2018 年化学镀镍废水处理系统及方法：创新技术提升废水处理效果

2018 年化学镀镍废水处理系统及方法：创新技术提升废水处理效果

申请日期：2018.08.22

公佈（公告）日期：2018.12.21

IPC分类编号C02F9/08;/16

概括

本发明提供了一种化学镀镍废水处理系统及方法。化学镀镍废水处理系统主要包括：废水收集装置、一级pH调节装置、一级沉淀装置、加药装置、紫外芬顿氧化装置、二级pH调节装置、二级沉淀装置、污泥压滤装置、清水储存及排放装置。本发明提供的化学镀镍废水处理方法包括以下步骤：将废水排入pH调节装置，开启曝气并调节pH，将废水排入一级沉淀装置进行絮凝沉淀；沉淀完成后，下层污泥排入污泥压滤装置，上层清液排入紫外芬顿氧化装置处理；然后排入二级pH调节装置，开启曝气并调节pH； 上清液排入二沉池装置，沉淀完成后上清液排入清水储排装置，下层污泥排入污泥压滤装置。经上述系统及方法处理的化学镀镍废水各项污染物排放指标均达到排放标准，降低了废水处理的难度和成本。

索赔

1.一种化学镀镍废水处理系统，其特征在于包括：石灰水储存装置、次氯酸钠储存装置、硫酸铜储存装置、双氧水储存装置、硫酸亚铁储存装置、酸储存装置；废水收集装置、一级pH调节装置、一级沉淀装置、加药装置、曝气装置、紫外氧化装置、二级pH调节装置、二级沉淀装置、污泥压滤装置、清水储存及排放装置；紫外氧化装置包括：紫外照射器、泵。

2.根据权利要求1所述的化学镀镍废水处理系统，其特征在于：废水收集装置连通一级pH调节装置，一级pH调节装置连通一级沉淀装置和加药装置，一级沉淀装置连通紫外芬顿氧化装置和污泥压滤装置，二级pH调节装置连通紫外芬顿氧化装置、加药装置和二级沉淀装置，二级沉淀装置连通清水储排装置和污泥压滤装置；加药装置连通次氯酸钠储存装置、硫酸铜储存装置、双氧水储存装置、硫酸亚铁储存装置、酸储存装置；加药装置连通紫外芬顿氧化装置；曝气装置连通紫外芬顿氧化装置、一级pH调节装置和二级pH调节装置。

3、一种化学镀镍废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

A、废水收集装置收集化学镀镍废水后排入一级pH调节装置，开启曝气装置，通过加药装置加入石灰水调节pH为7～12；

B、将步骤A处理后的废水排入初沉装置进行絮凝沉淀；沉淀完成后上清液排入紫外芬顿氧化装置，下层污泥排入污泥压滤装置；

C、通过加药装置将硫酸铜加入紫外氧化装置中，开启曝气装置并调节pH值；开启水泵和紫外照射器，然后加入硫酸亚铁和过氧化氢在紫外照射下进行反应，反应完成后调节pH值；

D、将步骤C处理后的废水排入二级pH调节装置，开启曝气装置并加入石灰水和次氯酸钠调节pH为7～12；曝气完成后再次调节pH为7～12，然后将废水排入二级沉淀装置进行絮凝沉淀；

E、絮凝沉淀完成后，二沉装置中的上清液排入清水储排装置，下层污泥排入污泥压滤装置。

4.根据权利要求3所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：步骤C和步骤D中氧化还原电位均控制在200~；步骤C和步骤D中曝气时间为1~12小时。

5.根据权利要求3所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：步骤C在开启紫外照射器前还包括以下步骤：检测紫外芬顿氧化装置中废水的CODCr值；步骤C中每升废水需加入双氧水的体积为V=0.×n，其中n=1~3。

6.根据权利要求3所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：步骤C中硫酸亚铁的投加量为m=0.×n÷p，其中n=1-3，p=0.5-1000。

