化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法与流程
技术特点：
技术摘要
本发明公开了一种废水处理方法，属于工业电镀废水处理技术领域，具体涉及一种化学镀镍、锌镍合金电镀废水的处理方法。本发明旨在解决电镀行业化学镀镍、锌镍合金电镀废水处理困难的问题。本发明包括以下步骤：步骤1、调节废液pH值；步骤2、向步骤1废液中加入氧化剂进行氧化反应；步骤3、对步骤2废液进行EFT电化学处理；步骤4、中和沉淀，分离沉淀污泥；步骤5、将步骤4处理后的废液过滤，得到中水。经本发明处理方法处理的废水，可实现重金属氢氧化物的沉淀分离、有机物的氧化、悬浮物的过滤，得到澄清度更高的中水。本发明方法可回收粗硫酸镍晶体。
技术研发人员：张定军；霍栓成
受保护技术使用人：常州市武进天工机械制造有限公司
技术开发日：2018.01.31
技术发布日期：2018.07.13
一种废水处理方法，属于工业废水处理
技术领域：
主要涉及化学镀镍及电镀锌镍合金废水的处理方法。
背景技术：
：随着社会的进步和科技的飞速发展，电镀行业得到了迅速的推动，电镀行业中的化学镀镍和电镀锌镍合金是近年来发展起来的新型镀层，因其具有光亮度好、耐腐蚀性能好、深层能力强等优点而得到了迅速的发展，但二者的电镀废水处理难度较大，是电镀废水处理的瓶颈和难点。技术实施要点：为了解决上述问题，本发明公开了一种化学镀镍和电镀锌镍合金废水的处理方法，实现了重金属氢氧化物的沉淀分离、有机物的氧化、悬浮物的净化，得到澄清度较高的再生水。本发明的目的是这样实现的：一种化学镀镍废水和电镀锌镍合金废水的处理方法，包括以下步骤：步骤1、调节废液pH值：将收集的化学镀镍废水和电镀锌镍合金废水分别处理，调节废水pH值。优选的，步骤1中废水pH值调节为3～4。步骤2、向步骤1废液中加入氧化剂进行氧化反应：加入氧化剂对有机物进行氧化反应，使有机物与Ni离子分离。进一步的，步骤2中的氧化剂为NaCl，次氯酸盐具有较强的氧化能力，对有机物进行氧化反应，使有机物与Ni离子分离。步骤3、对步骤2中的废液进行EFT电化学处理：电化学污水处理的技术要点是应用电化学氧化还原反应原理来治理污染。在外加电压作用下，利用可溶性阳极产生大量阳离子（如Fe2+、Al3+等）使废水凝聚沉淀，电絮凝的同时伴随浮选，称为电絮凝/电浮选/共沉淀。
此方法将污染物与重金属分离或生成不溶于水的沉淀物，生成的气体部分逸出水面，达到净化水质的目的。其电极反应如下：阳极反应：Fe-2E→Fe2+或Al-3E→Al3+2H2O-4E-→O2+4H+阴极反应：2H++2E→H2或Ox+Ne→ReNi2++2E→Ni步骤3EFT电化学处理的具体步骤包括：(1)在电解槽中通入一定电压的直流电，废水通过时，在外加电压作用下，利用可溶性阳极生成大量阳离子（如Fe2+、Al3+等）将废水凝聚沉淀，在浮选的同时伴随着电凝聚，称为电絮凝。混凝/电浮选/共沉淀； （2）废水中电解质的阴离子向阳极移动，在阳极失去电子而被氧化；阳离子向阴极移动，在阴极得到电子而被还原；（3）极板产生的羟基自由基氧化能力强，且无选择性，几乎能和所有的有机物发生反应。加之羟基自由基具有极高的能量，能破坏CC、CH、CN、CO、NH等化学键，因此使螯合环螯合物打开，络合剂游离出来，使络合物能最大限度的断裂，这是由于电化学处理中电絮凝具有很强的氧化还原能力，对镍离子的处理更为有效。利用此反应使污染物组分与重金属分离或生成不溶于水的沉淀物，生成的部分气体逸出水面，达到净化水质的目的。
进一步地，所述电极板包括依次连接的阳极板、第一过渡板、第二过渡板和阴极板，所述阳极板、第一过渡板、第二过渡板和阴极板的厚度比为14:11:11:5。优选地，所述阳极板、第一过渡板、第二过渡板和阴极板的厚度分别为7mm、5.5mm、5.5mm和2.5mm。进一步地，所述阳极板包括交替粘贴、压平的石墨层、导电胶层和铝板；所述过渡板包括交替粘贴、压平的石墨层、导电胶层、碳钢板和铝板；所述阴极板包括交替粘贴、压平的石墨层、导电胶层和碳钢板。优选地，阳极板的电极层数为7层，过渡板的电极层数为4层，阴极板的电极层数为3层。优选地，根据废水中污染物的量，EFT电化学处理时间为20～60分钟。进一步地，EFT电化学处理的启动电流为360A，10分钟后为276A，45分钟后为270A，60分钟后为265A。进一步地，EFT电化学处理的电极消耗为0.01～0.10m2/天。进一步的，EFT电化学处理的电化学参数如下：电压电流强度电极距离~600A/8~~~600A/8~~~200A/2~~200mm步骤4、中和沉淀、分离沉淀污泥：对于经过电化学处理的废水，再进行中和沉淀的化学处理，提高废水的pH值，从而利于大部分镍离子等金属离子的沉淀，并在步骤4中使用15-30%Ca2+溶液对溶液进行除磷。
