2016年2015年化学镀镍废水处理装置的权利要求书

2016年2015年化学镀镍废水处理装置的权利要求书

申请日期2015.11.18

公开（公告）日期2016年6月29日

IPC分类号C02F9/06； /16

概括

本实用新型提供了一种可大大节省化学品、水全部循环利用、回收金属镍的化学镀镍废水处理装置。 化学镀镍废水处理装置依次包括预处理容器装置、均质膜电渗析装置、抗污染反渗透装置、淡水回用装置； 预处理容器装置设有紫外发射装置； 均质膜电渗析装置与电解装置连接，电解装置与金属镍回收装置连接； 抗污染反渗透装置与预处理容器装置之间连接有管道； 耐污染反渗透装置的耐污染功能主要依靠采用耐酸反渗透膜，所采用的进水网为宽流道聚四氟乙烯网，厚度为0.9毫米，网孔半径为1.5-2毫米。 采用耐酸反渗透膜，有利于重金属污染时的酸洗。 PTFE的宽流道也容易堵塞。 共同实现了抗污染功能。

索赔

1、一种化学镀镍废水处理装置，其特征在于：

化学镀镍废水处理装置包括预处理容器装置、均质膜电渗析装置、抗污染反渗透装置、淡水回用装置；

预处理容器装置设有UV发射装置；

均质膜电渗析装置与电解装置连接，电解装置与金属镍回收装置连接；

耐污染反渗透装置与预处理容器装置之间有管道连接。

2.根据权利要求1所述的化学镀镍废水处理装置，其特征在于，所述预处理容器装置内设有搅拌装置，所述预处理容器装置设有废水入口和预处理出口，因此所述紫外发射装置为石英紫外灯管，设置在预处理容器装置的一侧。

3.根据权利要求2所述的化学镀镍废水处理装置，其特征在于，所述预处理容器装置的预处理出水口设有0.45微米的滤膜。

4.根据权利要求1所述的化学镀镍废水处理装置，其特征在于，所述均质膜电渗析装置的电极为镀钛铂电极。

5、根据权利要求1所述的化学镀镍废水处理装置，其特征在于，所述均质膜电渗析装置的阴极前设置有5～15mm的保护层，所述保护层是指具有保护层的装置。尺寸为400*800毫米或600*1200毫米超高分子量PE板，厚度为5-15毫米，中间挖空340*690毫米或480*990毫米，填充厚度为2网格半径为1.5mm，板框结构为2mm宽流道聚四氟乙烯网，板框侧面设有保护液进出口。

6.根据权利要求1所述的化学镀镍废水处理装置，其特征在于，所述均质膜电渗析装置的膜组结构中，负极膜采用AME膜，正极膜采用CME膜。

手动的

一种化学镀镍废水处理装置

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域的设备，具体涉及一种化学镀镍废水零排放装置。

背景技术

化学镀镍废水是化学镀镍过程中产生的。 在化学镀过程中，零件会粘附一些化学镀镍液。 冲洗产生的废水中含有少量电镀液。 同时，前面分流不明确也会导致后面部分水混。 电镀液浓度高，废水处理困难。 化学镍具有很高的化学稳定性和很低的活化能，因此需要很高的化学能才能将其破坏。 因此，作为一类污染物，车间排放限值大多以硫酸亚铁+过氧化氢芬顿工艺进行镍破坏为依据。

化学镀镍废水主要含有镍离子、络合剂、次磷酸根离子三类成分。 镍离子会与络合剂结合形成络合物分子，导致镍离子无法被氢氧化钠捕获。 无法移除。 次磷酸根离子提供镍离子被还原和氧化成磷所需的电子。 因此，废水中存在络合镍（也称为化学镍）和次磷酸根离子。

锌镍合金镀层是一种新型防护镀层，具有优良的耐腐蚀性能。 国外已广泛使用。 在我国，电镀锌镍合金已应用于电缆桥架、煤矿井下液压支柱、汽车钢板和军工产品等，大大提高了产品的耐腐蚀性能，并节省了材料。 但锌镍合金电镀废水也是比较难处理的化学镀镍废水。

