申请日2012.12.07
公开(公告)日2013.04.03
IPC分类号C02F9/08; C02F7/00; C02F101/20; C02F1/66; C02F1/52
摘要
本发明公开了一种去除污水中镍的方法，属于环境保护中污水处理领域。本发明通过向含镍污水中加入聚合氯化铝、离子分散剂和表面活性剂，搅拌、曝气从而达到去除镍的目的。其中离子分散剂为五水偏硅酸钠、草酰乙酸、酮戊二酸中的一种;表面活性剂为二辛基琥珀酸磺酸钠、甘胆酸钠中的一种;微纳米曝气器的气泡直径为0.1～0.3μm。本发明具有原料来源广泛，价格低廉，药剂投加量相对较小，运行费用低，处理过程无二次污染，除镍效率高，去除率可以达到99.9%以上等特点。
权利要求书
1.一种去除污水中镍的方法，其特征在于：
(1)在含镍废水中先后加入500ppm的聚合氯化铝铁进行絮凝沉降;
(2)沉降后的废水用苛性碱调节pH为9.0～11.5;
(3)然后先后加入16～20ppm离子分散剂和5～10ppm的表面活性剂，搅拌15～30分钟;
(4)然后在含镍废水中装入微纳米曝气器进行曝气处理，曝气15～30分钟后，废水上层出 现一层油腻物质，用刮渣机刮除即可。
2.根据权利要求1所述一种去除污水中镍的方法，其特征在于：所述的离子分散剂为五水 偏硅酸钠、草酰乙酸、酮戊二酸中的一种;所述表面活性剂为二辛基琥珀酸磺酸钠、甘胆酸 钠中的一种。
3.根据权利要求1所述一种去除污水中镍的方法，其特征在于：所述微纳米曝气器的气泡 直径为0.1～0.3μm。
说明书
一种去除污水中镍的方法
技术领域
本发明涉及一种去除污水 中镍的方法，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术
镍及其盐类虽然毒性较低，但作为一种具有生物学作用的元素，镍能激活或抑制一 系列的酶(如精氨酸酶，羧化酶等)而发生其毒性作用。动物吃了镍盐可引起口腔炎、牙酿 炎和急性胃肠炎，并对心肌和肝脏有损害。实验证明，镍对家兔的致死量为7-8毫克/千克， 镍及其化合物对人皮肤、粘膜和呼吸道有刺激作用，可引起皮炎和气管炎，甚至发生肺炎。 通过动物实验和人群观察已证明：镍具有积存作用，在肾、脾、肝中积存最多，可诱发鼻咽 癌和肺癌。同时镍对植物生长也有不利影响(镍对水稻产生毒性的临界浓度是20ppm)，此 外对水生生物具有明显的毒性作用。因此国家对工业废水排放中镍含量有严格要求。
镍矿开采冶炼、轻工、机器制造、镍盐生产、金属加工的废水中常含有镍。特别是 轻工业中镀镍的耗镍量不仅约占全国总耗镍量的12-15%，而且镀镍过程中镍的利用率也较 低(电镀镍的洁净生产三级标准的综合利用率为88%)，因此镀镍废水成为最大的镍污染隐 患。镀镍工艺中由于化学镀镍在镀层性能以及对复杂形状镀件施镀难易等方面有电镀镍无法 比拟的优越性，同时化学镀镍由于大部分使用食品级的添加剂，不使用诸如氰化物等有毒物 质，比电镀镍环保，因此化学镀镍在很多领域有取代电镀的可能。但与电镀比较，化学镀镍 溶液稳定性较差，通常使用6-8个周期即老化，老化的镀液仍含有10g/L左右的Ni+。由于 化学镀镍老液中含有大量的NH扩以及柠檬酸、乳酸等络合物又增加了处理难度，处理不当 不仅浪费资源而且会造成镍污染。
目前，含镍废水的处理主要有以下方法：
①中和沉淀法
加碱调节pH，使Ni+以氢氧化镍沉淀的形式予以除去。此法操作简单，是目前最常用的 方法之一。但此法需要很高的pH才能使处理后的废水达标。使用NaOH时沉淀较少，但成 本高。使用石灰虽然成本低，但处理产生的废渣较多，镍回收困难，而且存在二次污染的隐 患。中和过程中还容易形成氢氧化镍胶体沉淀，造成过滤困难，由于形成沉淀的颗粒较小， 不易沉淀，还需加入絮凝剂辅助沉淀。处理后的废水呈碱性，还需要用酸中和才能排放。此 外当含镍废水中含有大量NH4+和络合能力较强的有机物时，很难使处理后的废水达到废水 排放要求。
②硫化物沉淀
