探索锌镍合金废水达标处理设备：电镀与表面处理行业的水污染控制

探索锌镍合金废水达标处理设备：电镀与表面处理行业的水污染控制

一种锌镍合金废水达标处理设备的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及一种电镀或表面处理行业废水处理及水污染控制技术领域，特别涉及一种锌镍合金废水达标处理设备。

【背景技术】

镉镀层具有优良的耐海洋大气腐蚀性能，但镉是一种严重污染环境、危害人体健康的金属材料，而碱性锌镍合金电镀具有与镉相同的耐海洋大气腐蚀性能，因此镉镀层已在汽车零部件等产品上得到替代应用。但由于电镀锌镍合金中需要使用螯合剂和配体，锌镍合金电镀主要采用锌酸盐体系，而该体系需要使用复杂的配体和光亮剂。配体主要包括酒石酸及其盐与多胺化合物的组合、三乙醇胺与多胺的组合、一些多胺化合物的组合、聚膦酸酯(如HEDP)等。光亮剂则是胺与环氧化合物和芳香醛的缩合产物。这些添加剂可以与金属离子形成复杂的配位化合物，大大提高了废水处理的难度。目前，用常规方法都很难同时处理金属离子和配体。

重金属废水的处理主要采用化学沉淀法、电解法、离子交换法、催化还原法、电渗析法、膜渗透法、生物法等。但各种方法都有其局限性。化学沉淀法适用于简单金属离子的沉淀，对锌镍合金等络合金属离子不能沉淀或不能完全沉淀；电解法和离子交换法主要以回收金属为目的；电渗析和膜渗透法会产生浓水，浓水处理存在问题；生物法更多处于研究层面，对重金属废水处理并不实用。

[0004]也有采用紫外光氧化法处理锌镍合金废水的方法，如德国科思公司采用紫外光氧化法处理锌镍合金废水，处理量为15m3/h。但该方法的处理成本很高，不利于推广。[实用新型内容]

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锌镍合金废水处理设备，实现达标处理，使重金属废水稳定达到排放要求。

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种符合标准的锌镍合金废水处理设备，包括：芬顿氧化反应器，利用芬顿法处理锌镍合金废水，使废水中的部分有机污染物氧化分解，达到氧化络合破环的效果，使络合的金属离子转化为游离态；化学沉淀槽，连接于芬顿氧化反应器，对经芬顿氧化反应器处理后的废水进行化学沉淀处理，使金属离子沉淀出来；离子交换柱，连接于化学沉淀槽，内装具有吸附金属离子能力的离子交换树脂，捕集废水中的重金属，使废水稳定达到排放要求。

[0007] 本实用新型的一个实施例中，还包括pH调节器，其与离子交换柱连接，将离子交换吸附后的出水酸化或加碱调节pH为6～9后排放。

本实用新型采用氧化-化学沉淀-离子交换吸附组合技术处理锌镍合金废水，可以解决锌镍合金废水的达标排放问题，该方法及其设备简单、易操作、成本低，具有很强的实用性。

【附图的简要说明】

[0009] 为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，其中：

图1为本实用新型一个实施例的锌镍合金废水达标处理设备。

图2为本实用新型实施例的锌镍合金废水达标处理工艺流程。

【详细方式】

[0012]本实用新型提供的技术方案是提出一种达标的锌镍合金废水处理设备，采用芬顿氧化-化学沉淀-离子交换吸附设备组合处理锌镍合金废水，可以解决锌镍合金废水达标排放的问题。

图1示出了本实用新型一个实施例的锌镍合金废水标准化处理设备。参见图1所示，标准化处理设备主要包括废水收集罐11、芬顿氧化反应器12、化学沉淀罐13、离子交换柱14和pH调节器15。废水收集罐11、芬顿氧化反应器12、化学沉淀罐13、离子交换柱14和pH调节器15依次连接。废水收集罐11用于收集和容纳待处理的废水。芬顿氧化反应器12用于进行芬顿工艺，化学沉淀罐13用于进行化学沉淀，离子交换柱14用于进行离子交换吸附。pH调节器15用于在必要时进行pH调节。

标准处理设备还可以包括污泥收集槽16和压滤机17，污泥收集槽16连接芬顿氧化反应器12和化学沉淀槽13，用于收集芬顿氧化反应器12和化学沉淀槽13产生的污泥，收集后的污泥进入压滤机17，处理后外运。

