有效降低化学镀镍废水污染物的方法及其处理系统与流程

文档序号:12636155阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种有效降低化学镀镍废水污染物的方法,执行以下步骤:

步骤1,将化学镀镍废水泵入1#调节池,调节其pH值至4-6并泵入加有粒子电极和通有压缩空气的电解设备中,采用三维电解方法生成高含量的活性羟基自由基(·OH),用以氧化该废水中以络合态存在的含镍、含磷有机物,以使其中的镍离子释放为自由态镍离子、使其中的次磷酸、亚磷酸氧化为正磷酸;

步骤2,将三维电解处理后的废水排入2#调节槽中,采用电絮凝方法使大量的金属阳离子溶入该废水中,经系列水解和聚合形成多种羟基络合物、多核羟基络合物,使该废水中的自由态镍离子和正磷酸形成以胶态杂质和/或悬浮颗粒凝聚为主的沉淀质,伴生的悬浮物在氢气和氧气的气浮作用下形成漂浮在水面上的浮渣层;

步骤3,将电絮凝方法处理后的废水排入混泥沉淀池,加入以硫酸亚铁、聚合氯化铝和硫酸铁为主的混凝剂中的一种或多种组合,使所述胶态杂质和/或悬浮颗粒不断长大成大胶体颗粒;

步骤4,将含有大胶体颗粒的废水排入絮凝池中,加入以聚丙烯酰胺、聚合氯化铝和硫酸铁为主的絮凝剂中的一种或多种组合,加快所述胶态杂质和/或悬浮颗粒形成包含氢氧化铁、氢氧化镍和/或磷酸盐在内的沉淀物的速度;

步骤5,将含有所述沉淀物的废水排入沉淀池进行泥水分离,回收沉淀物并将达标的废水正常排放。

2.根据权利要求1所述的有效降低化学镀镍废水污染物的方法,其特征在于:对于含磷量高于1000mg/L的镀镍废水,在所述步骤2与步骤3之间增添如下步骤,以消除余量次磷酸和亚磷酸中的磷:

1)将电絮凝方法处理后的废水排入深度反应除磷池;

2)向该深度反应除磷池中加入除磷剂和氧化剂,反应时间30-60min,该除磷剂的加入量为该废水中余磷浓度的10-15倍,所述氧化剂为过氧化氢,其加入量为该废水中余磷浓度的10倍;

3)将深度除磷后的废水排入所述的混泥沉淀池中继续所述步骤3的处理。

3.根据权利要求1所述的有效降低化学镀镍废水污染物的方法,其特征在于:所述三维电解方法为:

1)所述粒子电极为铁碳球颗粒或活性炭;

2)向电解设备中通入压缩空气;

3)采用电流密度为7-100mA/cm2,电解反应时间60—120min;

4)产生所述的活性羟基自由基(·OH),生成式如下:

O2+2H++2e→H2O2 (1)

H2O2+Fe2+→·OH+HO-+Fe3+ (2)

Fe3++e→Fe2+ (3)

5)生成所述的自由态镍离子和正磷酸。

4.根据权利要求3所述的有效降低化学镀镍废水污染物的方法,其特征在于:所述电絮凝方法为:

1)在电絮凝反应器中进行,其中的阴极和阳极均采用金属铁;

2)采用脉冲电源,电流密度为1-5mA/cm2,电解反应时间15—60min;

3)生成包含多种羟基络合物、多核羟基络合物在内的氢氧化物,该氢氧化物为Fe(H2O)63+、Fe(H2O)5(OH)2+、Fe(H2O)4(OH)2+及Fe2(H2O)8(OH)22+,生成式如下:

阳极:Fe-2e-→Fe2+ (4)

阴极:H2O+2e→H2↑+2OH- (5)

生成的Fe3+溶液中的PO43-,反应生成FePO4沉淀,

Fe3++PO43-→FePO4↓ (6)

4)在pH不小于4的条件下,Fe3+会沉淀为Fe(OH)3絮体。

5.根据权利要求3所述的有效降低化学镀镍废水污染物的方法,其特征在于:每升废水中,所述的硫酸亚铁用量在0.25-1.1g/L,pH值不低于11,反应时间5-30min。

6.根据权利要求3所述的有效降低化学镀镍废水污染物的方法,其特征在于:每升废水中,所述的聚丙烯酰胺用量在0.1-0.4g/L,pH值不低于11,反应时间10-30min。

7.根据权利要求3所述的有效降低化学镀镍废水污染物的方法,其特征在于:所述化学镀镍废水中镍含量在50-5000mg/L;磷含量在200-30000mg/L;总COD在400-50000mg/L。

8.一种有效降低化学镀镍废水污染物的处理系统,其特征在于:依次由废水收集池、1#调节池、三维电解反应器、2#调节池、电絮凝反应器、深度反应除磷池、混泥沉淀池、絮凝池、沉淀池和上清水去除池组成,其中,

废水收集池,用以收集镍含量在50-5000mg/L;磷含量在200-30000mg/L;总COD在400-50000mg/L的化学镀镍废水;

1#调节池,该调节池采用聚丙烯(pp)将泵入该池中的化学镀镍废水的pH值调节至4-6;

三维电解反应器,包括阳极、阴极、填充于阳极与阴极之间的粒子电极和压缩空气输送结构,其将泵入其中的化学镀镍废水采用三维电解方法生成高含量的活性羟基自由基(·OH),用以氧化该废水中以络合态存在的含镍、含磷有机物,以使其中的镍离子释放为自由态镍离子、使其中的次磷酸、亚磷酸氧化为正磷酸;

2#调节池,该调节池采用聚丙烯,将泵入该池中经过三维电解处理后的化学镀镍废水充分混合均匀;

电絮凝反应器,采用电絮凝方法使大量的金属阳离子溶入该废水中,经系列水解和聚合形成多种羟基络合物、多核羟基络合物,使该废水中的自由态镍离子和正磷酸形成以胶态杂质和/或悬浮颗粒凝聚为主的沉淀质,伴生的悬浮物在氢气和氧气的气浮作用下形成漂浮在水面上的浮渣层;

深度反应除磷池,将三维电解与电絮凝处理后的废水,采用添加除磷剂和过氧化氢的方法,氧化极少量的次磷酸、亚磷酸,经过深度氧化后,废水中剩余的次磷酸、亚磷酸被氧化为正磷酸,通过沉淀法去除;

混泥沉淀池,将电絮凝方法处理后的废水排入混泥沉淀池,加入以硫酸亚铁为主的混凝剂,使所述胶态杂质和/或悬浮颗粒不断长大;

絮凝池,将含有大胶体颗粒的废水排入絮凝池中,加入以聚丙烯酰胺为主的絮凝剂,加快所述胶态杂质和/或悬浮颗粒形成包含氢氧化铁、氢氧化镍和/或磷酸盐在内的沉淀物的速度;

沉淀池、上清水去除池,将含有所述沉淀物的废水排入沉淀池进行泥水分离,回收沉淀物并将达标的废水正常排放。

9.根据权利要求8所述的有效降低化学镀镍废水污染物的处理系统,其特征在于:所述三维电解反应器中,阴极置于电解槽中间位置,两端设置为阳极极板,极板之间填充粒子电极,水和压缩空气分别由电解槽的底部进入,采用溢流的方式出水。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1