基于臭氧氧化及生化技术处理化学镀镍废水
申请日期：2015.12.28
公佈（公告）日期：2016.05.25
IPC分类编号C02F9/14; /16; /20
概括
本发明涉及一种基于臭氧氧化与生化技术的化学镀镍废水处理方法，属于环境保护领域。通过臭氧预氧化，使对微生物有抑制作用的次磷酸盐在生化处理前转化成正磷酸盐。同时臭氧可以氧化部分络合物，络合物断裂后的镍变成游离镍离子。通过沉淀池沉淀出80%以上的金属镍，使沉淀池出水中总镍降低至1.
摘要及附图
索赔
1、一种基于臭氧氧化-生化技术的化学镀镍废水处理方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤1、向化学镀镍废水中加入臭氧，使次磷酸盐和亚磷酸盐转化为正磷酸盐，同时氧化破坏部分与镍配位的络合剂，直至废水中不含次磷酸盐和亚磷酸盐，得到溶液A；
步骤2、用碱溶液控制步骤1所得溶液ApH为8.5～9；此时碱溶液与镍离子形成沉淀；取上清液；
步骤三、将步骤二得到的上清液进行生化反应，反应完成后形成下层污泥和上清液B；
步骤4：取步骤3所得上清液B，加入沉淀剂，废水即达到国家排放标准。
2.根据权利要求1所述的基于臭氧氧化及生化技术的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：步骤3中生化反应具有如下反应过程：首先经过缺氧生化反应，废水中的大分子有机物在兼性菌作用下发生断链降解；然后经过好氧生化反应，剩余的有机物在好氧微生物作用下继续分解，与镍形成配体的柠檬酸、苹果酸、乳酸、琥珀酸等有机物被完全降解。
3.根据权利要求1所述的基于臭氧氧化-生化技术处理化学镀镍废水的方法，其特征在于：所述的沉淀剂包括硫酸镁、硫酸铝、氯化钙、硫酸钡或硫酸镁和硫酸铝的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的基于臭氧氧化-生化技术的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：所述缺氧生化反应为内置复合填料的膜法。
5.根据权利要求1或2所述的基于臭氧氧化及生化技术的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：所述的好氧生化反应为活性污泥。
6.根据权利要求1或3所述的基于臭氧氧化-生化技术的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：混合时硫酸镁和硫酸铝的加入量为：硫酸镁0.35-0.70kg/m3，硫酸铝0.20-0.30kg/m3。
手动的
基于臭氧氧化-生化技术的化学镀镍废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种基于臭氧氧化-生化技术的化学镀镍废水处理方法，属于环境保护领域。
背景技术
化学镀镍镀液中含有金属镍络合物，与镍形成配位的物质是大量的有机酸，如柠檬酸、苹果酸等，还含有大量的还原性物质如次磷酸盐、亚磷酸盐等。为了提高镀液的稳定性和产品质量，还加入缓冲剂、光亮剂等有机物质。镀液配制过程中使用大量硫酸镍、氯化镍等无机盐。因此化学镀镍漂洗废水为含有重金属和大量有机物的咸水。传统化学镀镍废水通常采用化学氧化和化学沉淀相结合的方法，处理工艺复杂，处理过程中需要反复投加酸碱和昂贵的重金属捕捉剂，运行成本高，污泥产量大。 此外，总氮、氨氮、COD、总镍的处理效果难以稳定达标《电镀污染物排放标准》（-2008）表2中的标准，为了稳定达标、降低处理成本、减少固体废物总量，需要开发新的处理技术。
