理电镀镍废水的方法。在强酸条件下，常用的络合剂如柠檬酸、氨水、草酸等与镍离子络合的能力会丧失或减弱，从而使络合的金属镍游离出来。该方法可以使镍离子从一些络合能力较弱的络合剂中释放出来，但该方法的缺点是不能释放被乙二胺四亚甲基磷酸钠等有机磷酸酯络合剂络合的镍。另外，加酸后，树脂对镍离子的后续吸附过程会降低树脂对镍的吸附能力和性能。中国专利提出了一种利用氧化技术打断镍络合物形成游离镍的方法。 该方法是基于氧化产生的羟基自由基与二价铁离子具有一定的氧化还原能力，发生络合降解，使络合镍断裂形成游离镍。氧化虽然能有效氧化降解水中有机污染物，但其对于Ni-EDTA络合物的降解释放效率较低。因此该方法只能对络合能力较弱的镍络合物进行分解，对络合能力较强的镍络合物的分解效果不明显，无法达到持续稳定的镍去除效果。同样，该方法也容易造成镍排放超标。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种设备投资小、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污染物的阳极氧化封孔含镍废水的处理方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：本专利技术阳极氧化封孔含镍废水的处理方法，包括解络合氧化法对含镍废水中以络合状态游离的镍，还包括以下步骤：1)对阳极氧化封孔含镍废水进行解络合预处理，使Ni-EDTA等强络合形式的镍化合物解络合形成游离镍或少量弱络合镍，大分子有机物分解为小分子化合物； 2)将解络合预处理后的一次废水排入反应器，在反应器中依次加入硫酸亚铁和过氧化氢，反应过程中控制进水pH值在2.0～6.0之间，通过机械搅拌将一次废水中的有机物氧化分解，反应时间为10min，将本次处理后的含有悬浮物的二次废水排入混凝反应池；3)向混凝反应池中加入烧碱/纯碱/可溶性硫化物，调节二次废水pH值在5.0～14.0之间，生成氢氧化镍或碳酸镍或硫化镍或它们的混合物； 然后将少量的混合液在絮凝反应池中加入絮凝剂进行反应生成包括新生成的氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍的大量小颗粒和胶体，然后将经过此处理后的含有大量小颗粒和胶体的三级废水排入絮凝反应池；4)在絮凝反应池中加入絮凝剂进行反应生成包括氢氧化镍或碳酸镍或硫化镍的大胶体颗粒，然后将经过此处理后的含有大胶体颗粒的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，通过过滤系统滤除上清液中的少量悬浮物，然后，将残留在上清液中的最终废水送入离子交换柱，进一步去除废水中残留的镍离子； 沉淀池中含有氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍的沉淀物进行泥水分离处理，分离后的含高镍废水泵入收集池循环再利用；6)最终废水在离子交换柱中利用水体中存在的游离镍离子进行离子交换，经阳离子交换后排放的达标废水正常排放，其中镍离子含量小于0.1mg/L，COD小于80mg/L。
分解预处理槽所用装置为多催化微电解装置、三维电解装置或光催化降解装置中的一种或几种的组合。硫酸亚铁占含镍废水重量的0.01%-0.6%；过氧化氢占含镍废水重量的0.05%-2.0%。反应器对一次废水进行氧化分解处理的时间优选为15min-90min，pH值调节为2.0-6.0之间。混凝剂为聚丙烯酰胺。离子交换柱采用阳离子
阳极氧化封孔含镍废水的处理方法及系统' />
【技术保护要点】
一种阳极氧化封孔含镍废水的处理方法，包括将含镍废水中镍以络合状态游离出来的络合破坏氧化方法，其特征在于还包括如下步骤：1)对阳极氧化封孔含镍废水进行络合破坏预处理，使Ni-EDTA等强络合形式的镍化合物被破坏形成游离镍或少量弱络合镍，大分子有机物分解为小分子化合物；2)将络合破坏预处理后的一级废水排入反应器，在反应器中依次加入硫酸、氯气和双氧水，反应过程中控制进水pH值在2.0～6.0之间，通过机械搅拌将一级废水中的有机物氧化分解，反应时间为10min，将本次处理后的含有悬浮物的二级废水排入混凝反应池； 3)向混凝反应池中加入烧碱/纯碱/可溶性硫化物，调节二级废水pH值在5.0～14.0之间，生成氢氧化镍或碳酸镍或硫化镍或它们的混合物；再加入少量混凝剂，反应生成大量夹杂物。该方法包括如下步骤：1)向絮凝反应池中加入絮凝剂，反应生成氢氧化镍、碳酸镍或硫化镍等大胶体颗粒，处理后的含有大量小颗粒及胶体的三级废水排入絮凝反应池；2)向絮凝反应池中加入絮凝剂，反应生成氢氧化镍、碳酸镍或硫化镍等大胶体颗粒，处理后的含有大胶体颗粒的四级废水排入沉淀池； 3)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，然后将残留在上清液中的最终废水送至离子交换柱，进一步去除废水中残留的镍离子；将沉淀池中含有氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍的沉淀物进行泥水分离处理，将分离出来的高镍含镍废水泵入收集池回收再利用；6)将最终废水在离子交换柱中利用水体中存在的游离镍离子进行离子交换，经阳离子交换后排放的达标废水正常排放，其中镍离子含量小于0.1mg/L，COD小于80mg/L。
【技术特点概要】
1.一种阳极氧化封孔含镍废水的处理方法，其特征在于，包括：
该废水中镍的破碎络合物及氧化方法，其特征在于包括如下步骤：
1）对阳极氧化封孔产生的含镍废水进行预处理，使其发生络合断裂，使Ni-EDTA等强络合物
络合镍化合物断裂，形成游离镍或少量弱络合镍，大分子
有机物分解成小分子化合物；
2）将螯合预处理后的初级废水排入反应器，
依次加入硫酸亚铁和过氧化氢，反应过程中控制进水pH值在2.0～6.0之间。
通过机械搅拌将一级废水中的有机物氧化分解，反应时间为
10min-，将含有悬浮物的二级废水排入混凝反应池；
3）向混凝反应池中加入烧碱/纯碱/可溶性硫化物，调节二级废水pH值至
调节至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
少量的混凝剂发生反应，生成大量少量的氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍。
经过本处理后的含有大量小颗粒、胶体的三级废水排入絮凝剂
混凝反应池；
4)向絮凝反应池中加入絮凝剂，反应生成含有氢氧化镍或碳的混合物
然后将处理后的胶体颗粒较大的颗粒
四、四级废水排入沉淀池；
5）沉淀池中的上清液直接泵入过滤系统，利用过滤系统进行过滤
除去上清液中的少量悬浮物后，剩余在上清液中的最终废水被送入离心机。
废水中残留的镍离子在离子交换柱中被进一步除去；沉淀池中含有氢氧化物的镍离子
\t将镍/碳酸镍/硫化镍等沉淀物分离成泥水，分离后的高镍废水泵入
放入收集罐内进行回收利用；
6）利用水体中存在的游离镍离子，在离子交换柱中处理最终废水
进行离子交换，阳离子交换后达标废水正常排放，其中镍离子含量低于
0.1mg/L，COD小于80mg/L。
2.根据权利要求1所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴思国、张倩、陈福明、谢巧玲、王丹丹、
申请人（专利权人）：深圳市世清环保科技有限公司、深圳清华大学研究院、
类型：发明
国家省份: 广东; 44
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