电镀镍废水 CN 212741066 U：实用新型专利授权公告，涉及环境治理技术

电镀镍废水 CN 212741066 U：实用新型专利授权公告，涉及环境治理技术

(19) 中华人民共和国国家知识产权局 (12) 实用新型专利 (10) 授权公告号 CN U (45) 授权公告日 2021.03.19 (21) 申请号 2.9 C02F 101/20 (2006.01) C02F 101/30 (2006.01) (22) 申请日 2020.05. 103/16 (2006.01) (73) 专利权人 (ESM) 同一发明已于同日申请发明专利 地址：广东省广州市天河区车陂路黄洲工业区7栋5楼 专利权人 (72) 发明人吴斌张劲松刘建林张霁 (74) 专利代理机构 44205 代理人林德强 (51) 国际C02F 9/14 (2006.01) C02F 101/10 (2006.01) C02F 101/16 (2006.01) 权利要求书 1页 说明书 6页 附件 2页（54） 实用新型名称 一种电镀含镍废水处理装置（57） 摘要 本实用新型公开了一种电镀含镍废水处理装置，本实用新型的电镀含镍废水处理装置包括依次连接的预处理混凝装置、初沉池、初沉反应装置、浸没式超滤膜反应器、二次混凝装置、二次沉淀池、生化反应池和膜生物反应器。

本实用新型提供的处理装置用于处理含镍电镀废水，能够稳定去除电镀废水中的重金属、COD、氨氮等特征污染物，保证电镀废水处理出水达标或满足中水回用的条件，运行费用较为经济。U6 6 0 1 4 7 2 1 2N C CN U 1/1 Page 1.一种含镍电镀废水的处理装置，其特征在于：所述处理装置包括依次连接的预处理混凝装置、初沉池、初次反应装置、浸没式超滤膜反应器、二次混凝装置、二次沉淀池、生化反应池、膜生物反应器。 2.根据权利要求1所述的含镍电镀废水处理装置，其特征在于，所述预处理混凝装置包括依次连接的pH调节第一槽、混凝剂加药槽、絮凝剂第一加药槽。3.根据权利要求2所述的含镍电镀废水处理装置，其特征在于，所述混凝剂加药槽为聚合氯化铝加药槽。4.根据权利要求2所述的含镍电镀废水处理装置，其特征在于，所述絮凝剂第一加药槽为聚丙烯酰胺加药槽。5.根据权利要求1所述的含镍电镀废水处理装置，其特征在于，所述一级反应装置包括依次连接的pH调节第二槽、硫酸亚铁第一加药槽、过氧化氢加药槽、反应槽、曝气槽、碱调节第一槽。

6.根据权利要求1所述的含镍电镀废水处理装置，其特征在于：所述二级混凝装置包括依次连接的第三pH调节池、重金属捕捉剂加药池、第二硫酸亚铁加药池、第二碱调节池和第二絮凝剂加药池。7.根据权利要求6所述的含镍电镀废水处理装置，其特征在于：所述第二絮凝剂加药池为聚丙烯酰胺加药池。8.根据权利要求1所述的含镍电镀废水处理装置，其特征在于：所述生化反应池包括依次连接的厌氧池和好氧池。9.根据权利要求1所述的含镍电镀废水处理装置，其特征在于：所述初沉池的进水口与浸没式超滤膜反应器的排泥口相连。 10.根据权利要求2所述的一种含镍电镀废水处理装置，其特征在于：混凝剂加药池的进水口与浸没式超滤膜反应器的排泥口相连。22 CN U 使用说明书 1/6页 一种含镍电镀废水处理装置 技术领域 [0001]本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种含镍电镀废水处理装置。背景技术 [0002]电镀行业含镍废水是指镀镍过程中产生的清洗水，以及高浓度镍废液预处理后排放的废液及电镀厂的综合废水。电镀废水水质复杂，含有大量重金属离子及有机污染物，特别是化学镀镍废水，含有大量与镍、铜等金属离子共存的螯合剂，如柠檬酸、酒石酸、次磷酸钠等，这使得通过混凝沉淀很难有效去除重金属离子，必须先破坏络合物才能去除。

