本发明涉及含镍废水处理技术领域，具体涉及一种含镍废水回用处理工艺及其处理系统。
背景技术：
铝合金型材生产会产生含镍废水，含镍废水中含有大量的有机螯合剂，镍离子被螯合剂结合形成络合物，此类含镍废水处理起来很难达标，是行业内难处理的废水。
目前常用的废水处理方法有化学沉淀法、离子交换法、吸附法、电渗析法和反渗透法等。例如，公告号为发明专利公开了一种含镍废水的处理方法，包括：利用含镍废水收集池收集含镍废水并泵入络合物破碎氧化池；向络合物破碎氧化池中加入硫酸直至络合物破碎氧化池中的pH值在2.0～2.5之间；然后向络合物破碎氧化池中加入硫酸亚铁和双氧水破碎镍络合物，使镍络合物破碎形成游离镍，处理后的废水流入一级反应沉淀池；向一级反应沉淀池中加入石灰直至一级反应沉淀池中的pH值在10.0～10.5之间；然后向一级反应沉淀池中加入混凝剂进行混凝沉淀；将沉淀物进行泥水分离处理；处理后的废水流入二级反应沉淀池； 向二次反应沉淀池中加入漂白水，将废水中残存的氰化物等有机络合物氧化，并调节二次反应沉淀池的pH值至10.0～10.5之间进行再沉淀；将二次反应沉淀池中的沉淀物进行泥水分离处理；将二次反应沉淀池处理后的废水和沉淀物进行泥水分离处理后分离出的废水泵入过滤系统；利用过滤系统将二次反应沉淀池中的废水过滤出来，对沉淀物进行泥水分离处理，分离出废水中的少量泥浆及部分悬浮物。
上述含镍废水处理方法，在二次反应沉淀池中调节pH值至10.0～10.5之间再进行沉淀后，废水中仍然有未反应的Ni离子，若要降低残留的Ni离子，则需要增加前道工序的投药量和投药次数，因此该处理方法存在处理时间长、成本高的缺点。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种含镍废水回用处理工艺，该工艺具有处理时间短、成本低的优点。
本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的：一种含镍废水回用处理工艺，包括以下步骤：
步骤1.废水曝气；
步骤2、向废水中加入酸，降低pH值，再进行反应；
步骤3、向废水中同时加入NaOH和CaCl2，进行沉淀；
步骤4、向废水中准确添加NaOH调节pH值；
步骤5、向废水中添加有机改性硅溶胶和PAC；
step6.废水进入DF系统；
Step7.调节DF系统产生的回用水的pH值至6.0～9.0；对DF系统出来的浓缩污泥进行脱水。
采用上述技术方案，在反应池中通过再次准确加入NaOH对含有Ni(OH)2颗粒废水的pH值进行有效调节，同时向池中加入一定量的SC-101有机改性硅溶胶，使废水中未反应充分的Ni能够完全反应；同时向池中加入一定量的PAC，可以使废水中的Ni(OH)2颗粒絮凝成较大的颗粒，便于后续的DF系统进行深度处理。
该处理方法与以前工艺中增加用量、增加加药次数相比，具有处理时间短、成本低的优点。
优选的，所述步骤6中，在DF系统中用于缓冲废水和容纳回流浓水的水池中添加粉状碳。
采用上述技术方案，粉状炭具有多孔结构，吸附颗粒的能力强，有利于颗粒絮凝。
优选的，步骤2中所述容纳废水的容器采用玻璃钢材质。
采用上述技术方案，FRP材料的耐腐蚀性能强。
优选的，步骤3中所述盛放废水的容器采用PE材质。
采用上述技术方案，PE材料具有较强的抗氧化、抗强腐蚀性能。
综上所述，本发明至少包括如下有益技术效果之一：
1、通过在池子里加入一定量的SC-101有机改性硅溶胶和PAC，使废水中未反应的Ni完全反应，将废水中的Ni(OH)2颗粒絮凝成较大的颗粒，便于后续DF系统进行深度处理；
2、通过在DF体系中添加粉末炭，利用粉末炭的多孔结构，提高对颗粒的吸附能力，有利于颗粒絮凝。
附图的简要说明
图1为具体实施方式中含镍废水回用处理工艺的流程图。
图中1.废水收集池；2.废水提升泵；3.酸化池；4.反应池；5.反应池；6.沉淀池；7.df反应池；8.df浓缩池；9.df循环泵；10.df微滤膜系统；11.产水调节池；12.df产水储罐；13.排水泵；14.污泥浓缩池；15.板框压滤机；16.df浓水回水管。
详细方法