图2示出了本实用新型一个实施例的锌镍合金废水达标处理工艺流程。参见图2所示，

步骤21、采用法处理锌镍合金废水，将废水中的部分有机污染物氧化分解，达到氧化络合破环的效果，将络合的金属离子转化为游离状态。

法在污水处理的研究和应用中日益受到国内外的重视。试剂能很好地氧化污水中的有机物和还原性物质，是因为在酸性条件下，H2O2在Fe2+的催化作用下，生成两种活性羟基自由基(HO2和OH)，其中OH的氧化能力高达2.80V，仅次于氟，而OH自由基具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和能高达569.3kJ，具有很强的加成反应特性，从而引发和传播自由基链式反应，加速有机物和还原性物质的氧化，同时Fe2+被氧化为Fe3+，产生混凝沉淀，去除大量的污染物。因此，试剂在水处理中兼具氧化和混凝两种作用。

[0018] 参见图1，芬顿氧化反应器12可从废水收集池11输入废水，并通过其加药机构选择性地添加酸、过氧化氢(H2O2)和硫酸亚铁。

采用试剂对锌镍合金废水进行预处理，可以氧化分解废水中的部分有机污染物，达到氧化分解的效果，将络合的金属离子转化为游离状态，提高后续重金属离子的混凝沉淀效率。同时废水中的氰化物通过氧化作用被彻底去除。

优选的，氧化工艺条件为：初始pH值2-4，加入的亚铁质量浓度维持150-300mg/L；加入的过氧化氢量维持ORP在550mV以上；反应时间1-2h。

本实施例中，可通过ORP来控制双氧水的投加量，避免了污染物含量波动，而引起的投加不足或过量现象。双氧水投加量少，处理效果会下降；投加量过大，不仅造成药剂的浪费，还会造成污泥上浮，影响处理效果。

步骤22、采用化学沉淀法对工艺处理后的废水进行处理，使金属离子沉淀出来。

[0023] 当重金属络合物全部或大部分被破坏后，金属离子全部或大部分以游离状态存在，通过加入碱并调节溶液的pH值使金属离子沉淀出来。

优选的，化学沉淀的工艺条件为：用碱调节pH>11，机械搅拌使尽可能多的镍离子和锌离子析出，加入混凝剂（PAM）进行混凝沉淀，过滤，取上清液。

[0025] 参见图1，化学沉淀池13可输入来自氧化反应器12的废水，并通过其加药机构选择性地添加碱(NaOH)和混凝剂(如PAM)。

步骤23、利用具有吸附金属离子能力的离子交换树脂，捕获废水中的重金属，使得废水稳定达标排放。

本实施例中离子交换树脂工艺条件为：化学沉淀后得到的pH值≥11的上清液直接进入离子交换树脂进行吸附，吸附后的出水通过加酸或加碱调节pH值为6～9即可达标排放。

参见图1，离子交换柱14内装有离子交换树脂，用于吸附重金属，吸附饱和的离子交换树脂可通过加酸或碱进行再生。

步骤24、离子交换吸附出液加酸或碱调节pH值后排放，pH值一般调节为中性范围6-9。

下面给出本实用新型实际实施的例子。

示例 1

取某企业锌镍合金废水，调节pH为2.5，每升废水加入1.0g硫酸亚铁+4ml双氧水，反应3h，调节pH为12进行沉淀，加入PAM后过滤，取上清液过离子交换树脂，测定处理后水的镍、锌浓度。

主权

1.一种锌镍合金废水处理设备，其特征在于包括：芬顿氧化反应器，利用芬顿法处理锌镍合金废水，将废水中的部分有机污染物氧化分解，达到氧化络合破环的效果，使络合的金属离子转化为游离态；化学沉淀池，连接于芬顿氧化反应器，对经芬顿氧化反应器处理后的废水进行化学沉淀处理，使金属离子析出；离子交换柱，连接于化学沉淀池，柱内装有具有吸附金属离子能力的离子交换树脂，捕集废水中的重金属，使废水稳定达标排放。

2.根据权利要求1所述的锌镍合金废水处理设备，其特征在于还包括pH调节器，所述pH调节器连接于离子交换柱，用于向离子交换吸附出水中加入酸或碱，调节pH为6-9后排放。

[专利摘要]本实用新型涉及一种符合标准的锌镍合金废水处理设备，包括：芬顿氧化反应器，利用芬顿法处理锌镍合金废水，将废水中的部分有机污染物氧化分解，达到氧化络合破环的效果，使络合的金属离子转化为游离态；化学沉淀池，与芬顿氧化反应器连接，对经芬顿氧化反应器处理后的废水进行化学沉淀处理，使金属离子沉淀出来；离子交换柱，与化学沉淀池连接，内装具有吸附金属离子能力的离子交换树脂，捕集废水中的重金属，使废水稳定达到排放要求。

【IPC分类】C02F9-04、-16

【公众账号】

【申请编号】CN2

【发明人】傅丹

【申请人】上海轻工业研究院有限公司

【发表日期】2015年9月2日

【申请日期】2014年12月30日