传统的络合破除工艺主要有化学氧化络合破除、电化学氧化络合破除工艺等，化学氧化络合破除工艺主要采用臭氧、次氯酸钠、试剂等氧化剂，由于化学镀镍废水成分比较复杂，为达到较好的去除效果，氧化剂用量较大，处理成本较高。电化学氧化络合破除效果稳定性差，难以大规模处理含镍废水。[0003]电镀含镍废水不仅含有重金属污染成分，还含有大量的有机物和氮磷成分，需要进一步去除有机物和氮磷成分。重金属离子具有生物毒性，常规处理后不能保证处理后的水能直接进入生化系统，从而去除其中的有机物和氮磷等污染成分。因此，如何有效处理化学镀镍废水是一个难题。 [0004] 电镀企业因其生产性质，排水水质、水量波动较大，污水处理装置稳定运行压力高。大型电镀工业园区的建设，对电镀企业各工序废水进行分类收集、集中处理已成为未来电镀行业废水处理的趋势。因此，迫切需要一种能够稳定运行、运行成本低的大型电镀废水处理装置。实用新型内容[0005] 本实用新型旨在解决上述现有技术中存在的技术问题中的至少一个。为此，本实用新型的目的是提供一种电镀含镍废水的处理装置。该处理装置可用于电镀工业园区含镍废水的集中处理。

[0006] 为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为： [0007] 本实用新型提供了一种含镍电镀废水处理装置，包括依次连接的预处理混凝装置、初沉池、初芬顿反应装置、浸没式超滤膜反应器（MCR）、二次混凝装置、二次沉淀池、生化反应池、膜生物反应器（MBR）。 [0008] 优选的，所述含镍电镀废水处理装置中，所述预处理混凝装置包括依次连接的pH调节第一池、混凝剂加药池、絮凝剂加药第一池。 [0009] 优选的，所述含镍电镀废水处理装置中，所述混凝剂加药池为聚合氯化铝（PAC）加药池。 [0010] 优选地，所述电镀含镍废水处理装置中，所述第一絮凝剂加药罐为聚丙烯酰胺（PAM）加药罐。[0011] 优选地，所述电镀含镍废水处理装置中，所述一级反应装置包括依次连接的第二pH调节罐、第一硫酸亚铁加药罐、过氧化氢加药罐、反应罐、曝气罐和第一碱调节罐。[0012] 优选地，所述电镀含镍废水处理装置中，在一级反应装置的进水端设置有TOC（总有机碳）在线检测装置。 [0013] 优选的，在上述电镀含镍废水的处理装置中，所述二级混凝装置包括依次连接的第三pH调节槽、重金属捕集加药槽、第二硫酸亚铁加药槽、第二碱度调节槽和第二絮凝剂加药槽。

[0014] 优选地，在上述含镍电镀废水处理装置中，重金属清除剂加药罐加入的重金属清除剂为无机硫化物或有机硫化物等对重金属离子具有螯合能力的物质；进一步优选地，重金属清除剂选自硫化钠、多硫化钠、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲氨基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠、N，N-双(二硫代羧基)二乙烯三胺乙基聚合物、DTCR重金属清除剂中的至少一种。[0015] 优选地，在上述含镍电镀废水处理装置中，第二絮凝剂加药罐为聚丙烯酰胺加药罐。[0016] 优选地，在上述含镍电镀废水处理装置中，生化反应池包括依次连接的厌氧池和好氧池。 [0017] 优选地，所述含镍电镀废水处理装置中，各装置单元的连接采用串联方式设置。 [0018] 优选地，所述含镍电镀废水处理装置中，所述初沉池的进水口与所述浸没式超滤膜反应器的排泥口连接。 [0019] 优选地，所述含镍电镀废水处理装置中，所述混凝剂加药池的进水口与所述浸没式超滤膜反应器的排泥口连接。 [0020] 优选地，所述含镍电镀废水处理装置中，所述浸没式超滤膜反应器内置有中空纤维超滤膜组件。 [0021] 优选的，所述的含镍电镀废水处理装置中，所述第一pH调节槽、所述混凝剂加药槽、所述第一絮凝剂加药槽、所述第二pH调节槽、所述第一硫酸亚铁加药槽、所述双氧水加药槽、所述反应槽、所述第一碱调节槽、所述第三pH调节槽、所述重金属捕捉剂加药槽、所述第二硫酸亚铁加药槽、所述第二碱调节槽、所述第二絮凝剂加药槽中均设置有搅拌装置。