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明公开的一种含镍废水回用处理系统包括依次连接的废水收集池1、废水提升泵2、酸化池3、反应池4、反应池5、沉淀池6、DF反应池7、DF浓缩池8、DF循环泵9、DF微滤膜系统10、产水调节池11、DF产水储罐12、排水泵13。
废水收集池1设计参数：容积100m³、混凝土内壁防腐处理、配套液位控制器。废水收集池1主要作用是对废水进行初步调节，使废水的温度、水量、水质达到相对稳定的指标，便于后续处理设备的稳定运行。同时废水收集池1还作为应急水池，在设备故障、检修等原因造成废水量急剧增加时，起到应急储存作用。
废水提升泵2设计参数：容积流量q=15m³/h，扬程h为15m，一台用一台备用。配套设施：耐腐蚀底阀、吸水槽、管路系统。废水提升泵2主要作用：将废水适时定量提升至酸化池3。
酸化池3设计参数：容积5m³，加厚PE材质。配套设施：硫酸加药系统、pH调节系统、搅拌器、液位控制器、加药管路。酸化池3主要作用：调节废水酸度，因为原水pH值可能高于氧化所需值，所以需要加酸进行调节，使其在最佳状态下进入下游工艺。
反应池4设计参数：容积20m³，采用FRP强耐腐蚀材质。配套设施：硫酸亚铁、过氧化氢自动加药系统、pH检测仪、搅拌器及加药管道。反应池4主要作用：利用试剂（由硫酸亚铁和过氧化氢组成）产生的大量羟基自由基，对有机物进行氧化分解。
反应池5设计参数：容积5m³，PE增稠材质。配套设施：pH调节系统、搅拌器、加药管道。反应池5主要作用：反应阶段废水呈酸性，需加入NaOH调节pH值至碱性条件，使废水中的Ni离子与石灰中的OH-发生反应生成Ni(OH)2，同时加入CaCl2引入钙盐，起到良好的混凝效果，有利于后续工艺的初步沉淀。
沉淀池6设计参数：容积80m³。配套设施：斜管填料、污泥泵及管道系统。主要作用：对初级反应产生的沉积物进行初步沉淀，可有效减少后端膜系统工作量，降低建设及运行成本。
DF反应池7设计参数：容积5m³，PE增稠材质。配套设施：NaOH、PAC、SC-101型有机改性硅溶胶自动加药系统、pH调节系统、搅拌器及加药管线。DF反应池7主要作用：在反应池5中通过再次准确加入NaOH，将含有Ni(OH)2颗粒的废水有效调节pH值，并向池中加入一定量的SC-101型有机改性硅溶胶，使废水中未充分反应的Ni完全反应；同时向池中加入一定量的PAC，使废水中的Ni(OH)2颗粒絮凝成较大的颗粒，便于后续的DF微滤膜系统10进行深度处理。
DF浓缩罐8、DF循环泵9、DF微滤膜系统10组成DF系统。
DF浓缩池8设计参数：容积5m³，PE增稠材质。配套设施：pH监测系统、粉炭投加系统、污泥泵、液位控制器、加药管路。DF浓缩池8主要作用：进入DF系统的废水在此池缓冲，DF系统返回的浓水也返回此池；同时此池兼顾投加粉炭、污泥浓缩转运等功能。
df循环泵9设计参数：容积流量q=80m³/h，扬程h为35m，一用一备，材质为铸铁。配套设施：管道系统、气动阀组。df循环泵9主要作用：将废水及时定量地送入df微滤膜系统10进行循环。
DF微滤膜系统10设计参数：产水量15m³/h，采用pvdf材质，配置20片DF-810w微滤膜。配套设施：管道系统、产水量电动阀组、气水反冲洗系统、自控系统及监测仪表。DF微滤膜系统10主要作用：对产出颗粒物的废水进行固液高效分离，达到去除重金属颗粒、回收洁净水资源的目的。
产水调节池11设计参数：调节量为5m³/h，材质为PE加厚。配套设施：自动加药系统、pH调节系统、搅拌器。产水调节池11主要作用：调节DF系统产出的再生水pH值至6.0-9.0，达到排放标准。
上述含镍废水回用处理系统对含镍废水的处理工艺如下：
第一步，将含镍废水在废水收集池1中曝气；
第二步，废水提升泵2将废水收集池1中的废水泵送至酸化池3，废水被酸化降低pH值后进行反应；
第三步，废水进入反应罐4，加入硫酸亚铁、过氧化氢进行镍络合物破坏，使镍络合物破碎，形成游离镍；
第四步，废水进入反应池5，加入NaOH、CaCl2进行沉淀；
