化学镀镍废水处理方法：解决环境污染的新途径

化学镀镍废水处理方法：解决环境污染的新途径

本发明主要涉及工业废水处理领域，具体涉及一种化学镀镍废水的处理方法。

背景技术：

化学镀镍是近年来发展迅速的一种表面处理技术，是一种通过镍盐和次磷酸盐的作用生成镍磷镀层的镀层方法。化学镀镍具有镀层均匀、不需要外接电源、硬度高、耐磨性好、镀层不受零件大小形状限制等优点，被广泛应用于各个领域。随着化学镀镍应用范围和生产规模的不断扩大，由此产生的化学镀镍废液对环境的污染也越来越大。

目前工业化学镀镍都是以次磷酸钠为还原剂，在酸性或碱性体系中进行的。为保证镀液的稳定性、使用寿命和镀层质量，镀液中需加入络合剂、稳定剂、促进剂、pH缓冲剂、镀镍光亮剂等。这些物质都是有机物质，如柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙醇酸、琥珀酸、丁二酸、乙酸等。

由于镀液中含有大量的还原性次磷酸盐和亚磷酸盐、络合剂和还原剂，会使镀液的COD急剧升高，同时镀液中反应生成的硫酸盐和亚磷酸盐的积累，容易造成镀液老化，造成化学镀镍液部分或全部报废。因此，报废镀液及镀件冲洗水中含有较多污染物，必须进行处理。

由于化学镀液及废水成分比较复杂，包括无机盐、络合物等，化学镀镍废水处理难度较大。特别是化学镀液中添加了大量络合剂，这些物质与镍有很强的络合作用，容易与镍形成稳定的络合物，给镀液处理带来困难。目前，废液及废水处理主要采用预处理（氧化）、多级化学沉淀法、重金属清除剂相结合的方法。这种处理工艺极其复杂，处理废液成本高，处理效果不稳定。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种化学镀镍废水的处理方法，其处理工艺更为简化。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种化学镀镍废水的处理方法，包括以下步骤：在化学镀镍废水pH值为7～9的情况下，加入1～9g/l连二亚硫酸钠进行还原反应，反应时间10分钟以上；调节化学镀镍废水的pH值至10以上；在化学镀镍废水中加入0.2～1g/l钙盐，反应时间10分钟以上，再加入絮凝剂进行絮凝沉淀。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括调节化学镀镍废水的pH值为7～9。

在本发明的一个实施例中，化学镀镍废水经过絮凝沉淀后，还进行离子交换，保证镍浓度小于0.1mg/l。

在本发明的一个实施例中，离子交换采用螯合离子交换树脂。

在本发明的一个实施例中，所述钙盐为氯化钙或氢氧化钙。

在本发明的一个实施例中，絮凝剂为PAM。

与现有技术相比，本发明利用单一还原剂连二亚硫酸钠将化学镀镍废水中的络合镍游离出来，通过一次化学沉淀即可达到高效去除，且废水pH值无需多次调节，沉淀效果好。本发明工艺流程简单，操作简便，处理成本低，运行维护方便，处理效果稳定可靠。

附图的简要说明

图1为本发明实施例提供的一种化学镀镍废水处理方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的一种化学镀镍废水处理方法的流程图。

图3为本发明实施例提供的一种化学镀镍废水处理装置示意图。

详细方法

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例进行详细描述。

在以下的描述中，阐述了许多具体细节，以便于全面理解本发明。然而，本发明还可以采用不同于本文描述的其他方式来实现。因此，本发明不限于下面公开的特定实施例。

本发明综合考虑化学镀镍废水的水质特点，采用化学还原、初级絮凝沉淀处理为主工艺，去除废水中的大部分镍。

图1为本发明实施例提供的一种化学镀镍废水处理方法的流程图，参见图1，本实施例的方法包括以下步骤：

步骤101、在pH值7-9的条件下，向化学镀镍废水中加入1-9g/l的连二亚硫酸钠进行还原反应，反应时间为10分钟以上。

此反应过程会使废水的pH值下降1～2个单位，废水变黑、变浑浊，表明还原已完成。

在步骤102中，调节化学镀镍废水的pH值至10以上。

步骤103、向化学镀镍废水中添加0.2～1g/l的钙盐，反应10分钟以上后，加入絮凝剂进行絮凝沉淀。

上述工艺中，步骤101中的还原反应可以将化学镀镍废水中络合态的镍游离出来，从而可以通过步骤103中的化学絮凝沉淀去除大部分的镍。相比之下，传统将镍或其他金属从络合态中游离出来的方法主要有酸化、置换和氧化。另外，在还原剂的选择上，发现连二亚硫酸钠的效果最为显著，而其他还原剂如亚硫酸钠、硫化钠的效果较差，分解效果不显著。

