化学镀镍废水除磷催化剂
申请日期：2019.03.30
公佈（公告）日期 2019.05.28
IPC分类号/053;/22;C02F1/28;C02F1/72;C02F1/52;C02F1/56;/16;/20
概括
本发明公开了一种化学镀镍废水除磷催化剂、包括该除磷催化剂的除磷剂及其使用方法，属于水处理技术领域。化学镀镍废水除磷催化剂由以下重量份的组分混合而成：硫酸亚铁40-50份、活性炭粉40-50份、二氧化锰5-10份、废半导体粉末5-10份。本发明可完全替代普通试剂中的硫酸亚铁剂。在处理同等总磷浓度的废水时，本发明除磷催化剂的用量仅为传统硫酸亚铁的30-50％，反应产生的污泥量仅为普通试剂产生污泥量的20％左右，可降低生产成本，提高工作效率。
索赔
1.一种化学镀镍废水除磷催化剂，其特征在于：由以下重量份的组分混合而成：硫酸亚铁40-50份、活性炭粉40-50份、二氧化锰5-10份、废旧半导体粉末5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水除磷催化剂，其特征在于：所述废弃半导体粉末为含镓半导体、锗半导体中的一种或其复合材料。
3.根据权利要求2所述的一种化学镀镍废水除磷催化剂，其特征在于：所述含镓半导体为氮化镓半导体。
4.根据权利要求2所述的用于化学镀镍废水的除磷催化剂，其特征在于：所述废旧半导体粉末的粒径为30～200μm。
5.根据权利要求4所述的一种化学镀镍废水除磷催化剂，其特征在于：所述废旧半导体粉末采用如下方法制备：取废旧含镓半导体和/或废旧锗半导体，经破碎、研磨、过筛，得到粒径为30～200μm的废旧半导体粉末。
6、 根据权利要求 1所述的化学镀镍废水除磷催化剂， 其特征在于： 所述活性炭粉末的粒径为 100〜400 μ m。
7.一种脱磷剂，包括脱磷催化剂，其特征在于：所述脱磷剂为脱磷催化剂与过氧化氢按重量比(3-5):10混合而成。
8.根据权利要求7所述的包含脱磷催化剂的脱磷剂，其特征在于：所述过氧化氢的质量分数为30％。
9.一种除磷剂的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、用酸调节待处理的化学镀镍废水的pH值至3-5；
S2：向S1中调节pH后的化学镀镍废水中添加脱磷剂，搅拌1-2h，得到预处理废液；
S3、使用氧化钙调节预处理废液的pH值为10～12，然后加入絮凝剂将预处理废液中的沉淀物分离，得到符合排放标准的水。
10.根据权利要求9所述的除磷剂的使用方法，其特征在于：所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺。
手动的
一种化学镀镍废水除磷催化剂、含有该除磷催化剂的除磷剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种化学镀镍废水除磷催化剂、含有该除磷催化剂的除磷剂及其使用方法。
背景技术
化学镀镍是镍盐和次磷酸盐共同作用生成的非晶态镀层，是电子、石油、计算机、汽车等领域广泛应用的表面处理技术。由于化学镀镍需要使用还原剂次磷酸钠和亚磷酸钠，化学镀镍废水中含有较高的次磷酸根离子和亚磷酸根离子，而磷离子的存在会造成水体的富营养化，影响生态环境。因此必须对镀镍废水中的磷离子进行处理。
在现有的处理废水中次磷酸盐的方法中，较为成熟的是氧化法（）。氧化法是指以亚铁离子为催化剂，以过氧化氢进行化学氧化的废水处理方法。亚铁离子与过氧化氢组成的体系又称试剂；其反应机理是在Fe2+的催化下，H202生成氧化性极强的羟基自由基（·OH），不仅能去除化学镀镍废水中高浓度的有机物，还能氧化次磷酸盐，从而达到去除次磷酸盐的效果。
但普通的氧化法（）在实际使用中也存在一些缺陷，反应过程中Fe2+被氧化为Fe3+，而Fe3+会与体系中的OH-结合生成大量的Fe(OH)3沉淀，这导致处理废水时会产生大量的污泥，增加了后续处理步骤，降低了工作效率。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种化学镀镍废水除磷催化剂，通过各组分的相互配合，具有良好的协同效应，完全可以替代普通试剂中的硫酸亚铁剂。在处理等量、等总磷浓度的废水时，本发明除磷催化剂的用量仅为传统硫酸亚铁用量的30-50％，反应产生的污泥量仅为普通试剂产生污泥量的20％左右，可以降低生产成本，提高工作效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：
一种化学镀镍废水除磷催化剂，由以下重量份的组分混合而成：硫酸亚铁40-50份、活性炭粉40-50份、二氧化锰5-10份、废旧半导体粉末5-10份。