[0022]本实用新型的有益效果是： [0023]本实用新型提供的处理装置用于处理电镀含镍废水，能够稳定去除电镀废水中的重金属、COD、氨氮等特征污染物，保证电镀废水处理出水达标或满足中水回用的条件，且运行成本较为经济。 附图说明 [0024]图1为本实用新型电镀含镍废水处理装置示意图； [0025]图2为实施例电镀含镍废水处理装置示意图。图2中，100-预处理混凝装置，110-一级pH调节槽，120-混凝剂加药槽，130-一级絮凝剂加药槽，200-一级沉淀槽，300-一级反应装置，310-二级pH调节槽，320-一级硫酸亚铁加药槽，330-双氧水加药槽，340-反应槽，350-曝气槽，360-一级碱调节槽，400-浸没式超滤膜反应器，500-二级混凝装置，510-三级pH调节槽，520-重金属捕集剂加药槽，530-二级硫酸亚铁加药槽，540-二级碱调节槽，550-二级絮凝剂加药槽， 600-二沉池、700-生化反应池、710-厌氧池、720-好氧池、800-膜生物反应器。44 CN U 说明书 第3/6页 具体实施方式 [0027] 下面对本实用新型的实施例进行详细描述， 结合附图所描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本实用新型， 而不能理解为对本实用新型的限制。

对于本领域技术人员而言，[0028]在本发明的描述中，应当理解，表示方位或位置关系的术语“上”、“下”、“内”、“外”等是以附图所示的方位或位置关系为依据的，仅为了方便描述本发明和简化描述，而非表示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为限制本发明。[0029]如果有第一、第二的描述，仅为了区分技术特征，而不能理解为表示或暗示相对重要性或隐含指示所指示技术特征的数量或隐含指示所指示技术特征的顺序。 [0030] 在本发明描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“连接”和“相连”应作广义理解，例如可以是固定连接、可拆卸连接或一体连接；可以是机械连接或电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间介质间接连接，还可以是两个元件内部连通。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据具体情况来理解上述术语在本实用新型中的具体含义。[0031] 实施例和对比例中所使用的原材料、试剂或装置，如无特别说明，可以从常规商业来源获得，也可以通过现有技术方法获得。除非另有说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。

[0032] 如图1所示，含镍电镀废水处理装置包括依次连接的预处理混凝装置、初沉池、初芬顿反应装置、浸没式超滤膜反应器、二次混凝装置、二次沉淀池、生化反应池、膜生物反应器，浸没式超滤膜反应器的排泥口也与初沉池的进水口连接。[0033] 下面结合图2对本实用新型实施例的含镍电镀废水处理装置进行描述。 [0034] 如图2所示，本实用新型实施例的含镍电镀废水处理装置包括预处理混凝装置100、初沉池200、初沉反应装置300、浸没式超滤膜反应器400、二次混凝装置500、二次沉淀池600、生化反应池700和膜生物反应器800。[0035] 本实用新型实施例的电镀含镍废水处理装置，预处理混凝装置100包括依次连接的第一pH调节池110、混凝剂加药池120和第一絮凝剂加药池130。 [0036] 根据本实用新型实施例的电镀含镍废水处理装置，所述一级反应装置300包括依次连接的第二pH调节槽310、第一硫酸亚铁加药槽320、过氧化氢加药槽330、反应槽340、曝气槽350和第一碱调节槽360。在一级反应装置的进水端，即第二pH调节槽的进水管路处设有TOC在线检测装置，所述TOC在线检测装置与试剂(硫酸亚铁和过氧化氢)的投加联动并受控。

所述TOC在线检测设备可以为ORP计，又称在线氧化还原电位分析仪。[0037] 根据本发明实施例的电镀含镍废水处理装置，所述二级混凝装置500包括依次连接的第三pH调节槽510、重金属捕捉剂加药槽520、第二硫酸亚铁加药槽530、第二碱调节槽540和第二絮凝剂加药槽550。[0038] 根据本发明实施例的电镀含镍废水处理装置，所述生化反应槽700包括依次连接的厌氧槽710和好氧槽720。 [0039] 根据本实用新型实施例的电镀含镍废水处理装置，所述浸没式超滤膜反应器400的排泥口与初沉池200的进水口相连。 55 CN U 说明书 4/6 页 [0040] 根据本实用新型实施例的电镀含镍废水处理装置，所述浸没式超滤膜反应器400的排泥口还与混凝剂加药池120的进水口相连。 如图2所示，在电镀含镍废水处理装置的一个实施例中，第一pH调节池110、混凝剂加药池120、第一絮凝剂加药池130、初沉池200、第二pH调节池310、第一硫酸亚铁加药池320、双氧水加药池330、芬顿依次连接反应池340、曝气池350、第一碱调节池360、浸没式超滤膜反应器400、第三pH调节池510、重金属捕获剂加药池520、第二硫酸亚铁加药池530、第二碱调节池540、第二絮凝剂加药池550、二沉池600、厌氧池710、好氧池720、膜生物反应器800。

