化学镀镍废水处理 国家知识产权局公布安徽志远环境工程有限公司发明专利申请

化学镀镍废水处理 国家知识产权局公布安徽志远环境工程有限公司发明专利申请

(19) 国家知识产权局 (12) 发明专利申请 (10) 申请公开号 CN A (43) 申请公开日 2022.07.22 (21) 申请号 2.4C02F 103/16 (2006.01) (22) 申请日 2022.04.18 (71) 申请人地址 安徽省合肥市高新区长江西路与创新大道交汇处创新中心3218室 (72) 发明人 丁锡军 陈建 王海恩 王震 (74) 专利代理机构 31459 专利代理人 王鹤玲 (51) 国际专利C02F 9/04 (2006.01)C02F 101/16 (2006.01)C02F 101/10 (2006.01)C02F 101/20(2006.01) 权利要求书 1页 说明书 5页 1页 附图 (54) 发明名称 一种化学镀镍废水的处理方法 (57) 摘要 本发明公开了一种化学镀镍废水的处理方法，本发明采用碱性反萃法、络合破络合螯合沉淀技术+次磷酸氧化均相共沉淀技术处理含氨络合剂的镀镍废水。首先用氢氧化钠调节废水的pH值至12以上，使废水中的氨转化为游离氨，将调整后的废水进行反萃曝气，将废水中的氨气吹出。废水经反萃去除大部分氨氮后（氨氮≤50mg/L），取废水进行沉淀，得到氢氧化镍沉淀； 但此时废水中的次磷酸盐仍然无法去除，因此采用次氯酸钠氧化法，将次磷酸盐氧化为正磷酸盐，然后再加入螯合能力强的石灰和亚铁进行混凝，这样大分子杂质就形成较好的胶束，从而达到良好的沉淀效果，出水镍、磷均可达标排放。

7 7 2 7 7 4 1 1N C CN A 1/1页1.一种化学镀镍废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)将镀镍废水提升至pH调节池，用液碱调节镀镍废水的pH值至12.0～14.0，打碎镀镍废水中的络合镍，将废水中的氨水转化为游离氨形式，使镍络合物脱稳定； (2)向调节pH值的镀镍废水中通入空气，进行曝气反吹，反吹废水中的氨，当废水中氨氮浓度小于或等于50mg/L时停止，反吹出的废气收集处理； (3)将步骤(2)脱氨后的废水静置沉淀，将上清液转入氧化池，加入次氯酸盐；(4)利用石灰和亚铁离子将步骤(3)处理后的镀镍废水混凝形成磷酸铁、沉淀出正磷酸盐，既去除了总磷，又将废水中残余的镍离子氧化形成氧化皮，将上清液转入絮凝池；(5)向步骤(4)处理后的废水中加入絮凝剂PAM，将混合后的废水转入斜管沉淀池，沉淀去除废水中的亚铁离子和悬浮物，镍离子浓度小于0.1mg/L的上清液直接排放。

2.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤（1）中液碱浓度为30%-42%。3.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤（2）中曝气汽提条件为：将废水预热至35-80℃，曝气4-10h，调节空气流量为气液体积比为550-650，汽提时调节体系pH值为10-12。4.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤（2）中曝气汽提条件为：气水比10:1，有效水深4.5m，HTR：10-12h。 5.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤(3)中次氯酸钠用量为：(2-4)％(次氯酸钠含量为13％浓度)/吨水。6.根据权利要求5所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤(3)中次氯酸钠用量为3％(次氯酸钠含量为13％浓度)/吨水。7.根据权利要求1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤(4)中石灰加入量为100-150mg/L；亚铁离子加入量为75-95mg/L，调节废水中pH为8.5-9.5。 8.根据权利要求 1所述的一种化学镀镍废水处理方法，其特征在于：步骤 (5) 排出的上清液中 TP 浓度低于 1mg/L，Cu 离子浓度低于 0.5mg/L。