采用上述技术方案，将硫酸亚铁、活性炭粉、二氧化锰和废旧半导体粉末混合得到的除磷催化剂具有协同效应，可以提高过氧化氢生成羟基自由基的效率，提高过氧化氢的利用率，完全可以替代普通试剂中的硫酸亚铁剂。在处理等量、相同总磷浓度的废水时，本发明除磷催化剂的用量仅为传统硫酸亚铁用量的30-50％，反应产生的污泥量仅为普通试剂产生污泥量的20％左右，可以降低生产成本，提高工作效率。
进一步的，所述废旧半导体粉末为含镓半导体、锗半导体中的一种或其组合。
采用上述技术方案，含镓半导体和锗半导体均具有激发波长的作用，采用含镓半导体或锗半导体、硫酸亚铁、活性炭粉、二氧化锰组成的除磷催化剂，各组分具有良好的协同效应，可以提高过氧化氢生成羟基自由基的效率，从而减少除磷催化剂的使用量，减少污泥的产生量。
进一步的，所述含镓半导体为氮化镓半导体。
采用上述技术方案，氮化镓半导体中的镓元素可以提高除磷催化剂的催化效率，而不会对废水造成新的污染，并与硫酸亚铁、活性炭粉、二氧化锰有协同作用。
进一步的，所述废旧半导体粉末的粒径为30～200μm。
采用上述技术方案，废旧半导体粉末的粒径可控制在30～200μm范围内，便于分散，有利于提高废水处理效率。
进一步的，所述废旧半导体粉末的制备方法为：取废旧含镓半导体和/或废旧锗半导体，经过破碎、研磨、筛分，得到粒径为30～200μm的废旧半导体粉末。
采用上述技术方案，该处理废旧半导体的方法简单、易操作，不仅可以提高除磷催化剂的除磷效率，还可以将废旧半导体重新利用，实现资源回收利用。
进一步的，所述活性炭粉末的粒径为100～400μm。
采用上述技术方案，粒径为30～200μm的活性炭粉具有比表面积大、吸附能力强的优点，当除磷催化剂与双氧水配合使用替代传统的硫酸亚铁时，产生的强氧化性的羟基自由基可以将废水中的大分子分解成小分子，此时分解后的小分子又可以被活性炭粉快速吸附，从而提高废水处理的效率。
本发明的第二个目的在于提供一种含有除磷催化剂的除磷剂。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种含有脱磷催化剂的脱磷剂，其特征在于：将脱磷催化剂与过氧化氢按照重量比(3～5)：10混合而成。
采用上述技术方案，由于本发明的除磷催化剂具有较高的催化效率，且在传统的由硫酸亚铁和过氧化氢组成的试剂中，硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:1，因此本发明的除磷催化剂的用量明显低于传统的硫酸亚铁的用量，不仅可降低原料成本，还可减少污泥的产生量。
进一步的，所述过氧化氢的质量分数为30％。
采用上述技术方案，采用质量百分比为30％的过氧化氢，其来源广泛，且与除磷催化剂配合使用，产生羟基自由基的效率高。
本发明的第三个目的在于提供一种除磷剂的使用方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：
一种除磷剂的使用方法，包括以下步骤：
S1、用酸调节待处理的化学镀镍废水的pH值至3-5；
S2：向S1中调节pH后的化学镀镍废水中添加脱磷剂，搅拌1-2h，得到预处理废液；
S3、使用氧化钙调节预处理废液的pH值为10～12，然后加入絮凝剂将预处理废液中的沉淀物分离，得到符合排放标准的水。
采用上述技术方案，在酸性环境下，使用本发明的除磷剂可以有效去除化学镀镍废水中的次磷酸盐/亚磷酸盐，降低废水中的总磷含量，降低废水的COD值，与絮凝剂配合使用，可以降低废水中的悬浮物，使废水达到排放标准。
进一步的，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
采用上述技术方案，聚丙烯酰胺具有良好的絮凝效果，可以凝聚废水中的悬浮物，提高废水处理效果。
综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、将硫酸亚铁、活性炭粉、二氧化锰和废旧半导体粉末混合得到的除磷催化剂具有协同效应，可以提高过氧化氢生成羟基自由基的效率，提高过氧化氢的利用率，完全可以替代普通试剂中的硫酸亚铁剂。在处理同等总磷浓度的废水时，本发明除磷催化剂的用量仅为传统硫酸亚铁用量的30-50%，反应产生的污泥量仅为普通试剂产生污泥量的20%左右，可以降低生产成本，提高工作效率；
2、含镓半导体、锗半导体具有激发波长的作用，由含镓半导体或锗半导体、硫酸亚铁、活性炭粉、二氧化锰组成的除磷催化剂，组分之间有很好的协同效应，可以提高过氧化氢生成羟基自由基的效率，从而减少除磷催化剂的使用量，减少污泥的产生量；
3、氮化镓半导体和磷化镓半导体是常见的含镓半导体，来源广泛，成本相对较低，可以降低生产成本，不会对废水造成新的污染，与硫酸亚铁、活性炭粉、二氧化锰等配合使用效果良好。