本发明涉及铝氧化封孔生产线上含ni废水的处理方法。
背景技术：
：铝材表面处理生产线中，铝阳极氧化处理后，需要一道封孔工艺以增加阳极氧化膜的耐蚀性及耐指纹等性能。当今市面上，主流封孔工艺为含重金属ni盐的工艺配方。该工艺具有封孔速度快，封孔质量高，槽液寿命长，封孔成本低等优点。但该工艺应用中带来的含ni废水及处理之后的废渣为生产企业带来了极大的负担。首先，含镍废水排放的问题。随着国内环境保护问题的突出，国家电镀污染物排放标准gb21900-2008中含镍ni废水的限排标准从原来的0.5mg/l降低到0.1mg/l(电镀废水排放标准表3)。含ni废水处理难度，处理成本随之而大幅增加。其次，含ni废水处理之后带来的大量的含镍废渣。含镍废渣别被列为危废品，不能与一般固体废品一起处理，给专门的环保渠道处理会产生不容忽视的费用支出。含镍废水、废渣给相关企业带来了很大的费用负担和处理技术难题，相关企业亟需专业人员开发新工艺和方法，解决含ni封孔工艺带来的一系列的生产问题。针对上述ni重金属带来的环境问题，一种釜底抽薪的方法就是新型无镍封孔工艺的开发及应用，用无镍封孔工艺来替代现行含ni封孔工艺。本领域的技术人员也开发出多种铝阳极氧化膜无镍封孔工艺产品。包括国外德国汉高，凯密特尔，国内武汉材料保护研究所有限公司等都有各自的无镍封孔产品，且都有成功的生产应用。但在最近几年无镍产品推广过程中，市场上形成了对无镍产品共性的短板认识：首先，无镍工艺的封孔质量不稳定，应用一段时间后，封孔质量达不到国家标准要求的30mg/dm2以内的失重要求，无镍工艺只能应用在封孔质量要求低，氧化膜厚度在10μm以内的生产线上。其次，无镍工艺需要的封孔温度都在60～80℃中高温范围内，加热条件不满足的企业，难于推广使用。因此为了满足客户的质量要求，不失去客户，即便需要付出处理含镍废水、废渣巨额代价，很多生产线仍沿用原来的有镍工艺。鉴于无镍替代有镍技术的不成熟、推广困难大，当下企业只能从解决含ni废水废渣的途径去寻求降低生产成本的出路。通过添加高分子聚合物絮凝剂的传统技术和方法是可以达到含ni废水0.1mg/l的特别排放表3标准要求。比如，添加聚合氯化铝(pac)，聚丙烯酰胺(pam)等聚合高分子絮凝剂的一种或组合药剂。但添加该类传统的絮凝剂后，随之也带来了二类问题：一是，絮凝效果不突出，只能通过添加过量的絮凝剂来勉强维持达标标准，随时有超标的风险；其次处理后絮凝物多，压滤废渣产生多，而所有废渣按危废品划分，处理成本过高。且滤网经常被过多的絮凝物堵住，需要经常清洗或者更换滤网滤芯。因此，相关企业都在寻求可以轻松通过ni离子的限排标准，又能减少废渣量的含ni废水的处理技术和方法。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够使废水中的ni离子达到0.1mg/l的排放标准，同时减少废渣含量的含ni废水处理方法。本发明的技术方案可以通过以下技术措施来实现：一种含ni废水的处理方法，包括如下步骤：步骤(1)，测定含ni废水中ni离子的含量；步骤(2)，调整含ni废水的ph值不小于9；步骤(3)，根据废水中ni离子的含量，向所述含ni废水中加入ni含量4～8倍的重金属捕集剂，充分搅拌，静置5～10min，所述重金属捕集剂为可吸附ni的重金属吸附气凝胶；步骤(4)，再加入重金属捕集剂重量1～3倍的无机金属盐，充分搅拌，待沉降完全后过滤。优选地，所述重金属捕集剂为清控环保科技有限公司生产的rs型重金属气凝胶。优选地，无机金属盐为二价金属无机盐。优选地，所述无机金属盐为mg，zn，ca，cu，ti，co金属盐中的一种或几种。优选地，所述二价金属无机盐为水溶性的氯化盐或硫酸盐。优选地，所述无机金属盐为mgso4。优选地，步骤(1)中，先测量含ni废水的体积v，然后通过化学etda络合滴定法，分析出废水处理槽ni离子的浓度c，ni离子的含量＝c*v。优选地，步骤(2)采用氢氧化钠调节含ni废水的ph值。优选地，步骤(2)调整含ni废水的ph值为9～11。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：采用气凝胶化合物作为重金属捕集剂，搭配特定比例的二价无机非聚合金属盐，无需添加有机聚合物絮凝剂，无需重复循环处理，一次压滤处理后的废水可以轻松达到重金属ni离子0.1mg/l特别排放标准，且可以显著减少压滤后含镍废渣的重量，这样大幅度降低了企业含ni废渣危废品的处理费用，既减小环境排放压力又增加了企业生产效益。具体实施方式为使本发明更加容易理解，下面将进一步阐述本发明的具体实施例。实施例1取10l铝型材阳极氧化膜表面封孔工艺线上水洗槽中的废水，利用edta络合滴定法定量出含ni废水中ni离子的浓度为15.4mg/l，可知ni离子的量为154mg。用片碱(氢氧化钠)将10l含镍废水ph调整至9.0。将50ml配制好的20g/l的重金属捕集剂(清控环保科技有限公司生产的rs-300型重金属气凝胶)水溶液加入废水中，搅拌，静止5min后，再添加40ml配好的50g/l的mgso4助凝剂，搅拌均匀，待沉降完全后过滤。过滤后，利用上海美谱达v-1800型分光光度计法测定滤液中ni离子浓度，滤渣在60℃烘箱中处理10min，烘至半干后称重(模拟压滤晾干含ni废渣)。实施例2采用实施例1相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于调整ph时，用片碱将含镍废水ph调整至7。