进一步地，在步骤4中的废水中加入NaOH或CA(OH)2，使废水的pH值达到7-11，有利于大部分镍离子及其他金属离子的沉淀。进一步地，镍离子的沉淀pH值为：当镍离子含量为30-40mg/l时，pH值为8-9；当镍离子含量超过40mg/l时，pH值为9-10或以上。进一步地，在步骤4中的中和反应采用10％的NaOH溶液，并安装ORP自动控制器，对水的pH值进行调节和控制。反应式为：Ni2++2OH-→Ni(OH)2↓。进一步地，对于化学镀镍的废水处理方法，需要对废水进行除磷处理。具体方法是：在废液中加入CA2+，与次磷酸盐反应生成磷酸钙沉淀。反应方式为：3Ca2++2HPO2-→↓。进一步地，除磷工艺包括二次絮凝步骤，二次絮凝步骤采用3-5％PAC溶液和0.1％PAM溶液联合进行。步骤5：将步骤4处理后的废液过滤，得到中水。进一步地，首先在废水中加入金属捕集剂，达到捕集、吸附、去除残余微量镍离子及其他金属离子的目的；然后，将废水排入斜管，利用“浅层沉淀”的原理，缩短沉淀距离，加速沉淀分离；再进入智能过滤器，完成含镍废水的处理。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明结构合理，采用电化学方法处理化学镀镍及电镀锌镍合金废水，通过ORP自动控制器精确控制废水pH值，处理效果良好。通过重金属氢氧化物的沉淀分离将有机物氧化，再经过滤得到再生水。
本发明处理工艺环境友好，系统稳定性、可靠性高，可回收粗硫酸镍晶体，使用寿命长，易于实施。附图说明图1为本发明的总体流程图。化学镀镍及电镀锌镍合金废水处理方法的具体实施方法，包括以下步骤：步骤1、废液pH调节：将收集的化学镀镍废水和电镀锌镍合金废水分别处理，调节废水的pH值。步骤1将废水的pH值调节为3-4。步骤2、向步骤1所述的废液中加入氧化剂进行氧化反应：加入氧化剂对有机物进行氧化，使有机物与Ni离子分离。步骤2中的氧化剂为NaCl。步骤3、EFT电化学处理步骤2中的废液：将污染成分与重金属分离或生成不溶于水的沉淀物，生成的气体部分逸出水面，使水体得到净化。步骤三：EFT电化学处理的具体步骤包括：（1）电解槽中通入一定电压的直流电，废水通过时，在外电压作用下，可溶性阳极生成大量阳离子（如Fe2+、Al3+等）使废水凝聚沉淀，电凝聚过程中伴随有气体浮选，称为电凝聚/电浮选/共沉淀；（2）废水中电解质的阴离子向阳极移动并在阳极失去电子而被氧化；阳离子向阴极移动并在阴极获得电子而被还原； （3）电极板产生的羟基氧化能力，能破坏CC、CH、CN、CO、NH等化学键，打开螯合环络合物，游离络合剂。此反应使污染成分与重金属分离或生成不溶于水的沉淀物，生成的部分气体逸出水面，达到净化水质的目的。
在外界电压作用下，利用可溶性阳极产生大量阳离子，使废水凝聚沉淀。目前我司技术在废水处理领域的应用已经比较成熟。电极板包括依次连接的阳极板、第一过渡板、第二过渡板和阴极板，阳极板、第一过渡板、第二过渡板、阴极板的厚度比为14:11:11:5。EFT电化学处理时间为20~60分钟。步骤4、中和沉淀、沉淀污泥分离：对于电化学处理后的废水，进行中和沉淀的化学处理，提高废水的pH值，从而有利于大部分镍离子和其他金属离子的沉淀，在步骤4中采用15-30％CA2+溶液去除溶液中的磷。除磷过程包括二次絮凝步骤，二次絮凝步骤结合3-5％PAC溶液和0.1％PAM溶液进行。步骤5：对步骤4处理后的废水进行过滤，得到再生水。应当理解，上述描述仅用于说明，并非用于限制。通过阅读上述描述，本领域技术人员将清楚本发明所提供的示例以外的许多实施例和许多应用。因此，本发明的范围不应参考上述描述来确定，而应参考前述权利要求以及这些权利要求所属的等效方案的全部范围来确定。为了全面起见，所有文章和参考文献，包括专利申请和出版物的公开内容，均通过引用并入本文。前述权利要求中省略本文公开的主题的任何方面，并非旨在放弃该主题，也不应被视为申请人未将该主题视为所公开的申请主题的一部分。以上列出的一系列详细描述仅是对本申请可行实施方案的具体描述。它们并非旨在限制本申请的保护范围。任何不背离本申请技术精神的等效实施方案或变化都应包括在本申请的保护范围内。当前页 1 12