从化学镀镍废水中去除镍时，第一步是破坏络合物。 破坏络合物时，可以考虑用次氯酸钠进行氧化，然后加入捕回剂进行螯合处理。 捕集剂可以捕集镍离子并与其形成沉淀。 ，去除镍。 如果断络比较麻烦，可以考虑使用高效除镍剂进行螯合沉淀处理。 高效除镍剂是一种微观高分子有机化合物，通过脱镍基团与镍离子发生反应。 经过混凝絮凝后，去除镍离子，工艺过程比较简单。 效果还是比较好的。

化学镀镍废水除磷时不能采用氧化成正磷的工艺。 化学镀镍废水中的磷为次磷。 次磷不能完全氧化成正磷，所以需要用次磷去除剂沉淀。 次磷酸盐去除剂通过均质共沉淀技术与次磷结合形成沉淀物，可将磷处理至0.5mg/L以下。 同时，使用次磷酸盐去除剂进行处理也可以去除COD。 影响。

硫酸亚铁处理化学镀镍废水的传统工艺流程为：调节池→调酸（pH值3~4）→投加硫酸亚铁（实验确定流量）→添加双氧水（实验确定，一般最高ORP（氧化还原电位）不超过500mv，多控制在300mv~450mv）→调碱（pH值7.0~8.0）→压滤/絮凝添加PAM→沉淀池→综合池，一般需要处理化学品镍废水首先进行小实验确定用量，然后测量系统的ORP以确定试剂的最佳用量。

专利CN2.5还公开了一种锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于：该处理工艺的具体步骤如下： (1)紫外预处理：用泵将Zn~Ni电镀废水提升废水到UV反应器中，采用出口反应液回流的循环方式，保证反应时间20～40分钟； (2)过氧化氢氧化：在经过UV反应的废水中添加过氧化氢，添加量为电镀废水体积的0.5～2%。 采用不锈钢搅拌器搅拌，搅拌强度60～，反应时间控制在10～20min； (3)pH调节和沉淀反应：向氧化废水中添加氢氧化钠溶液，采用分级pH控制方法。 ，使用在线pH计进行测量和控制。 首先控制pH至7.5至8.5，反应5至15分钟，静置20至40分钟。 除去底部沉淀的锌泥； 然后调节pH至9～9.5，继续反应5～15分钟。 ，然后通过过滤器过滤废水，过滤后的出水用HCl中和； (4)污泥处置：将步骤(3)沉淀的污泥采用压滤机脱水，提取的水进行再处理。通过步骤(1)至(3)的系统处理，降低泥饼含水率至60%以下，由专业固废公司装袋处置。

上述处理方法基本上是预处理+沉淀的方法，将络合剂等有机物氧化，然后使用各种沉淀剂沉淀去除镍，水排出。 除了添加大量化学物质外，镍还被当作废物处理。 处理成本极高，且水无法回收利用。

本实用新型从上述各种化学镍电镀废水处理方法的缺点出发，结合膜分离和电解技术，开发出化学镍电镀废水近排放技术，不仅使水得到循环利用，而且消除废水中的化学物质。 镍以金属镍的形式回收，大大减少了化学品的使用量，提高了整个化学镍电镀废水处理的经济性。

实用新型内容

本实用新型针对各种化学镀镍废水处理方法不能回收高附加值镍、不能实现水零排放的缺点。 根据含络合剂、次磷酸等化学镀镍废水的情况，设计了一种集化学预处理、均质膜电渗析、抗污染反渗透于一体的化学镀镍废水零排放装置。 、电解等组件。 本实用新型的目的是提供一种能够显着节省化学品、水全部循环利用、回收金属镍的方法及装置。 化学镀镍废水处理装置依次包括预处理容器装置、均质膜电渗析装置、抗污染反渗透装置、淡水回用装置； 预处理容器装置设有紫外发射装置； 均质膜电渗析装置与电解装置连接，电解装置与金属镍回收装置连接； 抗污染反渗透装置与预处理容器装置之间连接有管道；