实施例3采用实施例1相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于调整ph时，用片碱将含镍废水ph调整至11。实施例4采用实施例1相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于絮凝处理时，添加20ml20g/l的的rs-300捕捉剂，再添加40ml的50g/l的mgso4助凝剂。实施例5采用实施例1相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于絮凝处理时，只添加50ml20g/l的的rs-300捕捉剂，不添加助凝剂。实施例6采用实施例1相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于絮凝处理时，添加50ml20g/l的的rs-300捕捉剂，再添加10ml的50g/l的mgso4助凝剂。实施例7采用实施例1相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于絮凝处理时，添加50ml20g/l的的rs-300捕捉剂，再添加70ml的50g/l的mgso4助凝剂。实施例8将本发明药剂组合运用到实际生产中的封孔含ni废水槽液的处理案例。以无锡锡厦光电铝材有限公司为实施企业对象，处理过程包括以下步骤：现场20m3废水处理槽含ni废水聚集到15m3时集中处理，采用络合滴定法现场测定含镍废水槽中的ni离子含量在10mg/l～15mg/l。每次用片碱将废水槽ph调整为10左右；按4～8倍ni离子含量，每次添加40l20g/lrs-300重金属捕集剂水溶液，充分空气搅拌，反应沉降5min后，每次再按1-3倍的rs-300量添加32l50g/lmgso4助凝剂，充分空气搅拌15min。指标检测分析：待15min的沉降反应完成后，启动压滤机进行压滤，利用分光光度计测定每次压滤后废水ni离子浓度；计算累计10次含ni滤渣的总重量。实施例9采用实施例4相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于絮凝处理时，按4～8倍ni离子含量，每次添加40l20g/l的rs-300水溶液，充分空气搅拌5min，每次再按0.5倍的rs-300添加8l50g/lmg2so4助凝剂，充分空气搅拌15min。对比例1采用实施例1相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于絮凝处理时，只添加20ml50g/l聚合氯化铝(pac)溶液。对比例2采用实施例1相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于絮凝处理时，添加20ml50g/l聚合氯化铝(pac)溶液后，再添加10ml0.1g/l聚丙烯酰胺(pam)溶液。对比例3采用实施例1相同的含ni废水与实施步骤，不同之处在于絮凝处理时，先添加50ml20g/l的的含硫化合物捕集剂(成分为传统的二硫代氨基甲酸盐类衍生物)，再添加30ml的50g/l的feso4助凝剂，搅拌反应5min，最后添加10ml0.1g/l的聚丙烯酰胺溶液。对比例4采用与实施例9相同的实施方法与步骤，不同之处为絮凝处理时，只采用传统絮凝剂聚合氯化铝(pac)来处理。为防止压滤后，水中重金属ni含量超标，一般采用添加过量聚合氯化铝来降低超标风险。表1实施例1～10及对比例1～3得到的实验结果对比。沉降速率ni离子是否达标(0.1mg/l及以下)滤渣重量/g实施例1快达标1.352实施例2快不达标1.320实施例3快达标1.403实施例4快不达标1.886实施例5慢不达标2.789实施例6较快不达标1.739实施例7较快不达标2.684实施例8快达标(10次)，不达标(0次)18.5kg(累计10次)实施例9较快达标(2次)，不达标(8次)25.5kg(累计10次)对比例1慢不达标2.450对比例2慢不达标2.780对比例3较快不达标2.833对比例4慢达标(8次)，不达标(2次)52.5kg(累计10次)从表1中可以得到以下几点结论：实施例1、2、3(使用本发明组合药剂及添加量)与对比例1、2、3(传统处理药剂)滤渣重量这一指标有明显差异，实验室中滤渣重量减小到传统方法的50％左右，现场生产中(实施例9，10)由于聚合氯化铝过量的添加方法，重量更是只有原来的35％左右。实施例1，3压滤后的废水ni离子含量全部达到特殊排放要求(0.1mg/l以下)。使用传统药剂(对比例4)，处理后ni离子含量达标率低，添加过量的絮凝剂的方法也会有约20％不达标风险。实施例4、5、6、7使用本发明的组合药剂，但含ni废水处理结果仍不达标。现场实施例(实施例9)有80％处理结果不达标，主要是因为重金属捕集剂和无机助凝剂需要在适当的范围内才能出现协同效果。当助凝剂不在适当的比例，rs-300絮凝效果差，且出现沉降絮凝物大而散的现象，即带水份和其他的金属离子絮凝物多(废水中al离子含量高)，因此出现ni离子含量不达标且废渣又多的情况。添加药剂前ph的调整也是关键步序，ph要调整在9以上时，才可保证良好的处理效果(实施例1、2、3)。无机盐助凝剂如mgso4，mgcl2可以加速絮凝沉降速度，提高捕捉剂的沉降效果，减小捕捉剂的添加量，达到减小滤渣重量的目的(实施例1、5)。且助凝剂需要按规范要求比例添加使用。最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12