7.根据权利要求3所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：步骤C中紫外线照射的功率为100W/m3～1500W/m3，紫外线总照射时间为10～24h。

8.根据权利要求3所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于步骤C中双氧水分多次加入，每次加入的体积=V÷x，加入的时间间隔为紫外照射总时间的1/x，其中V为双氧水体积，x为双氧水加入的次数；硫酸亚铁可以一次加入，也可以多次加入，若硫酸亚铁分多次加入，加入的体积和时间间隔与双氧水相同。

9.根据权利要求3所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：步骤C中紫外光照射下的反应分两阶段进行，其中第一阶段反应总时长不少于6小时，第二阶段反应总时长不少于4小时。

10.根据权利要求3所述的化学镀镍废水处理方法，其特征在于：将污泥压滤装置滤出的清水排入紫外芬顿氧化装置中。

手动的

一种化学镀镍废水处理系统及方法

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种化学镀镍废水处理系统及方法。

背景技术

化学镀镍是指利用化学还原作用在镀件表面沉积一层金属镍或其合金的表面处理方法。目前化学镀镍广泛应用于塑料电镀、PCB电镀等领域。化学镀镍过程中所用的还原剂主要是含硼（如NaBH4）和含磷（如H2O）的化合物。随着使用时间的延长，化学镀镍液中会积累大量的磷酸盐或硼酸类物质，还会积累大量的其它无机盐如硫酸盐。当上述物质积累到一定程度时，化学镀镍液就必须报废，同时会产生高浓度的化学镀镍废水。化学镍磷合金废水中的主要污染物有：高浓度的重金属离子、高浓度的有机物、高浓度的氮和磷。 其中重金属离子除镍外还可能有铜、锌、铅等；氮元素主要为铵类物质；磷元素包括磷酸盐、次磷酸盐和亚磷酸盐。

化学镀镍废水处理难度较大。由于化学镀镍废水中积累了大量的亚磷酸盐，而亚磷酸与钙、铝、铁形成的盐的溶解度较大，难以通过简单的絮凝沉淀将废水中的磷含量降低到较低水平。当试图通过电化学方法将亚磷酸盐转化为次磷酸盐或磷酸盐时，不可避免地会遇到亚磷酸盐和次磷酸盐的转化降解问题。废水中的亚磷酸盐和次磷酸盐的含量会形成一个固定的比例，后期通电时该比例几乎不会发生变化，使得电解过程难以继续进行。虽然提高电压可以实现亚磷酸盐继续转化为次磷酸盐，但提高电压必然会因阴极析氢而导致电解效率的下降，最终使亚磷酸盐和次磷酸盐的电解效率降至零。 电镀行业含镍废水中镍离子的达标排放问题一直是难题，而化学镀镍废水中重金属离子镍含量较高，处理难度较大。化学镍磷合金废水处理面临三大难题：废水中有机污染物的降解（以化学需氧量COD为特征）；废水中磷的去除；废水中镍离子含量的降低。化学镀废水的处理方法基本是投加药剂沉淀后再用电化学方法处理，或者用化学氧化方法处理。单一的处理方法很难将化学镀镍废水处理达到《电镀污染物排放标准（-2008）》的要求。目前，表面处理行业化学镀废水通常采用外包处理，其吨水处理成本很高，还涉及到危险废物的运输​​和转运。 因此研制一种化学镀镍废水处理系统及方法解决上述技术问题具有重要的社会意义和价值。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种化学镀镍废水处理系统及方法，具体方案如下：

一种化学镀镍废水处理系统，包括：石灰水储存装置、次氯酸钠储存装置、硫酸铜储存装置、双氧水储存装置、硫酸亚铁储存装置、酸储存装置；废水收集装置、一级pH调节装置、一级沉淀装置、加药装置、曝气装置、紫外氧化装置、二级pH调节装置、二级沉淀装置、污泥压滤装置、清水储存及排放装置；紫外氧化装置包括：紫外照射器、泵。