[0042] 本应用实施例的处理装置用于处理含镍电镀废水。含镍电镀废水首先进入预处理混凝装置，在预处理混凝装置的第一pH调节池中加入氢氧化钠，将废水的pH值调节为7-8。在混凝剂加药池中加入100mg/L-800mg/L的PAC溶液，在第一絮凝剂加药池中加入2mg/L-5mg/L的PAM进行沉淀。混凝去除含镍电镀废水中的悬浮物、胶体及部分重金属，预处理混凝产生的絮凝物可以进一步吸附部分重金属。 [0043] 含镍电镀废水经预处理混凝装置处理后进入初沉池进行泥水分离，初沉池出水进入初次芬顿反应装置。废水在第二pH调节池中调节pH为3.5左右，然后依次进入第一硫酸亚铁加药池和双氧水加药池，根据初沉出水TOC浓度投加芬顿试剂（硫酸亚铁和双氧水），其中硫酸亚铁与TOC的质量比为（2.5-3.3）：1，双氧水与TOC的质量比为（2.5-4）：1。投加芬顿试剂后进入芬顿反应池进行反应，然后进入曝气池进行曝气，再进入第一碱调节池调节pH值至7.5-8.5。 [0044] 一级芬顿反应装置的出水进入MCR反应器，MCR反应器内装有中空纤维超滤膜组件，MCR反应器内泥水混合液浓度控制在/L-/L，较高的泥水混合液浓度有利于污泥吸附去除重金属，MCR将泥水分离彻底，避免重金属随污泥进入下一工艺单元。

MCR反应器底部至初沉池或混凝剂加药池设置连续排泥管道，将初次反应器产生的污泥排出，MCR反应器排出的铁质污泥在初沉池或混凝剂加药池中仍有吸附去除作用，泥水混合物可按铁质污泥产量的0.8～1.2倍回流。[0045]MCR反应器出水进入二级混凝装置，在第三pH调节池将废水pH调节至7.5～8.5，然后依次进入重金属捕集加药池、第二硫酸亚铁加药池、第二碱度调节池和第二絮凝剂加药池。在重金属捕获剂投加池、第二级硫酸亚铁投加池和第二级絮凝剂投加池中分别投加重金属捕获剂、硫酸亚铁、PAM进行混凝沉淀。其中重金属捕获剂投加量为100mg/L～300mg/L，硫酸亚铁投加量为50mg/L～200mg/L，聚丙烯酰胺投加量为1mg/L～5mg/L。废水经一级反应装置处理后，其中络合的镍转化为离子态，通过重金属捕获剂和混凝可将其去除。废水经第二级碱度调节池调节pH值为7～8。重金属捕获剂为对重金属离子有螯合能力的物质，如无机硫化物或有机硫化物。 [0046] 二沉池出水经二沉池泥水分离后进入生化反应池，生化反应池经过厌氧池和好氧池进行传统的AO工艺。