现有处理技术的工艺流程为：化学镀镍废水进入废水调节池，调节废水pH为2-4，加入次氯酸钠氧化破坏与镍配位的有机络合物，同时氧化次磷酸盐或正磷酸盐，在沉淀池1中加入石灰乳调节废水pH为8.5-9.5，生成氢氧化镍、柠檬酸钙、酒石酸钙、磷酸钙、亚磷酸钙等沉淀，废水中的硫酸钙因过饱和而沉淀下来，经沉淀1完成泥水分离，沉淀池1上清液进入沉淀池2，继续加碱调节废水pH为11-12，完成金属镍的沉淀，或在中性条件下保证镍达标，加入昂贵的重金属捕捉剂，使残留的络合镍沉淀下来。 沉淀池2出水进入反调节池，用稀硫酸调节pH至6～9后排放。沉淀池1、沉淀池2污泥定期排入综合污泥池，进入普通厢式压滤机完成脱水，过滤后的水返回调节池进行二级处理。压滤机出来的污泥含水率为75%，属于危险废物，装袋密封后送固废中心处置。处理后的氨氮、总氮、总镍、COD三项指标不能稳定达到《电镀污染物排放标准》（-2008）表2中的标准。且需经过两次调酸碱工序，工艺复杂，吨水运行成本90元/m3；
发明内容
本发明的目的是为了解决现有处理技术中总氮不达标的问题，提供一种基于臭氧氧化和生化技术的化学镀镍废水处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
基于臭氧氧化—生化技术的化学镀镍废水处理方法，具体步骤如下：
步骤1、向化学镀镍废水中加入臭氧，使次磷酸盐和亚磷酸盐转化为正磷酸盐，同时氧化破坏部分与镍配位的络合剂，直至废水中不含次磷酸盐和亚磷酸盐，得到溶液A；
步骤2、用碱溶液控制步骤1所得溶液ApH为8.5～9；此时碱溶液与镍离子形成沉淀；取上清液；
步骤三、将步骤二得到的上清液进行生化反应，反应完成后形成下层污泥和上清液B；
步骤4：取步骤3所得上清液B，向其中加入沉淀剂，沉淀剂为AL3(SO4)，有效成分为沉淀剂中的阳离子。经监测，当总镍≤0.5mg/L、总铜≤0.5mg/L、总铁≤3.0mg/L、悬浮物≤50mg/L、总磷≤1.0mg/L、COD≤80mg/L、氨氮≤15mg/L、总氮≤20mg/L，pH值为6-9且达到上述标准时，废水合格。
所述沉淀剂包括硫酸镁、硫酸铝、氯化钙、硫酸钡或者硫酸镁和硫酸铝的混合溶液。
步骤3中生化反应具有如下反应过程：首先经过缺氧生化反应，废水中的大分子有机物在兼性菌作用下发生断链降解；然后经过好氧生化反应，剩余的有机物在好氧微生物作用下继续分解，与镍形成配体的柠檬酸、苹果酸、乳酸、琥珀酸等有机物被彻底降解；
缺氧生化反应为内置复合填料的膜法；
好氧生化反应为活性污泥；
硫酸镁与硫酸铝混合使用时，添加量为：硫酸镁0.35-0.70kg/m3、硫酸铝0.20-0.30kg/m3
有益效果
1、本发明是基于臭氧氧化和生化技术的化学镀镍废水处理方法，通过臭氧预氧化，使对微生物有抑制作用的次磷酸盐在生化处理前转化成正磷酸盐，同时臭氧能氧化部分络合物，络合物断裂后的镍变成游离镍离子，80%以上的金属镍在沉淀池中沉淀，沉淀池出水中总镍含量为
2、本发明在生化处理前仅使用少量氢氧化钠将废水pH值由4～5调节至pH值8～9，混凝沉淀过程中使用少量硫酸镁、硫酸铝，吨水运行成本为18元/m3。
3、现有处理工艺中，大部分有机物如柠檬酸、乳酸、苹果酸、酒石酸等是通过形成钙盐沉淀去除的，因此渣量大；废水中硫酸盐浓度高，过饱和的硫酸钙晶体使污泥量增加；现有工艺污泥含水率为75%，污泥产量为10kg/m3，吨水污泥处理成本高；本发明工艺采用生化技术降解有机物，利用硫酸镁沉淀磷酸盐，不使用石灰乳，避免了硫酸钙沉淀的形成，本发明工艺污泥产量为1kg/m3。
4、现有技术采用传统厢式压滤机进行污泥脱水，污泥含水率高达75％；本发明工艺采用隔膜压滤机进行污泥脱水，污泥含水率达到50％。
5、现有技术为保证镍及有机物的去除率，使用大量的石灰乳，固体废弃物为氢氧化镍、有机酸钙盐及磷酸钙，污泥成分复杂，回收困难，有二次污染。本发明技术采用臭氧分解+液体氢氧化钠沉淀金属镍技术，镍纯度高，且金属镍可回收利用。