其中，废水收集装置连接一级pH调节装置，一级pH调节装置连接加药装置和一级沉淀装置，一级沉淀装置连接紫外芬顿氧化装置和污泥压滤装置，二级pH调节装置连接紫外芬顿氧化装置、加药装置和二级沉淀装置，二级沉淀装置连接清水储排装置和污泥压滤装置。

加药装置与次氯酸钠储存装置、硫酸铜储存装置、过氧化氢储存装置、硫酸亚铁储存装置、酸储存装置连接；加药装置与紫外氧化装置连接；曝气装置与紫外氧化装置、一级pH调节装置、二级pH调节装置连接。

本发明还提供了一种化学镀镍废水的处理方法，包括以下步骤：

A、废水收集装置将化学镀镍废水收集后排入一级pH调节装置，开启曝气装置并通过加药装置加入石灰水调节pH为7-12；

B、将步骤A处理后的废水排入初沉装置进行絮凝沉淀；沉淀完成后上清液排入UV-氧化装置，下层污泥排入污泥压滤装置；

C、通过加药装置将硫酸铜加入UV-氧化装置中，开启曝气装置并调节pH值；开启水泵和紫外照射器，然后加入硫酸亚铁和过氧化氢在紫外照射下进行反应，反应完成后调节pH值；

D、将步骤C处理后的废水排入二级pH调节装置，开启曝气装置并加入石灰水和次氯酸钠调节pH为7～12；曝气完成后，再次调节pH为7～12，然后将废水排入二级沉淀装置进行絮凝沉淀；

E、絮凝沉淀完成后，二沉装置中的上清液排入清水储排装置，下层污泥排入污泥压滤装置。

此外，次氯酸钠储罐内还设置有ORP(氧还原电位)控制系统，用于控制二级pH调节装置和紫外氧化装置中的ORP值。

进一步的，步骤C和步骤D中ORP均控制在200～。

进一步的，步骤C和步骤D中曝气的时间为1至12小时。

并且，经过曝气后的一级和二级pH调节装置中的废水在沉淀装置中停留时间为1至30小时。

进一步的，步骤C在启动紫外照射器前还包括以下步骤：检测紫外芬顿氧化装置中废水的CODCr值；步骤C中每升废水需加入的过氧化氢的体积为V＝0.×n，n＝1～3。

进一步的，步骤C中，硫酸亚铁的用量为m＝0.×n÷p，其中n＝1～3，p＝0.5～1000。

进一步的，步骤C中紫外线照射的功率为100W/m3至1500W/m3，紫外线总照射时间为10至24小时。

进一步地，步骤C中双氧水分多次加入，每次加入的体积=V÷x，加入的时间间隔为紫外线照射总时间的1/x，其中V为双氧水的体积，x为双氧水加入的次数；硫酸亚铁可以一次加入，也可以多次加入，若硫酸亚铁分多次加入，其加入体积和时间间隔与双氧水相同。

进一步的，步骤C中紫外光照射下的反应分两个阶段进行，其中第一阶段反应总时长不少于6小时，第二阶段反应总时长不少于4小时。

进一步地，将污泥压滤装置过滤出来的清水排入紫外芬顿氧化装置中。

当废水在二沉装置内停留较长时间后，将上清液排入清水储排装置，并对清水的各项污染物指标进行分析。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供了一种化学镀镍废水处理系统及方法，可实现对化学镀镍废水的处理，经该处理方法处理后的废水中各类污染物浓度均能满足《电镀污染物排放标准（-2008）》中各类污染物的排放限值要求，从而实现直接达标化学镀镍废水排放；

（2）污泥压滤机滤出的污泥，可按照电镀废水处理过程中产生的污泥处理方法进行无害化处理；

(3)采用本发明的方法处理化学镀镍废水时，不会产生有毒有害气体，减少了污染物的排放；

(4)本发明采用紫外光照射下的反应，减少了硫酸亚铁的用量，从而减少了反应过程中产生的铁泥量；

(5)本发明不仅实现了化学镀镍废水达标直接排放，而且降低了化学镀镍废水的处理成本。