一种化学镀镍废水的处理方法与流程

1.本发明涉及化学镀镍废水处理技术领域，具体涉及一种化学镀镍废水的处理方法。


背景技术：

2.化学镀镍废水，是零部件在镀镍时所产生的冲洗水，水质成分比较复杂，包含络合剂、次磷酸盐、ph缓冲剂等多种物质，其中废水中的络合剂会与镍离子结合形成络合小分子，其中络合剂多为氨水、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、edta等有机物，在电镀废水中，多来源于前处理水、油脂水，化学镀镍的缓冲剂以及锌镍合金废水的络合剂等，这些有机物与镍离子结合形成的络合小分子性能比较稳定，导致镍离子很难与氢氧化钠或者其他螯合剂形成沉淀。因此，化学镀镍废水处理难度很大。
3.就络合剂为氨水的化学镀镍废水而言，化学镍废水中的氨与镍离子结合形成稳定的氨镍络合物，导致镍离子很难与氢氧化钠或者其他螯合剂形成沉淀，除镍难度大；另废水中的磷为次亚磷酸盐，常规处理方法是先将次亚磷氧化成正磷后，再用除正磷的方式处理，但氧化不彻底导致处理效果不理想，且废水中次亚磷有很强的还原性，导致物化法处理时反应剧烈，处理难度大。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种化学镀镍废水的处理方法。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
6.一种化学镀镍废水的处理方法，该方法包括如下步骤：
7.(1)将镀镍废水提升至ph调节池内，使用液碱调节镀镍废水的ph值在12.0-14.0，对镀镍废水中的络合镍进行破络处理，将废水中的氨水转换成游离氨的形态，使镍络合脱稳；
8.(2)向调节好ph值的镀镍废水中通入空气，曝气吹脱，将废水中的氨吹脱出来，至废水中氨氮浓度小于或等于50mg/l时停止，同时对吹脱的废气收集处理；
9.(3)将步骤(2)脱氨后的废水静置沉淀，将其上清液转移至氧化槽内，加入次氯酸钠作为强氧化剂，将废水中所含次亚磷酸根、亚磷酸根氧化形成正磷酸盐，将处理后的废水转移至混凝槽内，控制出水的氨氮指标在20mg/l以下；
10.(4)使用石灰、亚铁离子对步骤(3)处理后的镀镍废水进行混凝处理，使正磷酸盐形成磷酸铁沉降，去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化形成氧化垢沉淀，将上清液转移至絮凝槽内；
11.(5)向步骤(4)处理后的废水中加入絮凝剂pam，并将混合后的废水转移至斜管沉淀池内，沉降去除废水中的亚铁离子和悬浮物，并将镍离子浓度＜0.1mg/l的上清液直接排放。
12.进一步地，所述步骤(1)中液碱浓度在30％-42％。
13.进一步地，所述步骤(2)曝气吹脱条件具体如下：废水预热至35-80℃，曝气4-10h，同时调节空气流速为气液体积比550-650，吹脱的同时调节体系ph值为10-12。
14.进一步地，所述步骤(2)曝气吹脱条件：气水比10：1，有效水深深度为4.5m，htr:10-12h。
15.进一步地，所述步骤(3)中次氯酸钠使用量：(2-4)％(次氯酸钠含量为13％浓度)/吨水。
16.更进一步地，所述步骤(3)中次氯酸钠使用量：3％(次氯酸钠含量为13％浓度)/吨水。
17.进一步地，所述步骤(4)中石灰的添加量为：100-150mg/l；亚铁离子的添加量为：75-95mg/l，调控废水中ph为8.5-9.5。
18.进一步地，所述步骤(5)排放的上清液中tp浓度低于1mg/l、cu离子浓度低于0.5mg/l。
19.本发明的技术原理：
20.在处理含氨水的化镍废水工艺包中，氨水极易和重金属镍形成络合态氨镍。因此，碱性吹脱法是该工艺破络的关键。
21.碱性吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。废水中的nh
3-n通常以铵离子(nh
4
)和游离氨(nh3)的状态把持平衡而存在的：
[0022][0023]
当ph为中性时，nh
3-n主要以铵离子(nh
4