22 CN A 说明书 1/5页 一种化学镀镍废水的处理方法 技术领域 [0001] 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 [0002] 化学镀镍废水是零件镀镍时产生的漂洗水，其水质成分比较复杂，包括螯合剂、次磷酸盐、pH缓冲剂等多种物质。废水中的螯合剂会与镍离子结合形成复杂的小分子，其中螯合剂多为氨水、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、EDTA等有机物质。在电镀废水中，大部分来自于前处理水、油脂水、化学镀镍用的缓冲剂、锌镍合金废水用的螯合剂。 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，使得镍离子很难与氢氧化钠或其他螯合剂形成沉淀，因此化学镀镍废水的处理难度很大。[0003]对于螯合剂为氨水的化学镀镍废水，化学镀镍废水中的氨与镍离子结合形成稳定的氨-镍络合物，使得镍离子很难与氢氧化钠或其他螯合剂形成沉淀，去除镍的难度较大；另一类废水中的磷为次磷酸盐，常规的处理方法是先将次磷酸盐氧化成正磷，然后再采用去除正磷的方式处理，但氧化不完全导致处理效果不理想，而且废水中的次磷酸具有很强的还原性，在物理化学处理过程中会引起剧烈的反应，处理难度较大。

发明内容[0004]针对上述背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种化学镀镍废水的处理方法。[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：[0006]一种化学镀镍废水的处理方法，所述方法包括以下步骤：[0007](1)将镀镍废水提升至pH调节池，用液碱调节镀镍废水的pH值至12.0～14.0，打碎镀镍废水中的络合镍，将废水中的氨水转化为游离氨形式，使镍络合物脱稳定；[0008](2)向调节好pH值的镀镍废水中通入空气，曝气反吹，反吹废水中的氨气，当废水中氨氮浓度≤50mg/L时停止，反吹废气收集处理； [0009] (3)将步骤 (2) 脱氨后的废水静置，上清液转入氧化池，加入次氯酸钠作为强氧化剂，将废水中含有的次磷酸盐和亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，处理后的废水转入混凝池，控制出水氨氮指标在 20mg/L 以下 ； [0010] (4)将步骤 (3) 处理后的镀镍废水利用石灰与亚铁离子混凝，形成磷酸铁沉淀，去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化成氧化皮沉淀，上清液转入絮凝池； [0011] (5)向步骤(4)处理后的废水中添加絮凝剂PAM，将混合后的废水转入斜管沉淀池，通过沉淀去除废水中的亚铁离子及悬浮物，将镍离子浓度小于0.1mg/L的上清液直接排放。

33 CN A 说明书 第2/5页 [0012] 进一步地，所述步骤（1）中液碱浓度为30%-42%。 [0013] 进一步地，所述步骤（2）中曝气汽提条件为：将废水预热至35-80℃，曝气4-10h，调节空气流量至气液体积比为550-650，汽提时调节体系pH值至10-12。 [0014] 进一步地，所述步骤（2）中曝气汽提条件为：气水比10:1，有效水深4.5m，HTR：10-12h。 [0015] 进一步地，所述步骤（3）中次氯酸钠用量为：（2-4）%（次氯酸钠含量为13%浓度）/吨水。 [0016] 进一步地，所述步骤（3)中，次氯酸钠的用量为：3% (次氯酸钠含量为13%浓度)/吨水。 [0017] 进一步地，所述步骤（4)中，石灰加入量为：100-150mg/L ；亚铁离子加入量为：75-95mg/L，调节废水中pH值为8.5-9.5。 [0018] 进一步地，所述步骤（5)排出的上清液中TP浓度低于1mg/L，Cu离子浓度低于0.5mg/L。 [0019] 本发明的技术原理： [0020] 在含氨水的含镍废水处理工艺包中，氨水易与重金属镍形成络合氨镍。