通过结合步骤101和104，经过步骤103之后，可以保证出水镍浓度小于0.3mg/l，多数情况下可以小于0.1mg/l，而其他方法单一化学沉淀处理只能将出水镍浓度降低至1mg/l左右。

在步骤101中，若废水原始pH值在7-9范围内，则直接启动还原反应；若废水原始pH值不在7-9范围内，则先进行pH值调节。

在步骤103中，可以使用钙盐来协同处理废水中的镍，促进混凝沉淀，所述钙盐可以为氯化钙或者氢氧化钙，另外还有多种絮凝剂可供选择，例如PAM。

图2为本发明另一实施例的化学镀镍废水处理方法的流程图，参见图2，本实施例的方法包括以下步骤：

步骤201、在pH值7-9的条件下，向化学镀镍废水中加入1-9g/l的连二亚硫酸钠进行还原反应，反应时间为10分钟以上。

此反应过程会使废水的pH值下降1～2个单位，废水变黑、变浑浊，表明还原已完成。

在步骤202中，调节化学镀镍废水的pH值至10以上。

步骤203、向化学镀镍废水中添加0.2-1g/l的钙盐，反应10分钟以上后，加入絮凝剂进行絮凝沉淀。

步骤204、对化学镀镍废水进行离子交换，保证镍浓度小于0.1mg/l。

考虑到镍排放的标准是小于0.1mg/l的浓度，通过步骤204可以进一步保证排放达标。当然，由于步骤201-203在大多数情况下也可以使镍浓度小于0.1mg/l，因此在考虑是否选择步骤204之前，可以预先验证步骤201-203之后的镍浓度。

本实施例中，步骤204中的离子交换可以采用螯合离子交换树脂。

图3为本发明实施例提供的化学镀镍废水处理装置示意图，参见图3，废水首先进入收集槽301，然后通过输水泵302进入间歇反应器203，在间歇反应器203中进行步骤201-203，加入各种试剂进行反应，反应的沉淀物作为污泥从底部排出，清水继续通过提升泵304输送至可选的离子交换塔305，经过离子交换后进入清水槽306。

给出一些实际应用的例子。

某公司化学镀镍废水，原水中镍浓度为4g/l，pH值为8.5，采用本发明实施例的方法进行处理。原水不调节pH值，加入4g/l连二亚硫酸钠，反应30分钟；调节pH值至11.0；加入0.5g/l氯化钙，反应10分钟后，加入少量PAM进行絮凝沉淀；出水镍浓度达到3.6mg/l，去除率达到99.9%；出水再经过螯合树脂，出水镍浓度为0.087mg/l，满足《电镀污染物排放标准-2008》特别排放限值要求。 同时废水中的总磷也由原来的300mg/l降低到300mg/l，去除率达到了86%。

某公司化学镀镍废水，原水中镍浓度为53.6mg/l，pH值为6.7，采用本发明技术进行处理，调节原水pH值为9.0，加入1.5g/l连二亚硫酸钠，反应30分钟后，调节pH值至10.9，加入0.3g/l氯化钙，反应10分钟后，加入少量PAM进行絮凝沉淀，出水镍浓度达到0.06mg/l，满足《电镀污染物排放标准-2008》特别排放限值要求。

本发明具有以下独特之处：

1、工艺简单，操作容易，处理成本低，操作维护方便，处理效果稳定可靠；

2、采用连二亚硫酸钠作为单一还原剂，使化学镀镍废水中的络合镍游离出来，通过一次化学沉淀达到高效去除，废水pH值无需多次调节，沉淀效果好；

3、后续使用钙盐不仅可以促进化学沉淀，还能实现部分除磷；

4、深度处理采用螯合型离子交换树脂，可保证最终出水稳定、达标。

尽管本发明已结合目前的具体实施例进行了描述，但本领域技术人员应当认识到，上述实施例仅用于说明本发明，在不脱离本发明精神的情况下，可以进行各种等效变化或替换。因此，任何在本发明精神范围内对上述实施例进行的变化或修改均落在本申请的权利要求的范围内。

本发明主要涉及工业废水处理领域，具体涉及一种化学镀镍废水的处理方法。

背景技术：

化学镀镍是近年来发展迅速的一种表面处理技术，是一种通过镍盐和次磷酸盐的作用生成镍磷镀层的镀层方法。化学镀镍具有镀层均匀、不需要外接电源、硬度高、耐磨性好、镀层不受零件大小形状限制等优点，被广泛应用于各个领域。随着化学镀镍应用范围和生产规模的不断扩大，由此产生的化学镀镍废液对环境的污染也越来越大。