好氧池内设有3倍进水流量的泥水混合液，用于脱氮。[0047]生化反应池出水进入MBR反应器进行强化生化处理，在MBR反应器内控制废水活性污泥浓度为/L～/L，MBR反应器内设有3倍进水流量的泥水混合液回流至好氧池，保证生化系统内较高的生物量。66 CN U 使用说明书 第5/6页[0048]MBR反应器出水可满足《电镀污染物排放标准》(-2008)，也可作为直接反渗透工艺装置的回用水，无需经过混凝等预处理。初沉池、二沉池产生的污泥可外排处理。 [0049] 应用实施例 [0050] 采用上述实施例的处理装置对含镍电镀废水进行处理，取某电镀工业园区的含镍废水进行水质分析检测，水质如表1所示。 [0051] 表1 含镍电镀水原水水质分析结果 [0052] [0053] 步骤1 取废水进行混凝实验，在搅拌条件下加入氢氧化钠调节废水pH为7.5，加入300mg/L的10％PAC溶液，混凝反应15分钟后，加入4mg/L PAM进行沉淀。步骤2：取步骤1中沉淀后的上清液继续进行反应，调节反应pH为3.5，测得上清液TOC为87mg/L，按硫酸亚铁(以亚铁离子计)与TOC为3:1，加入261mg/L硫酸亚铁(以亚铁离子计，实际加入七水硫酸亚铁质量为261×278/56=1295.7mg/L)，按过氧化氢(以纯H2O计)与TOC为2.7:1，加入235mg/L过氧化氢进行反应30min，反应结束后曝气20min，继续曝气调节pH为8，出水经0.45μm滤膜过滤，测得COD：84 mg/L、镍含量为1.1mg/L。

[0055] 步骤 3 : 取步骤 2 中的 泥水混合液经 MCR 分离，调节出水 pH 为 8，加入 200mg/L 重金属清除剂，搅拌反应 15 分钟，加入 100mg/L 硫酸亚铁搅拌反应 15 分钟，加入氢氧化钠调节 pH 为 7.5，再加入 2mg/L PAM 沉淀。[0056] 步骤 4 : 取步骤 3 中沉淀后的出水进入 A/O+MBR 反应器进行生化实验，生化总停留时间为 26 小时。根据总氮浓度投加碳源和磷酸钠，控制膜池污泥浓度/L，连续运行一周，检测出水水质如下表 2 所示。 [0057]表2出水水质分析结果[0058][0059]根据表2的检测结果可知，采用本实用新型的处理装置处理电镀含镍废水，出水水质可达到《电镀污染物排放标准》(-2008)一级A排放标准。取应用实施例步骤2的反应后未添加PAM沉淀的污泥，将反应硫酸亚铁添加所能产生的铁泥量与步骤1沉淀后的上清液混合搅拌10分钟，即取步骤1的上清液，按500mg/L加入步骤2产生的铁泥进行搅拌吸附，吸附反应10分钟后沉淀取上清液，将吸附反应后的上清液与步骤1的上清液对比，COD去除率约15-20mg/L，其它污染物均去除率约3%-11%，说明铁泥流回初沉池时仍有较强的吸附效果。

对比应用例1 同一电镀工业园区含镍废水直接进行实验，加入300mg/L硫酸亚铁(以亚铁77CN U规格6/6页离子计)，加入300mg/L双氧水，调节反应pH为3.5。反应30min后曝气20min，用氢氧化钠调节pH为8。取上清液进行COD检测：113mg/L，镍含量为2.6mg/L。上清液的COD浓度和镍浓度均高于实施例步骤2，说明直接使用预处理含镍废水，不仅试剂消耗量大，而且污染物去除效果差。应用对比例2 取同一电镀工业园区含镍废水进行两级混凝实验，即先按实施例步骤1进行一级混凝实验，加入300mg/L的10％PAC进行混凝，取混凝沉淀后的上清液，再加入300mg/L的10％PAC进行二级混凝实验，测定混凝出水中TOC浓度为79mg/L，即二级混凝仅去除8mg/L左右的TOC，二级混凝对污染物的去除效率较低。将二级混凝沉淀后的上清液进一步加入重金属清除剂，去除剩余的金属镍，最佳出水镍含量为2.3mg/L。 The the and enter the , and the heavy metal is used in large . The by the model the , the load of the , and saves the of for ; the is a for and and . The of and MCR can not only play a , but also play an of high- in the MCR , and the loss of heavy to the due to mud in the tank, and the of heavy metal is ; MCR反应器截取的高浓度铁泥具有吸附作用，可以通过将泥浆返回到主要沉积罐中进一步吸附和去除污染物，并与生化增强的处理相结合，它可以不断地和中心地处理镍的电压恢复型在电流式的电流式上，并符合电流式的或进一步的电压，并进一步相遇。

[0066]尽管已经显示和描述了本发明的实施例，但在艺术中熟练的人将理解：可以对上述实施例进行各种变化，修改，替代和变体，而不会偏离本发明的原理和目的，而本发项的范围以及本权的范围均由索赔和其公正的索赔定义。