化学镀镍废水处理方法：提高镀层质量与稳定性的关键

化学镀镍废水处理方法：提高镀层质量与稳定性的关键

专利名称：一种双络合破碎处理化学镀镍废水的方法

技术领域：

本发明涉及一种镍废水的处理方法，特别涉及一种二次分解络合物处理化学镀镍废水的方法。

背景技术：

化学镀以其低污染性在表面处理技术中占有重要地位，是近年来发展较快的表面处理技术之一。化学镀镍是化学镀中应用最广泛的方法。化学镀镍层结晶细密，孔隙率低，硬度高，镀层均匀，化学稳定性好，而且化学镀镍工艺简单，实用性强，具有许多优越的性能，在电子、机械、精密仪器、日用五金、化工等行业得到广泛的应用。为了提高化学镀质量和镀液的稳定性，镀液中需加入大量的络合剂、稳定剂、光亮剂、促进剂、pH缓冲剂等。这些物质都是有机物质，如柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙醇酸、乙酸等，这些物质与镍有很强的络合作用，容易形成稳定的络合物，给化学镀镍废水的处理带来很大的麻烦。当这些络合剂含量较高时，用氢氧化钠（4mol/L）调节废水pH为13时，无沉淀产生。化学镀镍废水的处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、电解法等。化学沉淀法主要采用氧化钙作为络合物破除剂和沉淀剂，虽然工艺简单，操作管理方便，但有些有机物与镍离子形成比较稳定的络合物，仅靠氧化钙不能将其完全破除和沉淀，因此处理效率低，不能达到国家排放标准。离子交换法的优点是可以回收镍离子，处理效果好，试剂消耗少；但离子交换树脂的选择困难，投资费用大，处理量小。膜分离法的优点是含镍废水浓缩后可回用，操作简单，管理方便；但运行成本较高，且当离子浓度含量较高时，处理难度较大。电解法优点是可以回收镍离子，操作简单，但需定期更换极板，难以达到理想的处理效果。对于化学镀镍废水的处理，目前研究较多的是离子交换法和膜分离法，但距离实际应用还有一定的差距。上述方法虽然各有优缺点，但目前尚无一种既能满足目前化学镀镍废水处理的需求，又能高效、廉价、可靠地处理化学镀镍废水的方法。

发明内容本发明的目的是提供一种二次分解络合物处理化学镀镍废水的方法，该方法不仅克服了现有化学沉淀法处理效果差的问题，还解决了离子交换法、膜分离法处理成本高的问题，非常适合中小企业化学镀镍废水的处理。本发明是这样实现的，其特征在于：方法步骤为：(1)向化学镀镍废水中加入0.52g分解络合剂I，搅拌反应；(2)向化学镀镍废水中加入0.13g分解络合剂II，搅拌反应；(3)向化学镀镍废水中加入碱，调节其pH为9IO，搅拌反应，再加入絮凝剂，沉淀0.52h，然后排放。本发明所述的分解络合剂I为氧化钙或可溶性钙盐，优选为氧化钙。本发明所述的可溶性钙盐为氯化钙、硝酸钙、硫化钙、醋酸钙。本发明所述的分解络合剂II为可溶性钡盐。本发明所述的可溶性钡盐为氯化钡、硝酸钡、硫化钡、醋酸钡，优选为氯化钡、硝酸钡。本发明所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺。本发明的优点为：1、处理效果好。与传统的化学沉淀法相比，由于加入了络合破除剂II，使化学镀镍废水中的络合镍被彻底破除，使总镍呈离子状态，易于被碱沉淀；克服了传统的化学沉淀法处理化学镀镍废水的不足，提高了处理效率，完全可以达到国家排放标准； 2、操作简单，运行管理方便。本发明经过两次络合破除处理后的化学镀镍废水，只需用碱沉淀，再加入絮凝剂辅助沉淀，不需要添加金属离子捕获剂等其它螯合剂，即可达到排放标准。

该方案既可以间歇方式，也可以连续方式，操作管理方便，易于实现自动化操作；3、投资成本低，运行成本低。本发明采用的双络合破碎处理化学镀镍废水，先采用价格较为便宜的络合破碎剂I处理化学镀镍废水，再加入价格较为昂贵的络合破碎剂II，减少了络合破碎剂II的使用量，从而节省了处理成本；4、实用性强，可以推广应用。双络合破碎剂操作简单，易于操作管理。所用的主要药物氧化钙、氯化钡价格低廉，来源广泛；因此，双络合破碎剂实用性强，可以推广应用。具体实施方式本发明提供的双络合破碎处理化学镀镍废水的方法，以络合破碎剂为主要活性剂。络合破碎剂I为氧化钙或可溶性钙盐，可溶性钙盐包括氯化钙、硝酸钙、硫化钙、醋酸钙，其中优选氧化钙。络合物破碎剂Ⅱ为可溶性钡盐，包括氯化钡、硝酸钡、硫化钡、醋酸钡，其中优选氯化钡、硝酸钡。下面以氧化钙为络合物破碎剂Ⅰ，氯化钡为络合物破碎剂Ⅱ为具体例子，对本发明进行详细描述。实施例1：当化学镀镍废水中总镍浓度为22mg/L时，加入络合物破碎剂Ⅰ氧化钙，使水样pH=8，搅拌反应30min。向水样中再次加入络合物破碎剂Ⅱ氯化钡，使其浓度为0.7g/L，搅拌反应30min。