目前工业化学镀镍都是以次磷酸钠为还原剂，在酸性或碱性体系中进行的。为保证镀液的稳定性、使用寿命和镀层质量，镀液中需加入络合剂、稳定剂、促进剂、pH缓冲剂、镀镍光亮剂等。这些物质都是有机物质，如柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙醇酸、琥珀酸、丁二酸、乙酸等。

由于镀液中含有大量的还原性次磷酸盐和亚磷酸盐、络合剂和还原剂，会使镀液的COD急剧升高，同时镀液中反应生成的硫酸盐和亚磷酸盐的积累，容易造成镀液老化，造成化学镀镍液部分或全部报废。因此，报废镀液及镀件冲洗水中含有较多污染物，必须进行处理。

由于化学镀液及废水成分比较复杂，包括无机盐、络合物等，化学镀镍废水处理难度较大。特别是化学镀液中添加了大量络合剂，这些物质与镍有很强的络合作用，容易与镍形成稳定的络合物，给镀液处理带来困难。目前，废液及废水处理主要采用预处理（氧化）、多级化学沉淀法、重金属清除剂相结合的方法。这种处理工艺极其复杂，处理废液成本高，处理效果不稳定。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种化学镀镍废水的处理方法，其处理工艺更为简化。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种化学镀镍废水的处理方法，包括以下步骤：在化学镀镍废水pH值为7～9的情况下，加入1～9g/l连二亚硫酸钠进行还原反应，反应时间10分钟以上；调节化学镀镍废水的pH值至10以上；在化学镀镍废水中加入0.2～1g/l钙盐，反应时间10分钟以上，再加入絮凝剂进行絮凝沉淀。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括调节化学镀镍废水的pH值为7-9。

在本发明的一个实施例中，化学镀镍废水经过絮凝沉淀后，还进行离子交换，保证镍浓度小于0.1mg/l。

在本发明的一个实施例中，离子交换采用螯合离子交换树脂。

在本发明的一个实施例中，所述钙盐为氯化钙或氢氧化钙。

在本发明的一个实施例中，絮凝剂为PAM。

与现有技术相比，本发明利用单一还原剂连二亚硫酸钠将化学镀镍废水中的络合镍游离出来，通过一次化学沉淀即可达到高效去除，且废水pH值无需多次调节，沉淀效果好。本发明工艺流程简单，操作简便，处理成本低，运行维护方便，处理效果稳定可靠。

附图的简要说明

图1为本发明实施例提供的一种化学镀镍废水处理方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的一种化学镀镍废水处理方法的流程图。

图3为本发明实施例提供的一种化学镀镍废水处理装置示意图。

详细方法

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例进行详细描述。

在以下的描述中，阐述了许多具体细节，以便于全面理解本发明。然而，本发明还可以采用不同于本文描述的其他方式来实现。因此，本发明不限于下面公开的特定实施例。

本发明综合考虑化学镀镍废水的水质特点，采用化学还原、初级絮凝沉淀处理为主工艺，去除废水中的大部分镍。

图1为本发明实施例提供的一种化学镀镍废水处理方法的流程图，参见图1，本实施例的方法包括以下步骤：

步骤101、在pH值7-9的条件下，向化学镀镍废水中加入1-9g/l的连二亚硫酸钠进行还原反应，反应时间为10分钟以上。

此反应过程会使废水的pH值下降1～2个单位，废水变黑、变浑浊，表明还原已完成。

在步骤102中，调节化学镀镍废水的pH值至10以上。

步骤103、向化学镀镍废水中添加0.2～1g/l的钙盐，反应10分钟以上后，加入絮凝剂进行絮凝沉淀。

上述工艺中，步骤101中的还原反应可以将化学镀镍废水中络合态的镍游离出来，从而可以通过步骤103中的化学絮凝沉淀去除大部分的镍。相比之下，传统将镍或其他金属从络合态中游离出来的方法主要有酸化、置换和氧化。另外，在还原剂的选择上，发现连二亚硫酸钠的效果最为显著，而其他还原剂如亚硫酸钠、硫化钠的效果较差，解络效果不显著。

通过结合步骤101和104，经过步骤103之后，可以保证出水镍浓度小于0.3mg/l，多数情况下可以小于0.1mg/l，而其他方法单一化学沉淀处理只能将出水镍浓度降低至1mg/l左右。

