一种含镍废水处理装置及方法与流程

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种含镍废水处理装置及方法。

背景技术：

化学镀镍由于具有镀层均匀、不需外电源、硬度高、耐磨性能好、镀覆不受部件尺寸形状限制等优点而被广泛应用于各个领域，但在化学镀镍生产过程中会产生大量的化学镀镍废水，包括老化的化学镍废槽液、清洗镀槽时产生的化学镍洗槽水、以硫酸和双氧水配制而成的硝槽废液、硝槽水洗水等。

化学镀镍废水中含有较多的有机物、镍、氨氮、总氮、总磷等污染物，如未经处理直接排放会严重污染环境并危害人体健康。因此，妥善处理化学镀镍废水至关重要。

目前化学镀镍废水的常规处理方法只涉及化学镍洗槽水和硝槽水洗水的处理，对于污染物浓度较高的化学镍废槽液、硝槽废液的处理方法极少提及，目前普遍的处理处置方式为外运转移，存在成本过高的问题，同时在转移过程中存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种含镍废水处理装置及方法，能够高效处理含镍废水。

本发明的方案为：提供一种含镍废水处理装置，包括通过管道依次连接的收集池、催化水解反应器、化学除镍反应器、深度除镍反应器、生化反应器和芬顿反应器，所述催化水解反应器的进水口设有第一提升泵，所述深度除镍反应器进水口设有第二提升泵，所述生化反应器进水口设有第三提升泵。

优选地，所述催化水解反应器内设有水解填料，所述水解填料与含镍废水中的硫酸双氧水发生类芬顿反应。

优选地，所述深度除镍反应器内含有阳离子交换树脂，所述阳离子交换树脂骨架内表面固载镍离子吸附基团，所述镍离子吸附基团用于选择性吸附镍离子。

优选地，所述生化反应器内设有相连接的缺氧反应区和好氧反应区，所述好氧反应区内部设有回流管，所述回流管连接至所述缺氧反应区，所述回流管上设有第四提升泵，所述缺氧反应区和好氧反应区内填充有生物填料，所述缺氧反应区内投加有反硝化菌剂，所述好氧反应区内投加有硝化菌剂，所述反硝化菌剂在缺氧反应区内形成反硝化优势菌群，所述硝化菌剂在好氧反应区内形成硝化优势菌群。

本发明的另一种技术方案为：提供一种含镍废水处理方法，包括以下步骤：

步骤一：收集镍废槽液、化学镍洗槽水、硝槽废液、硝槽水洗水配成化学镍废水；

步骤二：使用催化水解法去除双氧水及大部分次亚磷；

步骤三：使用化学沉淀法去除大部分镍离子；

步骤四：使用离子交换法深度去除镍离子；

步骤五：使用缺氧好氧生化法去除有氨氮、总氮和有机污染物；

步骤六：使用芬顿法深度去除次亚磷；

优选地，所述步骤二中的催化水解法为：使用水解填料与化学镍废水中的硫酸双氧水发生类芬顿反应，在催化沉淀次亚磷的同时去除双氧水。

优选地，所述步骤三中的化学沉淀法的反应环境ph值为8～12，沉淀去除大部分的镍离子。

优选地，所述步骤四中的离子交换法为：使用阳离子交换树脂深度去除废水中的镍离子。

优选地，所述步骤五中的缺氧好氧生化法为：设置缺氧反应区和好氧反应区，所述缺氧反应区和好氧反应区内填充有生物填料，所述缺氧反应区内投加有反硝化菌剂，所述好氧反应区内投加有硝化菌剂，所述反硝化菌剂可在缺氧反应区内形成反硝化优势菌群，所述硝化菌剂可在好氧反应区内形成硝化优势菌群，使缺氧好氧反应区内的硝化和反硝化成为主要的生物反应。

优选地，所述步骤六的芬顿法包括加入硫酸亚铁和双氧水，硫酸亚铁的加入量为100～3000mg/l，双氧水的加入量为50～2000mg/l。

本发明的有益效果为：

1.同步实现了镍废槽液、化学镍洗槽水、硝槽废液、硝槽水洗水的有效处理，降低了含镍废水的处理处置成本。

2.一次性实现了含镍废水中镍、磷、cod、氨氮、总氮等污染指标的彻底处理。

3.使用水解填料与化学镍废水中的硫酸双氧水发生类芬顿反应去除次亚磷，有效利用了废水中高浓度的硫酸及双氧水，达到了以废治废的效果。

4.以缺氧好氧负载生物填料并投加硝化反硝化菌剂，在缺氧反应区内形成反硝化优势菌群，在好氧反应区内形成硝化优势菌群，使缺氧好氧反应区内的硝化和反硝化成为主要的生物反应，有效利用了碳源，实现了低碳氮比条件下的高效脱氮，并有效减少了污泥产量，同时生物填料可极大增加缺氧好氧反应区内的硝化及反硝化优势菌群浓度，进一步提升氨氮及总氮的去除效果，可彻底去除废液中的cod、氨氮、总氮。