然后向水样中加入NaOH(4mol/L)，调节水样pH=10，反应30min。再加入絮凝剂PAM(0.3%)促使其沉淀。沉淀60min后进行固液分离，用火焰原子吸收分光光度法测定上清液中的总镍。结果见表1。表1化学镀镍废水两次络合破乳处理(水样总镍浓度为22mg/L)例2：当化学镀镍废水总镍浓度为44mg/L时，加入络合破乳剂I氧化钙使水样pH=8，搅拌反应30min。再向水样中加入络合破乳剂II氯化钡使其浓度为1.6g/L，搅拌反应30min。然后向水样中加入NaOH(4mol/L)，调节水样pH为10，反应30min。再加入絮凝剂PAM(0.3%)促使其沉淀，沉淀60min后固液分离，用火焰原子吸收分光光度法测定上清液中的总镍，结果见表2。表2双解络剂处理化学镀镍废水(水样中总镍浓度为44mg/L)本发明涉及一种双解络合剂处理化学镀镍废水的方法，操作步骤中，向化学镀镍废水中加入解络剂I氧化钙，当pH=8时，加入解络剂I，不但可以打断部分络合的镍，而且可以将其中的SO42-沉淀出来，从而减少氯化钡的使用量，降低成本。

加入络合剂Ⅱ氯化钡，可以破坏镍与部分有机酸形成的比较稳定的络合物，使水样中大部分镍离子呈离子状态，加碱后镍离子析出，PAM促使其沉淀，从而达到去除水样中总镍的目的。此法属于利用化学方法处理化学镀镍废水，工艺简单，操作管理方便，实用性强，可广泛应用。此法采用两种络合剂，使大部分总镍呈离子状态，这样就容易被碱沉淀出来，解决了传统化学沉淀法去除镍离子不彻底的缺点。对比实验如下：对比实验1：化学镀镍废水中总镍浓度为22mg/L时，加入络合剂Ⅰ氧化钙，使水样pH=8，搅拌反应30min。然后向水样中加入NaOH(4mol/L)，调节水样pH为10，反应30min。再加入絮凝剂PAM(0.3X)促使其沉淀，沉淀60min后固液分离，用火焰原子吸收分光光度法测定上清液中的总镍，结果见表3。表3双解络剂处理化学镀镍废水(水样中总镍浓度为22mg/L)对比实验1与实施例1相比，对比实验1没有添加解络剂Ⅱ氯化钡，其它条件与实施例相同。实施例1和对比实验1的总镍去除率分别为99.1%和36.4%。可以看出，不添加解络剂Ⅱ氯化钡时，水样中总镍的去除率较低。

对比实验2：当化学镀镍废水中总镍浓度为44mg/L时，向水样中加入氯化钡，使水样中氯化钡浓度为4.0g/L，搅拌反应30min，再向水样中加入NaOH(4mol/L)，调节水样pH为10，反应30min，再加入絮凝剂PAM(0.3%)促使其沉淀。沉淀60min后固液分离，用火焰原子吸收分光光度法测定上清液中的总镍，结果见表4。表4双络合剂处理化学镀镍废水（水样中总镍浓度为44mg/L）水样中总镍浓度44mg/L水样中氯化钡浓度4.0g/L上清液中总镍浓度0.4mg/L总镍去除率99.1%对比实验2中，不添加络合剂I氧化钙，其他条件与实施例2相同，当上清液浓度为0.4mg/L时，其氯化钡消耗量为4.0g/L。而实时实施例中，络合剂II氯化钡消耗量为1.6g/L，其上清液中未检测出总镍浓度。可以看出，添加钙氧化物可减少氯化钡的用量，从而节省处理成本。一种两次解络处理化学镀镍废水的方法，其特征在于方法步骤为：(1)向化学镀镍废水中加入解络剂I 0.5-2g，搅拌反应15-50min；(2)向化学镀镍废水中加入解络剂II 0.1-3g，搅拌反应5-40min；(3)向化学镀镍废水中加入碱调节其pH为9-10，搅拌反应15-50min，再加入絮凝剂，沉淀0.5-2h，即可排放。

2.根据权利要求1所述的一种双重络合破碎处理化学镀镍废水的方法，其特征在于所述络合破碎剂I为氧化钙或可溶性钙盐，优选为氧化钙。3.根据权利要求2所述的一种双重络合破碎处理化学镀镍废水的方法，其特征在于所述可溶性钙盐为氯化钙、硝酸钙、硫化钙或醋酸钙。4.根据权利要求1所述的一种双重络合破碎处理化学镀镍废水的方法，其特征在于所述络合破碎剂II为可溶性钡盐。5.根据权利要求4所述的一种双重络合破碎处理化学镀镍废水的方法，其特征在于所述可溶性钡盐为氯化钡、硝酸钡、硫化钡或醋酸钡，优选为氯化钡和硝酸钡。6.根据权利要求1所述的一种双重络合破碎处理化学镀镍废水的方法，其特征在于所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。摘要：一种双解络合处理化学镀镍废水的方法，其特征在于该方法步骤如下：（1）向化学镀镍废水中加入解络剂I 0.5～2g，搅拌反应15～50min；（2）向化学镀镍废水中加入解络剂II 0.1～3g，搅拌反应5～40min；（3）向化学镀镍废水中加碱调节其pH为9～10，搅拌反应15～50min，再加入絮凝剂，沉淀0.5～2h，然后出水。本发明的优点是：1、处理效果好，提高了处理效率，完全可以达到国家排放标准；2、操作简单，运行管理方便；3、投资成本低，运行费用低，节省处理费用；4、实用性强，应用广泛。双解络剂处理化学镀镍废水操作简单，操作管理方便。文献号C02F1/公开日2010年6月23日申请日2009年12月21日优先权日2009年12月21日发明人何惠君，余冠龙，刘海洋，刘环宇，曾光明，李娇，杨春萍，罗胜连，范长征，陈红申请人：南昌航空大学；湖南大学