)形式存在，当ph值为碱性，nh
3-n主要以游离氨(nh3)状态存在。吹脱法是在废水中加入碱，调节ph值至碱性，先将废水中的nh
4
转化为nh3，然后通入蒸汽或空气进行解吸，将废水中的nh3转化为气相，从而将nh
3-n从水中去除。
[0024]
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0025]
本发明中采用碱性吹脱法破络螯合沉淀技术 次亚磷氧化均相共沉淀技术对含氨水络合剂的镀镍废水进行处理，首先利用氢氧化钠调节废水的ph值在12以上将废水中的氨水转换成游离氨的形态，并对调节好的废水进行吹脱曝气，将废水中的氨吹脱出来，当废水氨氮经吹脱去除大部分后(氨氮≤50mg/l)，此时取废水进行沉淀即可达到氢氧化镍的沉淀物；但此时废水中的次磷酸盐依然无法取出，因此再进行次氯酸钠氧化法，将次磷氧化成正磷酸盐，而后加入鳌合能力较强的石灰、亚铁进行混凝，使得大分子杂质形成较好的胶团，达到良好的沉淀效果，出水镍、磷即可达标排放。
附图说明
[0026]
图1为本发明化学镀镍废水的处理方法的流程示意图。
具体实施方式
[0027]
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0028]
实施例1
[0029]
一种化学镀镍废水的处理方法，该方法包括如下步骤：
[0030]
(1)将镀镍废水提升至ph调节池内，使用浓度在30％的液碱调节镀镍废水的ph值在12.0，对镀镍废水中的络合镍进行破络处理，将废水中的氨水转换成游离氨的形态，使镍络合脱稳；
[0031]
(2)向调节好ph值的镀镍废水中通入空气，曝气吹脱，废水预热至35℃，曝气10h，同时调节空气流速为气液体积比550，将废水中的氨吹脱出来，至废水中氨氮浓度小于或等于50mg/l时停止，同时对吹脱的废气收集处理；
[0032]
曝气吹脱条件：气水比10：1，有效水深深度为4.5m，htr:12h。
[0033]
(3)将步骤(2)脱氨后的废水静置沉淀，将其上清液转移至氧化槽内，加入13％浓度的次氯酸钠作为强氧化剂，次氯酸钠使用量：3l/吨水，将废水中所含次亚磷酸根、亚磷酸根氧化形成正磷酸盐，将处理后的废水转移至混凝槽内，控制出水的氨氮指标在20mg/l以下；
[0034]
(4)使用石灰、亚铁离子对步骤(3)处理后的镀镍废水进行混凝处理，石灰的投加量为10mg/l、亚铁离子的投加量为95mg/l，使正磷酸盐形成磷酸铁沉降，去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化形成氧化垢沉淀，将上清液转移至絮凝槽内；
[0035]
(5)向步骤(4)处理后的废水中加入絮凝剂pam，并将混合后的废水转移至斜管沉淀池内，沉降去除废水中的亚铁离子和悬浮物，收集上清液进行检测。
[0036]
实施例2
[0037]
一种化学镀镍废水的处理方法，该方法包括如下步骤：
[0038]
(1)将镀镍废水提升至ph调节池内，使用浓度在36％液碱调节镀镍废水的ph值在12.0，对镀镍废水中的络合镍进行破络处理，将废水中的氨水转换成游离氨的形态，使镍络合脱稳；
[0039]
(2)向调节好ph值的镀镍废水中通入空气，曝气吹脱，废水预热至80℃，曝气4h，同时调节空气流速为气液体积比550，将废水中的氨吹脱出来，至废水中氨氮浓度小于或等于50mg/l时停止，同时对吹脱的废气收集处理；
[0040]
曝气吹脱条件：气水比10：1，有效水深深度为4.5m，htr:12h。
[0041]
(3)将步骤(2)脱氨后的废水静置沉淀，将其上清液转移至氧化槽内，加入13％浓度的次氯酸钠作为强氧化剂，次氯酸钠使用量：3l/吨水，将废水中所含次亚磷酸根、亚磷酸根氧化形成正磷酸盐，将处理后的废水转移至混凝槽内，控制出水的氨氮指标在20mg/l以下；
[0042]
(4)使用石灰、亚铁离子对步骤(3)处理后的镀镍废水进行混凝处理，石灰的投加量为150mg/l、亚铁离子的投加量为75mg/l，使正磷酸盐形成磷酸铁沉降，去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化形成氧化垢沉淀，将上清液转移至絮凝槽内；