因此碱性吹脱是打破络合物的关键工艺。[0021]3碱性吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速率理论。废水中的NH4+3N通常以铵离子(NH4+3)和游离氨(NH4+3)的形式存在，维持平衡：[0022] [0023]34+3当pH为中性时，NH4+3N主要以铵离子(NH4+3)的形式存在，当pH为碱性时，NH4+3N主要以游离氨(NH4+3)的形式存在。吹脱法是向废水中加入碱，调节pH值至碱性，先将废水中的NH4+3转化为NH4+3，然后通入蒸汽或空气进行解吸，将废水中的NH4+3转化为气相，从而将NH4+3N从水中除去。 [0024] 与现有技术相比， 本发明具有以下优点： [0025] 本发明采用碱性反萃法、 络合破络螯合沉淀技术、 次磷氧化均相共沉淀技术处理含氨络合剂的镀镍废水， 首先用氢氧化钠调节废水的 pH 值至 12 以上， 将废水中的氨转化为游离氨， 将调节后的废水进行反萃曝气， 将废水中的氨气吹出， 经反萃去除废水中大部分氨氮 (氨氮≤ 50mg/L) 后取废水进行沉淀， 得到氢氧化镍沉淀； 但此时废水中的次磷酸盐仍然无法去除，因此要再次采用次氯酸钠氧化法，将次磷酸盐氧化为正磷酸盐，然后加入螯合能力强的石灰和亚铁进行混凝，使大分子杂质形成较好的胶束，从而达到良好的沉淀效果，出水镍、磷即可达到排放标准。

附图简要说明[0026]图1为本发明化学镀镍废水处理方法的流程示意图。具体实施例[0027]下面对本发明的具体实施例进行详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不旨在限制本发明。[0028]实施例144CN A说明书第3/5页[0029]一种化学镀镍废水处理方法，所述方法包括以下步骤：[0030](1)将镀镍废水提升至pH调节池，使用浓度为30％的液碱调节镀镍废水的pH值至12.0，打碎镀镍废水中的络合物镍，将废水中的氨水转化为游离氨的形式，使镍络合物脱稳定； [0031] (2)将调节好pH值的镀镍废水通入空气，曝气汽提，将废水预热至35°C，曝气10小时，调节空气流量为气液体积比550，汽提废水中的氨氮，当废水中氨氮浓度≤50mg/L时停止，收集汽提废气处理；[0032]曝气汽提条件：气水比10:1，有效水深4.5m，HTR:12h。[0033] (3)将步骤(2)脱氨后的废水静置，上清液转入氧化池，加入浓度为13%的次氯酸钠作为强氧化剂，次氯酸钠用量为3L/吨水。 将废水中所含的次磷酸盐和亚磷酸盐氧化生成正磷酸盐，处理后的废水转入混凝池，控制出水氨氮指标在20mg/L以下；[0034] (4)将步骤(3)处理后的镀镍废水采用石灰和亚铁离子进行混凝，石灰投加量为10mg/L，亚铁离子投加量为95mg/L，将正磷酸盐生成磷酸铁沉淀，去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化生成氧化皮沉淀，上清液转入絮凝池； [0035] (5)向步骤(4)处理后的废水中添加絮凝剂PAM，将混合后的废水转移至斜管沉淀池，沉淀去除废水中的亚铁离子及悬浮物，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， 包括如下步骤： [0038] (1) 将镀镍废水提升至 pH 调节槽， 用 36%液碱调节镀镍废水的 pH 值至 12.0， 打碎镀镍废水中的络合镍， 使废水中的氨水转化为游离氨形式， 使镍络合物脱稳定； [0039] (2) 将调节好 pH 值的镀镍废水中通入空气进行曝气反吹， 将废水预热至 80°C， 曝气 4h， 调节空气流量为气液体积比为 550， 反吹废水中的氨气， 当废水中氨氮浓度小于或等于 50mg/L 时停止， 将反吹废气收集处理； [0040] 曝气汽提条件：气水比10:1，有效水深4.5m，HTR:12h。