第五步，废水进入沉淀池6进行初步沉淀，沉淀出来的污泥由泵送至污泥浓缩池14、板框压滤机15进行脱水处理；
第六步，废水进入DF反应池7，准确加入NaOH调节废水的pH值，向废水中添加SC-101有机改性硅溶胶和PAC；
第七步，废水进入DF浓缩池8，添加粉炭，沉淀后的污泥由泵送至污泥浓缩池14、板框压滤机15进行脱水处理；
第八步，DF循环泵9将DF浓缩罐8中的废水泵送到DF微滤膜系统10，废水在DF-810W型微滤膜作用下实现固液分离，未透过DF-810W型微滤膜的浓缩水经DF浓水回流管16流回DF浓缩罐8，透过DF-810W型微滤膜的输出水进入产水调节罐11；
第九步，产水调节池11调节产水pH值为6.0～9.0，经检测各项指标达标后产水排放。
本具体实施方式所述均为本发明的优选实施例，并非用以限制本发明的保护范围，因此，凡是基于本发明的结构、形状、原理所作的等效变化均应涵盖于本发明的保护范围。
技术特点：
1.一种含镍废水回用处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤1.废水曝气；
步骤2、向废水中加入酸，降低pH值，再进行反应；
步骤3、向废水中同时加入NaOH和CaCl2，进行沉淀；
步骤4、向废水中准确添加NaOH调节pH值；
步骤5、向废水中添加有机改性硅溶胶和PAC；
step6.废水进入DF系统；
Step7.调节DF系统产生的回用水的pH值至6.0～9.0；对DF系统出来的浓缩污泥进行脱水。
2、根据权利要求1所述的含镍废水回用处理工艺，其特征在于：步骤3中机改性硅溶胶为sc-101型。
3.根据权利要求1所述的含镍废水回用处理工艺，其特征在于：步骤6中，在DF系统中缓冲废水和容纳回流浓水的水池中添加粉炭。
4.根据权利要求1所述的含镍废水回用处理工艺，其特征在于：步骤2中盛放废水的容器采用玻璃钢材质制成。
5.根据权利要求1所述的含镍废水回用处理工艺，其特征在于：步骤3中盛放废水的容器采用PE材质。
6.根据权利要求1至5任一项所述的含镍废水回用处理工艺的处理系统，其特征在于包括废水收集池(1)、酸化池(3)、反应池(4)、反应池(5)、沉淀池(6)、DF反应池(7)、DF浓缩池(8)、DF微滤膜系统(10)、产水量调节池(11)、污泥浓缩池(14)、板框压滤机(15)，其中废水收集池(1)用于废水曝气，酸化池(3)用于调节废水的酸度，反应池(4)用于废水的氧化，反应池(5)用于废水与NaOH和CaCl2的絮凝反应，沉淀池(6)用于絮凝反应后的初步沉淀，DF反应池(7)用于废水的进一步絮凝反应用有机改性硅溶胶和PAC对废水进行处理，DF浓缩池(8)用于缓冲废水并容纳DF微滤膜系统(10)回流的浓水，DF微滤膜系统(10)用于对产生颗粒物的废水进行固液分离，产水调节池(11)用于调节产出回流水的pH值至达标排放，污泥浓缩池(14)和板框压滤机(15)用于对DF微滤膜系统(10)浓缩的污泥进行脱水。
7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于：DF浓缩池(8)还用于投加粉炭及污泥浓缩转运。
8.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，还包括具有停机时自动排空保护功能的清洁装置。
技术摘要
本发明涉及含镍废水处理技术领域，具体为一种含镍废水回用处理工艺，包括如下步骤：废水曝气；废水酸化降低pH值后进行反应；向废水中同时加入NaOH和CaCl2后进行沉淀；向废水中准确加入NaOH调节pH值；向废水中加入有机改性硅溶胶和PAC；废水进入DF系统；将DF系统产生的回用水的pH值调节为6.0～9.0；DF系统浓缩污泥脱水。通过向池中加入一定量的SC-101有机改性硅溶胶和PAC，使废水中未完全反应的Ni完全反应，废水中的Ni(OH)2颗粒絮凝成较大的颗粒，便于后期DF系统进行深度处理。
技术研发人员：刘康华； 任海峰
受保护技术使用人：无锡清诺环境工程有限公司
技术开发日：2020.03.27
技术发布日期：2020.06.16