[0043]
(5)向步骤(4)处理后的废水中加入絮凝剂pam，并将混合后的废水转移至斜管沉淀池内，沉降去除废水中的亚铁离子和悬浮物，收集上清液进行检测。
[0044]
实施例3
[0045]
一种化学镀镍废水的处理方法，该方法包括如下步骤：
[0046]
(1)将镀镍废水提升至ph调节池内，使用浓度在42％液碱调节镀镍废水的ph值在12.0，对镀镍废水中的络合镍进行破络处理，将废水中的氨水转换成游离氨的形态，使镍络
合脱稳；
[0047]
(2)向调节好ph值的镀镍废水中通入空气，曝气吹脱，废水预热至60℃，曝气6h，同时调节空气流速为气液体积比550，将废水中的氨吹脱出来，至废水中氨氮浓度小于或等于50mg/l时停止，同时对吹脱的废气收集处理；
[0048]
曝气吹脱条件：气水比10：1，有效水深深度为4.5m，htr:12h。
[0049]
(3)将步骤(2)脱氨后的废水静置沉淀，将其上清液转移至氧化槽内，加入13％浓度的次氯酸钠作为强氧化剂，次氯酸钠使用量：1l/吨水，将废水中所含次亚磷酸根、亚磷酸根氧化形成正磷酸盐，将处理后的废水转移至混凝槽内，控制出水的氨氮指标在20mg/l以下；
[0050]
(4)使用石灰、亚铁离子对步骤(3)处理后的镀镍废水进行混凝处理，石灰的投加量为120mg/l、亚铁离子的投加量为85mg/l，使正磷酸盐形成磷酸铁沉降，去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化形成氧化垢沉淀，将上清液转移至絮凝槽内；
[0051]
(5)向步骤(4)处理后的废水中加入絮凝剂pam，并将混合后的废水转移至斜管沉淀池内，沉降去除废水中的亚铁离子和悬浮物，收集上清液进行检测。
[0052]
对比例1
[0053]
具体方法与实施例1相同，不同之处在于：不使用次氯酸钠进行氧化处理。
[0054]
对比例2
[0055]
具体方法与实施例1相同，不同之处在于：曝气处理htr:0h，次氯酸钠使用量：5升/吨水。因不经曝气吹脱脱氨处理，废水氨含量较高，因此，对应的增加氧化剂投放量。
[0056]
性能检验：
[0057]
测定实施例1、2、3与对比例1、2化学镀镍废水处理前、后的镍、总磷、cu等指标的浓度变化情况。
[0058]
试验结果见表1。
[0059]
表1不同实施例镀镍废水样品处理后的浓度变化
[0060][0061]
从表1中的数据可以看出，实施例1～3与对比例1相比，与不经次氯酸钠氧化处理的方法相比，本发明方法具有明显的除ni、cu效果，但处理先后总磷浓度几乎无变化，可知次氯酸钠氧化处理步骤具有很好的除磷效果，分析原因：曝气吹脱后废水中的次磷酸盐依然无法取出，因此在次氯酸钠的氧化作用下，将次磷氧化成正磷酸盐，与鳌合能力较强的石灰、亚铁进行混凝，使得大分子杂质形成较好的胶团，达到良好的沉淀效果，大幅度降低出
水磷浓度。
[0062]
实施例1～3与对比例2相比可知，虽然不经曝气吹脱处理后镍、总磷、cu浓度均有所大幅度下降，但还达不到排放指标，而经本发明曝气吹脱处理后镍、总磷、cu浓度值较低，可以达到排放标准。
[0063]
总结：
[0064]
本发明中采用碱性吹脱法破络螯合沉淀技术 次亚磷氧化均相共沉淀技术对含氨水络合剂的镀镍废水进行处理，首先利用氢氧化钠调节废水的ph值在12以上将废水中的氨水转换成游离氨的形态，并对调节好的废水进行吹脱曝气，将废水中的氨吹脱出来，当废水氨氮经吹脱去除大部分后(氨氮≤50mg/l)，此时取废水进行沉淀即可达到氢氧化镍的沉淀物；但此时废水中的次磷酸盐依然无法取出，因此再进行次氯酸钠氧化法，将次磷氧化成正磷酸盐，而后加入鳌合能力较强的石灰、亚铁进行混凝，使得大分子杂质形成较好的胶团，达到良好的沉淀效果，出水镍、磷即可达标排放。
[0065]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。