[0041] (3) 将步骤(2)脱氨后的废水静置，其上清液转入氧化池，加入浓度13%的次氯酸钠作为强氧化剂，次氯酸钠用量为3L/吨水，将废水中含有的次磷酸盐和亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，处理后的废水转入混凝池，控制出水氨氮指标在20mg/L以下； [0042] (4)将步骤 (3) 处理后的镀镍废水采用石灰和亚铁离子进行混凝，石灰投加量为 150mg/L、亚铁离子投加量为 75mg/L，使正磷酸盐形成磷酸铁沉淀，去除总磷，同时将废水中残余的镍离子氧化形成氧化皮沉淀，将上清液转入絮凝池；[0043] (5)向步骤 (4) 处理后的废水中加入絮凝剂 PAM，将混合后的废水转入斜管沉淀池，沉淀去除废水中的亚铁离子及悬浮物，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， 包括如下步骤： [0046] (1) 将镀镍废水提升至 pH 调节池， 使用 42% 液碱调节镀镍废水的 pH 值至 12.0， 打碎镀镍废水中的络合镍， 将废水中的氨水转化为游离氨形式， 使镍络合物脱稳定； [0047] (2) 向调节好 pH 值的镀镍废水中通入空气进行曝气反吹， 将废水预热至 60°C， 曝气 6h， 调节空气流量为气液体积比为 5:50， 反吹废水中的氨气， 当废水中氨氮浓度小于或等于 50mg/L 时停止， 将反吹废气收集处理； [0048] 曝气汽提条件：气水比10:1，有效水深4.5m，HTR:12h。[0049] (3) 将步骤(2)脱氨后的废水静置，其上清液转入氧化池，加入浓度13%的次氯酸钠作为强氧化剂，次氯酸钠用量为1L/吨水，将废水中含有的次磷酸盐和亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，处理后的废水转入混凝池，控制出水氨氮指标在20mg/L以下； [0050] (4) 将步骤 (3) 处理后的镀镍废水采用石灰和亚铁离子进行混凝，石灰投加量为 120mg/L、亚铁离子投加量为 85mg/L，使正磷酸盐形成磷酸铁沉淀，去除总磷，同时将废水中残留的镍离子氧化形成氧化皮沉淀，将上清液转入絮凝池；[0051] (5) 向步骤 (4) 处理后的废水中加入絮凝剂 PAM，将混合后的废水转入斜管沉淀池，沉淀去除废水中的亚铁离子及悬浮物，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。由于废水未经过曝气汽提脱氨处理，氨气含量较高，因此氧化剂的加入量相应增加。 [0056] 性能测试： [0057] 测定实施例1、2、3及对比例1、2的化学镀镍废水处理前后镍、总磷、Cu等指标的浓度变化。 [0058] 试验结果如表1所示。 [0059] 表1 不同实施例处理后镀镍废水样品浓度变化情况 [0060] [0061] 由表1数据可以看出，与对比例1及未进行次氯酸钠氧化处理的方法相比，本发明方法对Ni、Cu的去除效果明显，但处理前后总磷浓度几乎没有变化。可见次氯酸钠氧化处理步骤具有良好的除磷效果。原因分析如下：经过曝气吹扫后，废水中的次磷酸盐仍然无法去除，因此在次氯酸钠的氧化作用下，次磷酸盐被氧化成正磷酸盐，并与螯合能力强的石灰和亚铁发生混凝，使大分子杂质形成较好的胶束，达到良好的沉淀效果，大大降低了废水中的磷浓度。

[0062] 实施例1～3与对比例2相比，不进行曝气吹脱处理，虽然镍、总磷、Cu浓度大幅降低，但仍达不到排放指标，而经过本发明曝气吹脱处理后，镍、总磷、Cu浓度较低，可以达标排放。[0063] 总结：[0064] 本发明采用碱性吹脱法、络合破络螯合沉淀技术+次磷氧化均相共沉淀技术处理含氨络合剂的镀镍废水，首先用氢氧化钠调节废水pH值至12以上，使废水中的氨转化为游离氨，将调节后的废水进行吹脱曝气，吹脱出废水中的氨，经吹脱去除废水中大部分氨氮后（氨氮≤50mg/L），取废水进行沉淀，得到氢氧化镍沉淀； 但此时废水中的次磷酸盐仍不能被去除，所以再进行次氯酸钠氧化法，将次磷酸盐氧化成正磷酸盐，然后加入螯合能力强的石灰和亚铁进行混凝，使大分子杂质形成较好的胶束，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、主要特点和优点。本领域技术人员应该理解，本发明并不局限于上述实施例，上述实施例及说明书仅描述了本发明的原理，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明的保护范围。本发明要求的保护范围以所附权利要求及其等同物为准。