一种含镍废液的处理方法及其处理系统与流程

1.本发明涉及废水处理技术领域，更具体地说，涉及一种含镍废液的处理方法及其处理系统。


背景技术：

2.随着越来越多的电子产品的面世，电路板行业的发展也越来越迅猛，导致该行业产生的含镍废水也越来越多，所以对含镍废水的处理成为当前解决或减少环境污染的研究热点之一。
3.含镍废水中含大量的镍、磷、化学需氧量、氨氮等污染因子，若处理后未达到排放标准或未经处理就排放到环境中，既会污染环境，对人类及其他生物造成危害，又造成资源的浪费。因此开发含镍废水的处理技术对保护环境和提高资源利用率均具有非常重要的意义。
4.目前含镍废水的处理方法主要有化学沉淀法和电解法。化学法主要以镍磷污泥的形式进行回收，资源化效率不高，且会对环境造成二次污染，正逐渐减少使用。而电解法由于具有污染低、金属以单质形式被回收，金属回收纯度高等特点，因此受到关注。然而，现有电镀废水除磷技术中主要采用化学沉淀法，但化学镀镍废水中磷以低价无机磷形式存在，次磷酸盐和亚磷酸盐溶解度高，较难形成沉淀，无法彻底去除无机次磷和亚磷。
5.故，现有技术具有较大的改进空间。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提出一种含镍废液的处理方法及其处理系统。
7.为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
8.一种含镍废液的处理方法，包括以下步骤：
9.1)将含镍废液收集到废液槽内；
10.2)调节废液的ph值：将含镍废液引入ph调节槽内，加入第一ph调节剂调节至ph为7-9，得到调节液；
11.3)催化电解反应：将步骤2)所得调节液引入催化电解反应器内，添加主氧化剂，进行催化电解反应；将镍离子还原为金属单质进行回收，同时将废液中的有机物氧化及使次亚磷、亚磷氧化为正磷；
12.4)将催化电解反应后的废液引入出水槽内，加入第二ph调节剂调节至ph为9-10；
13.5)将步骤4)沉淀后所得清液引入除磷反应槽内，依次添加氧化剂、除磷剂、除镍剂、絮凝剂，并搅拌30-120min。
14.根据以上方案，所述主氧化剂为双氧水。
15.催化电解反应以双氧水作为主氧化剂，催化电解反应器的阴极给出的电子作为催化剂，将双氧水解离为羟基自由基，羟基自由基具有极强氧化性，将废水中有机物氧化，实
现废水的深度cod处理；而且能将镍以金属单质的形式回收，将次亚磷、亚磷氧化为正磷。通过加入第二ph调节剂调节至ph为9-10，使得正磷以沉淀形式被去除。
16.根据以上方案，所述第一ph调节剂为氢氧化钠、氨水中的一种或多种。通过调节含镍废液的ph值有利于电解反应的进行，降低析氢副反应，从而提高电解效率。
17.根据以上方案，所述催化电解反应器的温度为30-60℃，电解时间为30-180min，电流密度为200-400a/m2。
18.根据以上方案，所述第二ph调节剂为氢氧化钙、氢氧化镁一种或多种。
19.根据以上方案，所述氧化剂为双氧水；所述除磷剂为氯化钙、氯化镁中的一种或多种；所述除镍剂为硫化钠、硫化钾中的一种或多种；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
20.根据以上方案，所述加入除磷剂和除镍剂后与絮凝剂之间的时间间隔为20-40min。
21.一种含镍废液的处理系统，包括废液槽、ph调节槽、催化电解反应器、出水槽、氧化除磷反应槽、压滤机；所述废液槽的出水口与ph调节槽的进水口连接，所述ph调节槽的出水口与催化电解反应器的进水口连接，所述催化电解反应器的出水口与出水槽的进水口连接，所述出水槽与除磷反应槽连接，所述除磷反应槽与压滤机连接。
22.根据以上方案，所述废液槽与ph调节槽之间、ph调节槽与催化电解反应器之间、催化电解反应器与出水槽之间、出水槽与除磷反应槽之间均设有提升泵，除磷反应槽与压滤机之间设有压泥泵。
23.根据以上方案，所述催化电解反应器中，阳极采用二氧化铅高析氧电位涂层阳极，阴极采用具有三位网络空间结构的泡沫镍。
24.常规的化学沉淀法无法将次亚磷沉淀去除，必须通过氧化，将次亚磷转换为正磷后再通过金属盐沉淀去除，在该技术方案中，不仅采用了电化学的氧化还原，实现镍单质的回收，而且将次亚磷、亚磷进行氧化为正磷，再通过双氧水的深度氧化，将次亚磷、亚磷全部转换，通过氧化后的磷能够以沉淀的形式去除。
25.本发明的有益效果在于：
26.本发明采用催化电解法对含镍废液进行处理，能够将镍离子以单质形式回收，结合添加的除镍剂有效减少废水中的镍离子含量；将废水中有机物氧化，实现废水的深度cod处理，并能将次亚磷、亚磷全部氧化转换，通过氧化后的磷能够以沉淀的形式去除，其处理操作简便、效率高、成本低，有效去除无机次磷和亚磷，从而实现达标排放，有效解决现有技术处理效果差的技术问题。
附图说明
27.图1是本发明所述含镍废液的处理系统的结构示意图。
28.图中：1、废液槽；11、提升泵；2、ph调节槽；3、催化电解反应器；4、出水槽；5、除磷反应槽；6、压滤机；61、压泥泵。
具体实施方式
29.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
