申请日2018.01.31
公开(公告)日2018.07.13
IPC分类号C02F9/06; C02F103/16; C02F101/30; C02F101/20; C02F101/10
摘要
一种废水处理方法，属于工业电镀废水处理的技术领域，具体涉及化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法;本发明为了解决电镀行业中的化学镀镍和电镀锌镍合金的废水处理困难的问题;本发明包括以下步骤：步骤一、对废液进行pH调节;步骤二、对步骤一所述的废液添加氧化剂进行氧化反应;步骤三、对步骤二的废液进行EFT电化学处理;步骤四、进行中和沉淀，并分离出沉淀污泥;步骤五、将步骤四处理后的废液进行过滤处理，得到中水;经本发明处理方法处理后的废水可达到重金属氢氧化物沉淀分离、有机物被氧化，悬浮物经过滤得到清澈度较高的中水;通过本发明的方法，可以回收粗制硫酸镍结晶体。
权利要求书
1.化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法，包括以下步骤：
步骤一，对废液进行pH调节：对收集来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;
步骤二，对步骤一所述的废液添加氧化剂进行氧化反应：添加氧化对有机物进行氧化反应，使有机物和Ni离子分离;
步骤三，对步骤二的废液进行EFT电化学处理：使污染物成分与重金属分离或生成不溶于水的沉淀物，还有部分生成气体从水中逸出，使水净化;
步骤四，进行中和沉淀，并分离出沉淀污泥：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，从而有利于的大部分镍离子和其它金属离子产生沉淀，并采用15～30%的Ca2+溶液对步骤四中溶液进行除磷;
步骤五：将步骤四处理后的废液进行过滤处理，得到中水。
2.根据权利要求1所述化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法，其特征在于：步骤一所述废水pH值调节为3～4。
3.根据权利要求1所述化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法，其特征在于：步骤二所述氧化剂为NaClO。
4.根据权利要求1所述化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法，其特征在于：步骤三所述EFT电化学处理的具体步骤包括：
⑴在电解槽中通入一定电压的直流电，让废水通过时，在外电压的作用下，利用可溶性的阳极，产生大量的阳离子，对废水进行凝聚沉淀，并在电絮凝中伴随着气浮;
⑵废水中的电解质的阴离子移向阳极，并在阳极失去电子而被氧化;阳离子移向阴极，并在阴极得到电子而被还原;
⑶极板产生的氢氧基氧化能力能破坏C—C、C—H、C—N、C—O和N—H等化学键，将螯合环状的螯合物被打开，使络合剂被游离出来，利用这种反应使污染物成分与重金属分离或生成不溶于水的沉淀物，还有部分生成气体从水中逸出，使水净化。
5.根据权利要求4所述化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法，其特征在于：所述极板包括依次连接的阳极板、第一过渡极板、第二过渡极板和阴极板，所述阳极板、第一过渡极板、第二过渡极板盒阴极板的厚度比为14:11:11:5。
6.根据权利要求4所述化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法，其特征在于：所述EFT电化学处理时间为20～60分钟。
7.根据权利要求1所述化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法，其特征在于：所述除磷过程包括二次絮凝步骤，所述二次絮凝步骤采用3～5%的PAC溶液和0.1%的PAM溶液联合进行。
说明书
化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法
技术领域
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、电镀锌镍合金废水处理方法。
背景技术
随着社会的进步和科学技术的高速发展，电镀行业得到了迅猛推进。电镀行业中的化学镀镍和电镀锌镍合金是近几年发展起来的新型镀种。因其具有光亮度好、防腐性能好、深度能力强等优势，发展速度快，但两者的电镀废水处理难度较大，是电镀废水处理中的瓶颈和困难。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法，实现重金属氢氧化物沉淀分离，有机物被氧化，悬浮物经过了得到清澈程度较高的中水。
本发明的目的是这样实现的：
化学镀镍、电镀锌镍合金废水处理方法，包括以下步骤：
