化学镀镍废水的处理设备

　　申请日2011.06.29

　　公开(公告)日2013.01.02

　　IPC分类号C02F11/12; C02F9/04

　　摘要

　　本发明涉及一种化学镀镍废水的处理设备，其在酸性条件下引入三氯化铁蚀刻废液，以利于镍沉淀的形成，从而能够将废水中的镍离子最低降到0.1mg/L以下。该设备包括反应器、化学镀镍废水收集池、废液槽、加酸机构、以及加碱机构。化学镀镍废水收集池收集化学镀镍废水，并向反应器中输入化学镀镍废水。经加酸机构加酸调节pH值为pH<5。废液槽收集三氯化铁蚀刻废液，并在加酸后向反应器中输入三氯化铁蚀刻废液。加碱机构调节反应器中溶液的pH值至11以上，使反应器的溶液中非络合态的镍在反应器底部形成沉淀，反应器上层为清液，由此降低了清液中镍离子浓度。

　　权利要求书

　　1.一种化学镀镍废水的处理设备，包括：

　　反应器;

　　化学镀镍废水收集池，用以收集化学镀镍废水，并向反应器中输入所述化学镀镍废水;

　　加酸机构，用以向所述反应器中加入酸，以调节反应器中溶液的pH<5;

　　废液槽，用以收集三氯化铁蚀刻废液，并在加酸后向反应器中输入所述三氯化铁蚀刻废液;

　　加碱机构，用以向所述反应器中加入碱，以调节反应器中溶液的pH值至 11以上，使反应器的溶液中的至少部分金属离子在反应器底部形成沉淀，反应器上层为清液，所述金属离子包括非络合态的镍。

　　2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括终端pH调节装置，用以输入所述反应器流出的清液，调节pH值至达到排放标准后排放。

　　3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

　　污泥泵，用以从所述反应器的底部排出沉淀;

　　压滤机，连接所述污泥泵，用以将沉淀进行固液分离，分离的液体输往所述废水收集池。

　　4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括：

　　污泥泵，用以从所述反应器的底部排出沉淀;

　　压滤机，连接所述污泥泵，用以将沉淀进行固液分离，分离的液体输往所述废水收集池或所述终端pH调节装置。

　　5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，将化学镀镍废水的pH值调节至pH<5之后，反应0～20分钟，再从所述废液槽输入所述三氯化铁蚀刻废液。

　　6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，输入所述三氯化铁蚀刻废液之后，反应20～60分钟，再向所述反应器中加入碱。

　　7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，将反应器中溶液的pH值调节至11以上之后，反应0～120分钟。

　　8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括一絮凝剂添加机构，用以在将反应器中溶液的pH值调节至11以上之后，加入絮凝剂。

　　9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述加碱机构将废水的pH值调节至12～12.5。

　　说明书

　　一种化学镀镍废水的处理设备

　　技术领域

　　本发明涉及工业废水的处理和回用，更具体地说，是涉及化学镀镍所产生的废水的处理设备。

　　背景技术

　　化学镀是在金属的催化下，通过可控制的氧化还原反应产生金属沉积的过程。化学镀具有镀层厚度均匀、针孔少，不需直流电源设备、能在非导体上沉积等特点。相对于常规电镀，化学镀不会产生剧毒的氰化物，不消耗电能，因而在许多领域已逐步取代电镀，成为一种节能环保型的表面处理工艺。目前，该技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。

　　化学镀镍是最常见的一种化学镀工艺。镀液中主要成分为主盐——硫酸镍 (NiSO4·6H2O)，还原剂——次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O)在化学镀镍过程中，镍离子被次亚磷酸根离子催化还原为金属镍附着在镀件表面，同时次亚磷酸根被氧化为亚磷酸根。为保证镀液的稳定，防止镍的水解，镀液中还需投加大量的络合剂(如乳酸、柠檬酸等)，稳定剂(如醋酸铅、碘酸钾等)，以及pH 调节和缓冲剂(氨水等)。

　　镀液中的各类物质随着镀件的漂洗，被带入漂洗水中，产生大量的化学镀镍漂洗废水。该废水成分复杂，并含有各类络合剂和缓冲剂，处理难度较大。而最新的电镀污染物排放标准GB21900-2008要求出水中的Ni<0.5mg/L，太湖流域等采取特别保护措施的地区要求Ni<0.1mg/L，这样严格的标准更进一步加大了化学镀镍废水的处理难度。