在步骤101中，若废水原始pH值在7-9范围内，则直接启动还原反应；若废水原始pH值不在7-9范围内，则先进行pH值调节。

在步骤103中，可以使用钙盐来协同处理废水中的镍，促进混凝沉淀，所述钙盐可以为氯化钙或者氢氧化钙，另外还有多种絮凝剂可供选择，例如PAM。

图2为本发明另一实施例的化学镀镍废水处理方法的流程图，参见图2，本实施例的方法包括以下步骤：

步骤201、在pH值7-9的条件下，向化学镀镍废水中加入1-9g/l的连二亚硫酸钠进行还原反应，反应时间为10分钟以上。

此反应过程会使废水的pH值下降1～2个单位，废水变黑、变浑浊，表明还原已完成。

在步骤202中，调节化学镀镍废水的pH值至10以上。

步骤203、向化学镀镍废水中添加0.2-1g/l的钙盐，反应10分钟以上后，加入絮凝剂进行絮凝沉淀。

步骤204、对化学镀镍废水进行离子交换，保证镍浓度小于0.1mg/l。

考虑到镍排放的标准是浓度小于0.1mg/l，因此可以进一步进行步骤204，以确保排放达标。当然，由于步骤201-203在大多数情况下也可以使镍浓度小于0.1mg/l，因此在考虑是否选择步骤204之前，可以预先验证步骤201-203之后的镍浓度。

本实施例中，步骤204中的离子交换可以采用螯合离子交换树脂。

图3为本发明实施例提供的化学镀镍废水处理装置示意图，参见图3，废水首先进入收集槽301，然后通过输水泵302进入间歇反应器203，在间歇反应器203中进行步骤201-203，加入各种试剂进行反应，反应的沉淀物作为污泥从底部排出，清水继续通过提升泵304输送至可选的离子交换塔305，经过离子交换后进入清水槽306。

给出一些实际应用的例子。

某公司化学镀镍废水，原水中镍浓度为4g/l，pH值为8.5，采用本发明实施例的方法进行处理。原水不调节pH值，加入4g/l连二亚硫酸钠，反应30分钟；调节pH值至11.0；加入0.5g/l氯化钙，反应10分钟后，加入少量PAM进行絮凝沉淀；出水镍浓度达到3.6mg/l，去除率达到99.9%；出水再经过螯合树脂，出水镍浓度为0.087mg/l，满足《电镀污染物排放标准-2008》特别排放限值要求。 同时废水中的总磷也由原来的300mg/l降低到300mg/l，去除率达到了86%。

某公司化学镀镍废水，原水中镍浓度为53.6mg/l，pH值为6.7，采用本发明技术进行处理，调节原水pH值为9.0，加入1.5g/l连二亚硫酸钠，反应30分钟后，调节pH值至10.9，加入0.3g/l氯化钙，反应10分钟后，加入少量PAM进行絮凝沉淀，出水镍浓度达到0.06mg/l，满足《电镀污染物排放标准-2008》特别排放限值要求。

本发明具有以下独特之处：

1、工艺简单，操作容易，处理成本低，操作维护方便，处理效果稳定可靠；

2、采用连二亚硫酸钠作为单一还原剂，使化学镀镍废水中的络合镍游离出来，通过一次化学沉淀达到高效去除，废水pH值无需多次调节，沉淀效果好；

3、后续使用钙盐不仅可以促进化学沉淀，还能实现部分除磷；

4、深度处理采用螯合型离子交换树脂，可保证最终出水稳定、达标。

尽管本发明已结合目前的具体实施例进行了描述，但本领域技术人员应当认识到，上述实施例仅用于说明本发明，在不脱离本发明精神的情况下，可以进行各种等效变化或替换。因此，任何在本发明精神范围内对上述实施例进行的变化或修改均落在本申请的权利要求的范围内。

导航：X科技 > 最新专利 > 环保节能、废水处理设备再生、制造及应用技术 > 化学镀镍废水处理方法及工艺

技术特点：

技术摘要

本发明提供了一种化学镀镍废水的处理方法，包括以下步骤：在化学镀镍废水pH值为7～9的情况下，向化学镀镍废水中加入1～9g/L连二亚硫酸钠进行还原反应，反应时间10分钟以上；调节化学镀镍废水的pH值至10以上；向化学镀镍废水中加入0.2～1g/L钙盐，反应时间10分钟以上，再加入絮凝剂进行絮凝沉淀。

技术研发人员：杨林

受保护的技术用户：

技术开发日：2016.07.29

技术发布日期：2018.02.06

下载所有详细技术信息