30.实施例1
31.一种含镍废液的处理方法，包括以下步骤：
32.1)将含镍废液收集到废液槽内；
33.2)调节废液的ph值：将含镍废液引入ph调节槽内，加入第一ph调节剂调节至ph为7，得到调节液；
34.3)催化电解反应：将步骤2)所得调节液引入催化电解反应器内，添加双氧水作为主氧化剂，进行催化电解反应；将镍离子还原为金属单质进行回收，同时将废液中的有机物氧化及使次亚磷、亚磷氧化为正磷；
35.4)将催化电解反应后的废液引入出水槽内，加入第二ph调节剂调节至ph为9，使得正磷以沉淀形式被去除；
36.5)将步骤4)沉淀后所得清液引入除磷反应槽内，依次添加氧化剂、除磷剂、除镍剂、絮凝剂，并搅拌30min。
37.上述处理后的废液最后经过压滤处理，滤液进行检测达标后进行排放。
38.其中，所述第一ph调节剂为氢氧化钠；所述催化电解反应器的温度为30℃，电解时间为30min，电流密度为200a/m2；所述第二ph调节剂为氢氧化钙；所述氧化剂为双氧水；所述除磷剂为氯化钙；所述除镍剂为硫化钠；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
39.进一步地说，所述加入除磷剂和除镍剂后与絮凝剂之间的时间间隔为20-40min。
40.实施例2
41.一种含镍废液的处理方法，包括以下步骤：
42.1)将含镍废液收集到废液槽内；
43.2)调节废液的ph值：将含镍废液引入ph调节槽内，加入第一ph调节剂调节至ph为8，得到调节液；
44.3)催化电解反应：将步骤2)所得调节液引入催化电解反应器内，添加双氧水作为主氧化剂，进行催化电解反应；将镍离子还原为金属单质进行回收，同时将废液中的有机物氧化及使次亚磷、亚磷氧化为正磷；
45.4)将催化电解反应后的废液引入出水槽内，加入第二ph调节剂调节至ph为9.5，使得正磷以沉淀形式被去除；
46.5)将步骤4)沉淀后所得清液引入除磷反应槽内，依次添加氧化剂、除磷剂、除镍剂、絮凝剂，并搅拌70min。
47.上述处理后的废液最后经过压滤处理，滤液进行检测达标后进行排放。
48.其中，所述第一ph调节剂为氨水；所述催化电解反应器的温度为45℃，电解时间为100min，电流密度为300a/m2；第二ph调节剂为氢氧化镁；所述氧化剂为双氧水；除磷剂为氯化镁；所述除镍剂为硫化钾；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
49.进一步地说，所述加入除磷剂和除镍剂后与絮凝剂之间的时间间隔为30min。
50.实施例3
51.一种含镍废液的处理方法，包括以下步骤：
52.1)将含镍废液收集到废液槽内；
53.2)调节废液的ph值：将含镍废液引入ph调节槽内，加入第一ph调节剂调节至ph为9，得到调节液；
54.3)催化电解反应：将步骤2)所得调节液引入催化电解反应器内，添加双氧水作为主氧化剂，进行催化电解反应；将镍离子还原为金属单质进行回收，同时将废液中的有机物氧化及使次亚磷、亚磷氧化为正磷；
55.4)将催化电解反应后的废液引入出水槽内，加入第二ph调节剂调节至ph为10，使得正磷以沉淀形式被去除；
56.5)将步骤4)沉淀后所得清液引入除磷反应槽内，依次添加氧化剂、除磷剂、除镍剂、絮凝剂，并搅拌120min。
57.上述处理后的废液最后经过压滤处理，滤液进行检测达标后进行排放。
58.其中，所述第一ph调节剂为氢氧化钠与氨水的混合物；所述催化电解反应器的温度为60℃，电解时间为180min，电流密度为400a/m2；第二ph调节剂为氢氧化钙与氢氧化镁的混合物；所述氧化剂为双氧水；所述除磷剂为氯化钙与氯化镁的混合物；所述除镍剂为硫化钠与硫化钾的混合物；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
59.进一步地说，所述加入除磷剂和除镍剂后与絮凝剂之间的时间间隔为40min。
60.实施例4
61.如图1所示，一种含镍废液的处理系统，包括废液槽1、ph调节槽2、催化电解反应器3、出水槽4、氧化除磷反应槽5、压滤机6；所述废液槽1的出水口与ph调节槽2的进水口连接，所述ph调节槽2的出水口与催化电解反应器3的进水口连接，所述催化电解反应器3的出水口与出水槽4的进水口连接，所述出水槽4与除磷反应槽5连接，所述除磷反应槽5与压滤机6连接。
62.进一步地说，所述废液槽1与ph调节槽2之间、ph调节槽2与催化电解反应器3之间、催化电解反应器3与出水槽4之间、出水槽4与除磷反应槽5之间均设有提升泵，除磷反应槽5与压滤机6之间设有压泥泵。
63.进一步地说，所述催化电解反应器3中，阳极采用二氧化铅高析氧电位涂层阳极，阴极采用具有三位网络空间结构的泡沫镍。
64.对比例1
65.一种含镍废液的处理方法，其与实施例3基本相同，不同至于仅在于将步骤2-4删除。
66.对实施例1-3、对比例1的处理效果进行检测，检测数据见下表1：
[0067][0068]
从上可见，本发明所述含镍废液的处理方法能够有效去除废液中的镍离子及总磷，使处理后的出水能够达到排放标准。
[0069]
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。