　　当前针对化学镀镍废水废液的处理方法，主要包括化学沉淀法、催化还原法、离子交换法、电解法、膜分离法等。

　　化学沉淀法一般采用“氧化-pH调节-沉淀”的方式，需要先投加KMnO4、 H2O2、漂白粉、次氯酸钠等氧化剂，以氧化亚磷酸。反应后再向废液中投加沉淀剂，如石灰、氢氧化钠、硫化物、以及硫化胺基甲酸二甲脂(DTC)、不溶性淀粉黄原酸脂(ISX)等可与镍反应生成特殊沉淀的物质，并调节溶液pH值至碱性，以沉淀形式去除镍和其它金属离子。该方法药剂消耗大，成本高，处理后的镍也只能勉强达到1mg/L，无法满足GB21900-2008电镀污染物排放标准的要求。

　　催化还原法需要投加诸如氯化钯之类的贵金属催化剂，并以硼氢化钠等为还原剂，将废水中的镍离子还原为金属镍而去除。该方法可大幅度降低含镍废液中的镍浓度，但无法将镍降低到1mg/L以下，且贵金属催化剂价格昂贵，难以回收，成本极高。

　　离子交换法对于重金属有较好的去除效果，因此常用于处理冶金、电镀等金属废水。但是对于化学镀镍废水，常规树脂没有交换镍的能力;而螯合树脂成本高，洗脱率低，且容易受有机物和氧化剂的污染，寿命受到影响。

　　其他如，电解法耗电量大，效率低，成本远大于收益;膜分离法的设备投资和维护费用高，易受到有机物污染，且浓水仍需再次处理。

　　总之，针对化学镀镍所产生的废水废液，当前还没有一个经济有效的处理方法能够满足GB21900-2008电镀污染物排放标准的要求，并大范围地投入实际生产应用。

　　发明内容

　　本发明的目的是提供一种工艺简单，操作方便，效果显著，运行成本低廉的化学镀镍废水的处理设备。

　　有鉴于此，本发明提出一种化学镀镍废水的处理设备，该设备引入企业原本需要报废的蚀刻液重新加以利用，将其用于处理企业化学镀镍时产生的漂洗废水，使镍离子易于形成沉淀，来实现化学镀镍废水的达标排放。

　　本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案包括一种化学镀镍废水的处理设备，包括反应器、化学镀镍废水收集池、废液槽、加酸机构、以及加碱机构。化学镀镍废水收集池，用以收集化学镀镍废水，并向反应器中输入所述化学镀镍废水。加酸机构，用以向反应器中加入酸，以调节反应器中溶液的pH 值为pH<5。废液槽用以收集三氯化铁蚀刻废液，并在加酸后向反应器中输入所述三氯化铁蚀刻废液进行反应。加碱机构，用以向反应器中加入碱，以调节反应器中溶液的pH值至11以上，使反应器的溶液中的至少部分金属离子，例如非络合态的镍在反应器底部形成沉淀，反应器上层为清液，由此降低了清液中镍离子浓度。

　　在本发明一实施例中，上述化学镀镍废水的处理设备还包括终端pH调节装置，用以输入反应器流出的清液，调节pH值至达到排放标准后排放。

　　在本发明一实施例中，上述化学镀镍废水的处理设备还包括：污泥泵，用以从所述反应器的底部排出沉淀;压滤机，连接污泥泵，用以将沉淀进行固液分离，分离的液体可输往收集池或终端pH调节装置。

　　在本发明一实施例中，将化学镀镍废水的pH值调节至pH<5之后，反应 0～20分钟，再从所述废液槽输入所述三氯化铁蚀刻废液。

　　在本发明一实施例中，输入所述三氯化铁蚀刻废液之后，反应20～60分钟，再向所述反应器中加入碱。

　　在本发明一实施例中，将反应器中溶液的pH值调节至11以上之后，反应 0～120分钟。

　　在本发明一实施例中，所述加碱机构将废水的pH值调节至12～12.5。

　　在本发明的一实施例中，可在沉淀产生后，加入絮凝剂，如聚丙烯酰胺等，以提高沉淀效果。

　　在本发明的一实施例中，可在沉淀产生后，直接通过压滤等方式，实现固液分离，节省运行时间。

　　本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：

　　1、无需投加破络剂、氧化剂、催化剂，充分利用企业的废弃蚀刻液，以废治废。

　　2、化学镀镍废水经处理后，Ni含量能稳定达到0.5mg/L的排放标准。