耐污染反渗透 耐污染功能主要依靠耐酸反渗透膜的使用。 另外，进水网格采用宽流道聚四氟乙烯制成，厚度为0.9毫米，网格半径为1.5-2毫米。 乙烯基网格。 采用耐酸反渗透膜，有利于重金属污染时的酸洗。 PTFE的宽流道也容易堵塞。 共同实现了抗污染功能。

优选地，所述化学镀镍废水处理装置中的预处理容器装置设有搅拌装置，所述预处理容器装置设有废水入口和预处理出口，所述UV发射装置为石英紫外线。 灯管设置于预处理容器装置的一侧。

优选地，所述化学镀镍废水处理装置中的预处理容器装置的预处理出水口设置有0.45微米的滤膜。

优选地，所述化学镀镍废水处理装置中的均质膜电渗析装置的电极为镀钛铂电极。

优选地，所述化学镀镍废水处理装置中均质膜电渗析装置的阴极前设置有5～15mm的保护层；

均质膜电渗析装置中阴极前面有一层厚度为5～15mm的保护层。 是指尺寸为400*800毫米或600*1200毫米的超高分子量PE板材。 其厚度为5-15毫米。 毫米，中间挖空340*690毫米或480*990毫米，填充厚度为2毫米、网格半径为1.5-2毫米的宽通道聚四氟乙烯网板框架结构。 板和框的侧面设有保护液入口和出口。 保护液为浓度0.5%-2%的亚硫酸氢钠溶液。 板框两侧用两片尺寸为400*800mm或600*的全氟磺酸正片密封，形成完整的保护层。

优选的，所述化学镀镍废水处理装置中的均相膜电渗析装置的膜组结构中，所述负极膜采用AME膜，所述正极膜采用CME膜。

化学镀镍废水零排放装置具体处理工艺：将5-/L含镍化学络合镍电镀废水进行预处理，破络合、去除次磷，然后进入均质膜电渗析进行浓缩。 随着稀释。 电渗析精矿达到质量浓度15-20%，进入电解装置，通过电解回收金属镍。 电渗析淡水进入抗污染反渗透，反渗透淡水回用，反渗透浓水返回预处理装置，预处理后再次进入循环。

上述化学镀镍废水零排放装置中，预处理装置采用化学芬顿法与UV光催化氧化的协同作用。 化学芬顿是将pH值调至2-3，然后加入硫酸亚铁和双氧水，搅拌。 搅拌装置侧面安装石英紫外线灯，用紫外线照射废水。 同时采用0.05mg/L的SnO2催化剂进行紫外催化氧化，随后用0.45微米过滤进行过滤，破坏络合物，去除有机物，使废水满足均相膜电渗析的进水要求。

上述化学镀镍废水零排放装置中，均质膜电渗析电极采用钛铂镀电极，阳极和阴极电极液分开循环。 为了保护阴极上析出的金属镍，在阴极电解液中添加0.5%浓度的甲基丙炔醇。 负膜为AME膜，膜厚0.08-0.12mm，交换官能团为咪唑基，含水量5-15%，离子选择性96-99%，膜电阻1- 3Ω/cm2。 正膜采用CME膜，交换官能团为丙烯酸基，含水量10-20%，离子选择性96-98%，膜电阻1-3Ω/cm2。 为了防止镍元素在阴极上析出，在阴极前添加厚度为5-15mm的保护层。 保护层和浓缩室不引导液体。 溶液单独循环。 溶液组成浓度为0.5-3%。 它由亚硫酸氢钠组成。 运行时在线检测其浓度值。 当浓度低于0.5%时，继续添加亚硫酸氢钠，保证浓度为0.5-3%。

有益效果：

1、由于化学镍中含有络合剂，用普通方法处理达标排放的成本非常高，也很难； 而本实用新型采用ED+RO组合膜工艺，实现零排放，无废水排放。 无电镀污泥排放，破网要求相对较低，还可以回用水，回收金属镍，大大降低了整个处理成本；

2、本实用新型采用镍离子专用的阴、阳离子交换膜，避免了普通离子交换膜的镍离子中毒问题；

3、采用阴极保护层，并在阴极电解液中添加沉淀抑制剂，防止镍金属在阴极析出，保证装置稳定运行。