步骤一，对废液进行pH调节：对收集来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。
优选地，步骤一所述废水pH值调节为3～4。
步骤二，对步骤一所述的废液添加氧化剂进行氧化反应：添加氧化对有机物进行氧化反应，使有机物和Ni离子分离。
进一步地，步骤二所述氧化剂为NaClO，次氯酸根具有很强的氧化能力，对有机物进行氧化反应，使有机物和Ni离子分离。
步骤三，对步骤二的废液进行EFT电化学处理：电化学法处理污水的技术要点是应用电化学氧化还原的反应原理来处理污染的方法，在外电压的作用下，利用可溶性的阳极，产生大量的阳离子(如Fe2+、Al3+等)，对废水进行凝聚沉淀，而在电絮凝中伴随着气浮称之为电絮凝/电气浮/共沉淀。使用这种方式使污染物成分与重金属分离或生成不溶于水的沉淀物，还有部分生成气体从水中逸出，使水净化。
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→Re Ni2++2e→Ni
步骤三所述EFT电化学处理的具体步骤包括：
⑴在电解槽中通入一定电压的直流电，让废水通过时，在外电压的作用下，利用可溶性的阳极，产生大量的阳离子(如Fe2+、Al3+等)，对废水进行凝聚沉淀，并在电絮凝中伴随着气浮，称之为电絮凝/电气浮/共沉淀;
⑵废水中的电解质的阴离子移向阳极，并在阳极失去电子而被氧化;阳离子移向阴极，并在阴极得到电子而被还原;
⑶极板产生的氢氧基氧化能力极强且无选择性，几乎能和所有的有机物发生反应，另外，氢氧基能量极高，能破坏C—C、C—H、C—N、C—O和N—H等化学键，因此螯合环状的螯合物被打开，络合剂被游离出来，能够最大限度的破络，这是电化学处理中的电絮凝具有的强氧化、强还原能力所致。而对于镍离子的处理则更效果明显。利用这种反应使污染物成分与重金属分离或生成不溶于水的沉淀物，还有部分生成气体从水中逸出，使水净化。
进一步地，所述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依次为7㎜、5.5㎜、5.5㎜、2.5㎜。
进一步地，所述阳极板包括石墨层、导电粘合层和铝板交替胶粘合后压平;所述过渡板包括石墨层、导电粘合层、碳钢板、铝板交替胶粘合后压平;所述阴极板包括石墨层、导电粘合层和碳钢板交替胶粘合后压平。
优选地，所述阳极板的极板层数为7层，过渡板的极板层数为4层，阴极板的极板层数为3层。
优选地，根据废水中污染物的多少，所述EFT电化学处理时间为20～60分钟。
进一步地，所述EFT电化学处理的起始电流360A，10分钟后276A，45分钟后270A，60分钟265A。
进一步地，所述EFT电化学处理的电极消耗为0.01～0.10m2/日。
进一步地，所述EFT电化学处理的电化学参数如下表：
电压电流强度极距
12V300～600A/8～10dm230～50mm
24V300～600A/8～10dm250～60mm
36V50～200A/2～3dm280～200mm
步骤四，进行中和沉淀，并分离出沉淀污泥：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，从而有利于的大部分镍离子和其它金属离子产生沉淀，并采用15～30%的Ca2+溶液对步骤四中溶液进行除磷。
进一步地，将步骤四中的废水添加NaOH或Ca(OH)2，使废水的pH值到7～11，有利于的大部分镍离子和其它金属离子产生沉淀。
进一步地，所述镍离子的沉淀pH值为：当镍离子的含量在30～40mg/L时，pH值为8～9;当镍离子的含量超过40mg/L时，pH值为9～10或以上。
进一步地，步骤四所述中和反应采用10%的NaOH溶液，并安装了ORP自动控制仪，调节控制水的pH。
其反应式为：NI2++2OH-→Ni(OH)2↓。
进一步地，针对化学镀镍的废水处理方式，需要对废水进行除磷，具体方法为：在废液中加入Ca2+和次磷酸根反应后生成正磷酸钙的沉淀。
反应方式为：3Ca2++2HPO2-→CaHPO4↓。
进一步地，所述除磷过程包括二次絮凝步骤，所述二次絮凝步骤采用3～5%的PAC溶液和0.1%的PAM溶液联合进行。
步骤五：将步骤四处理后的废液进行过滤处理，得到中水。
进一步地，先在废水中加入金属捕捉剂,从而达到捕捉吸附除去剩余的微量镍离子及其它金属离子之目的;然后，将废水排入斜管中，利用“浅层沉降”的原理，缩短沉淀距离且加快沉淀的分离;之后进入智能过滤器，完成对含镍废水的处理。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明的结构合理，使用电化学的方式对化学镀镍、电镀锌镍合金废水进行处理，通过ORP自动控制仪精确控制废水的pH值，处理效果佳，通过重金属氢氧化物沉淀分离，有机物被氧化，从而过滤得到中水。本发明处理过程环保，系统稳定性和可靠性高，可以回收粗制硫酸镍结晶体，使用寿命长，易于实现。