附图说明

图1是本发明含镍废水处理装置的结构示意图。

图2是本发明含镍废水处理方法的流程图。

具体实施方式

本发明下面将结合附图作进一步详述：

请参阅图1所示，本发明提供了一种氨氮废水的处理装置，包括通过管道依次连接的收集池1、催化水解反应器2、化学除镍反应器3、深度除镍反应器4、生化反应器5和芬顿反应器6，所述催化水解反应器2的进水口设有第一提升泵7，所述深度除镍反应器4进水口设有第二提升泵8，所述生化反应器5进水口设有第三提升泵9。

所述催化水解反应器2内设有水解填料15，所述水解填料与含镍废水中的硫酸双氧水发生类芬顿反应，在催化沉淀次亚磷的同时可有效去除双氧水，避免双氧水影响后续处理。

所述化学除镍反应器3内的ph值为8～12，沉淀去除大部分的镍离子。

所述深度除镍反应器4内含有阳离子交换树脂10，所述阳离子交换树脂10骨架内表面固载镍离子吸附基团，所述镍离子吸附基团用于选择性吸附镍离子。

所述生化反应器5内设有相连接的缺氧反应区13和好氧反应区12，所述好氧反应区12内部设有回流管，所述回流管连接至所述缺氧反应区13，所述回流管上设有第四提升泵11。所述缺氧反应区13和好氧反应区12内填充有生物填料14，所述缺氧反应区13内投加有反硝化菌剂，所述好氧反应区内投加有硝化菌剂，所述反硝化菌剂在缺氧反应区13内形成反硝化优势菌群，所述硝化菌剂在好氧反应区内形成硝化优势菌群，使各级缺氧好氧反应区内的硝化和反硝化成为主要的生物反应，有效利用了碳源，实现了低碳氮比条件下的高效脱氮，并有效减少了污泥产量，同时所述生物填料可极大增加缺氧、好氧反应区内的硝化及反硝化优势菌群浓度，进一步提升氨氮及总氮的去除效果，缺氧好氧生化法可彻底去除废液中的cod、氨氮、总氮。

所述芬顿反应器内投加有硫酸亚铁和双氧水，所述硫酸亚铁的加入量为100～3000mg/l，所述双氧水的加入量为50～2000mg/l。

请参阅图1所示，本发明还提供了一种含镍废水的处理方法，步骤一：收集镍废槽液、化学镍洗槽水、硝槽废液、硝槽水洗水配成化学镍废水；

步骤二：使用催化水解法去除双氧水及大部分次亚磷；

步骤三：使用化学沉淀法去除大部分镍离子；

步骤四：使用离子交换法深度去除镍离子；

步骤五：使用缺氧好氧生化法去除有氨氮、总氮和有机污染物；

步骤六：使用芬顿法深度去除次亚磷；

所述步骤二中的催化水解法为：使用水解填料与化学镍废水中的硫酸双氧水发生类芬顿反应，在催化沉淀次亚磷的同时去除双氧水。

所述步骤三中的化学沉淀法的反应环境ph值为8～12，沉淀去除大部分的镍离子。

所述步骤四中的离子交换法为：使用阳离子交换树脂深度去除废水中的镍离子。

所述步骤五中的缺氧好氧生化法为：设置缺氧反应区和好氧反应区，所述缺氧反应区和好氧反应区内填充有生物填料，所述缺氧反应区内投加有反硝化菌剂，所述好氧反应区内投加有硝化菌剂，所述反硝化菌剂可在缺氧反应区内形成反硝化优势菌群，所述硝化菌剂可在好氧反应区内形成硝化优势菌群，使缺氧好氧反应区内的硝化和反硝化成为主要的生物反应。

所述步骤六的芬顿法包括加入硫酸亚铁和双氧水，硫酸亚铁的加入量为100～3000mg/l，双氧水的加入量为50～2000mg/l。

下表为使用本装置处理含镍废水的5次实施例相关参数表：

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。