硫化物沉淀形成的硫化镍沉淀颗粒小，容易形成胶体。同时硫化剂本身在水中有残留 (工业废水中S2+含量国家也有严格要求)，遇酸生成硫化氢气体造成环境污染，而且采用硫 化法很难将Ni+含量降低到1mg/L以下。
③铁氧体法
铁氧化体处理废水主要是利用沉淀物的吸附性能，所以当废水中Ni+浓度过高或废水含 有NH4+、柠檬酸等络合物时就无法使处理后的废水达标，而且废渣遇酸又会溶出，存在二 次污染的隐患。同时由于形成大量沉淀，造成镍回收困难。
④溶剂萃取法
通过萃取需要较多的萃取级数，同时很难将废水中Ni+浓度处理到1mg/L以下，而且溶 剂在萃取和再生过程中萃取剂损失较多，造成处理成本高。
⑤吸附法
吸附剂常用活性炭、腐殖酸、海泡石、树脂等。吸附法常用于处理Ni+浓度较低的废 水。此法存在饱和吸附量小、不易回收镍、处理不当容易造成二次污染、设备投资大等缺 陷。
⑥膜分离技术
包括反渗透、膜萃取、超滤等，由于膜分离需要在待处理的废水达到一定的指标的条件 下才能正常运行，废水中的固体悬浮物、有机物、胶体物质等对膜的寿命都有不利影响，原 水在进反渗透膜器之前要采用一定的预处理措施，同时膜处理过程需要很高的压力，一次设 备投资多，维护、运行费用高。此外浓缩液还需经过再次无害化处理。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种去除污水中镍的方法，本发明 具有原料来源广泛，价格低廉，药剂投加量相对较小，运行费用低，处理过程无二次污染， 除镍效率高，去除率可以达到99.9%以上等特点。
本发明采用的技术方案是：本发明通过向含镍污水中加入聚合氯化铝、离子分散剂和 表面活性剂，搅拌、曝气从而达到去除镍的目的。
所述的离子分散剂为五水偏硅酸钠、草酰乙酸、酮戊二酸中的一种;所述表面活性 剂为二辛基琥珀酸磺酸钠、甘胆酸钠中的一种。
所述微纳米曝气器的气泡直径为0.1～0.3μm。
本发明的具体操作步骤为：
(1)在含镍废水中先后加入500ppm的聚合氯化铝铁进行絮凝沉降;
(2)沉降后的废水用苛性碱调节pH为9.0～11.5;
(3)然后先后加入16～20ppm离子分散剂和5～10ppm的表面活性剂，搅拌15～30分钟;
(4)然后在含镍废水中装入微纳米曝气器进行曝气处理，曝气15～30分钟后，废水上层出 现一层油腻物质，用刮渣机刮除即可。
本发明的有益效果是：
(1)工艺流程简单，运行成本低;
(2)处理效果显著，经一次处理后即可得到去除镍的污水;
(3)处理过程无二次污染，除镍效率高，去除率可以达到99.9%以上。
具体实施方式
实例1
(1)在含镍废水中先后加入500ppm的聚合氯化铝铁进行絮凝沉降;(2)沉降后的废水用 苛性碱调节pH为9.0;(3)然后先后加入16ppm离子分散剂和5ppm的表面活性剂，搅拌 15分钟;(4)然后在含镍废水中装入气泡直径为0.1μm的微纳米曝气器进行曝气处理，曝 气15分钟后，废水上层出现一层油腻物质，用刮渣机刮除即可。废水中的镍由287mg/L降 到0.23mg/L，镍去除率达到了99.92%。
实例2
(1)在含镍废水中先后加入500ppm的聚合氯化铝铁进行絮凝沉降;(2)沉降后的废水用 苛性碱调节pH为10.0;(3)然后先后加入18ppm离子分散剂和8ppm的表面活性剂，搅拌 20分钟;(4)然后在含镍废水中装入气泡直径为0.2μm的微纳米曝气器进行曝气处理，曝 气20分钟后，废水上层出现一层油腻物质，用刮渣机刮除即可。废水中的镍由145mg/L降 到0.1mg/L，镍去除率达到了99.93%。
实例3
(1)在含镍废水中先后加入500ppm的聚合氯化铝铁进行絮凝沉降;(2)沉降后的废水用 苛性碱调节pH为11.0;(3)然后先后加入20ppm离子分散剂和10ppm的表面活性剂，搅 拌30分钟;(4)然后在含镍废水中装入气泡直径为0.3μm的微纳米曝气器进行曝气处理， 曝气30分钟后，废水上层出现一层油腻物质，用刮渣机刮除即可。废水中的镍由193mg/L 降到0.12mg/L，镍去除率达到了99.94%。