一种化学镍废水的处理系统的制作方法

本实用新型涉及化学镍废液净化治理技术领域，具体涉及一种化学镍废水的处理系统。

背景技术：

化学镍废水主要分为化学镍废弃母液和化学镀镍清洗废水，现有的化学镍废水处理主要集中在化学镀镍清洗废水的处理，而对于化学镍废弃母液的处理效果不佳，把化学镍废弃母液和化学镀镍清洗废水混合处理最终导致整体出水总镍及总磷无法得到稳定保障等缺点。现有技术针对化学镀镍排放的化学镍废水无法形成完整的工艺流程，企业在处置部分清洗废水同时还需要将部分高浓度的化学镍废弃母液委外处置，高昂的处置费用给企业带来较大的经济压力。

另外，现有的化学镍废水处理技术在处置后污泥分类不清，不利于后续资源化利用。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种分级、分类回收治理化学镍废水的处理系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种化学镍废水的处理系统，包括依次连通的废弃母液预处理装置和混合废液净化装置，所述废弃母液预处理装置包括依次连通的除镍电解槽、除镍反应析出槽、除镍压滤机、除磷反应析出槽和除磷压滤机，所述除镍压滤机的出液口与除磷反应析出槽的进液口连通；所述混合废液净化装置包括依次连通的废液收集池、ph调节池、砂滤罐、除镍螯合树脂罐、除磷反应析出池和除磷沉淀池，所述除磷压滤机的出液口与废液收集池的进液口连通。

优选的，所述废弃母液预处理装置还包括化学镍母液收集槽，所述化学镍母液收集槽的出液口与除镍电解槽的进液口连通；所述除镍压滤机为叠螺压滤机，所述除磷压滤机为板框压滤机。

优选的，所述处理系统还包括用于冲洗所述砂滤罐的冲洗装置。

优选的，所述砂滤罐设有冲水入口和冲水出口；所述冲洗装置包括与所述砂滤罐的冲水入口连通的进水管以及设置于进水管的进水控制阀；所述砂滤罐的冲水出口与除磷反应析出槽的进水口连通，所述砂滤罐与除磷反应析出槽之间设置有冲洗废水控制阀，所述ph调节池和砂滤罐之间设置有第一废液控制阀，所述砂滤罐和除镍螯合树脂罐之间设置有第二废液控制阀。

优选的，所述除镍螯合树脂罐设有再生液入口和再生液出口；所述处理系统还包括与所述除镍螯合树脂罐的再生液入口连通的树脂再生装置以及与所述除镍螯合树脂罐的再生液出口连通的再生废液回收装置。

优选的，所述树脂再生装置包括与所述除镍螯合树脂罐的再生液入口连通的再生液进液管以及设置于再生液进液管的再生液控制阀；所述除镍螯合树脂罐与再生废液回收装置之间设置有再生废液控制阀，所述砂滤罐和除镍螯合树脂罐之间设置有第一废液操纵阀，所述除镍螯合树脂罐与除磷反应析出池之间设置有第二废液操纵阀。

优选的，所述再生废液回收装置包括依次连通的再生废液储槽、除镍反应析出池以及除镍沉淀池，所述再生废液控制阀设置于除镍螯合树脂罐和再生废液储槽之间，所述除镍沉淀池的出液口与所述废液收集池的进液口连通。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的化学镍废水的处理系统，该套处理系统既针对化学镍废弃母液和化学镀镍清洗废水净化处理，又能为分类回收镍资源和磷资源提供有利条件，可处理化学镀镍工序排放的所有化学镍废弃母液和化学镀镍清洗废水，解决了企业在处置部分清洗废水同时还需要将部分高浓度的化学镍废弃母液委外处置的问题，节省治理成本。

本实用新型的处理系统，先采用废弃母液预处理装置对化学镍废弃母液预处理，除去化学镍废弃母液中大量的镍离子和磷离子并分类回收，大大降低化学镍废弃母液中镍和磷的浓度，再将化学镍废弃母液与化学镀镍清洗废水混合并采用混合废液净化装置进一步除去镍离子浓度和磷离子浓度较低的混合废液并分类回收，减轻了混合废液净化装置的处理负荷，保障了整套处理系统的稳定运行。

使用时，化学镍废弃母液流入除镍电解槽电解并置换出镍单质，除镍反应析出槽进一步将化学镍废弃母液中的镍反应成固体并析出，含镍固体的化学镍废弃母液经由除镍压滤机处理将含镍固体和化学镍废弃母液分离，从而大大降低化学镍废弃母液的镍浓度且分离出高纯度的含镍固体以便于分类回收；分离出镍的化学镍废弃母液经由除磷反应析出槽反应并析出含磷固体，含磷固体的化学镍废弃母液经由除磷压滤机将含磷固体和化学镍废弃母液分离，从而大大降低化学镍废弃母液的磷浓度且分离出高纯度的含磷固体以便于分类回收，分离出磷的化学镍废弃母液进入废液收集池并与化学镀镍清洗废水混合，使混合废液混合均匀，既使得混合废液净化装置运行更为稳定，又降低了混合废液净化装置的处理负荷。废液收集池中的混合废液进入ph调节池调节ph值至6.00-7.00，然后经由砂滤罐过滤混合废液中的颗粒物，避免颗粒物进入除镍螯合树脂罐造成堵塞和板结，降低了除镍螯合树脂罐的工作负荷，大大节省使用螯合树脂的成本；过滤后的混合废液进入除镍螯合树脂罐被吸附残留的镍离子，使混合废液达到车间镍排放标准的要求，且由除镍螯合树脂罐回收镍资源；除镍后的混合废液经由除磷反应析出池反应并析出含磷固体，含磷固体的混合废液经由除磷沉淀池将含磷固体和混合废液沉降分离，使混合废液达到车间磷排放标准的要求，且分离出高纯度的含磷固体以便于分类回收。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图标记为：1、除镍电解槽；2、除镍反应析出槽；3、除镍压滤机；4、除磷反应析出槽；5、除磷压滤机；6、废液收集池；7、ph调节池；8、砂滤罐；9、除镍螯合树脂罐；10、除磷反应析出池；11、除磷沉淀池；12、化学镍母液收集槽；13、进水管；14、进水控制阀；15、冲洗废水控制阀；16、第一废液控制阀；17、第二废液控制阀；18、再生液进液管；19、再生液控制阀；20、再生废液控制阀；21、第一废液操纵阀；22、第二废液操纵阀；23、再生废液储槽；24、除镍反应析出池；25、除镍沉淀池。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1所示，一种化学镍废水的处理系统，包括依次连通的废弃母液预处理装置和混合废液净化装置，所述废弃母液预处理装置包括依次连通的除镍电解槽1、除镍反应析出槽2、除镍压滤机3、除磷反应析出槽4和除磷压滤机5，所述除镍压滤机3的出液口与除磷反应析出槽4的进液口连通；所述混合废液净化装置包括依次连通的废液收集池6、ph调节池7、砂滤罐8、除镍螯合树脂罐9、除磷反应析出池10和除磷沉淀池11，所述除磷压滤机5的出液口与废液收集池6的进液口连通。

本实用新型的化学镍废水的处理系统既针对化学镍废弃母液和化学镀镍清洗废水净化处理，又能为分类回收镍资源和磷资源提供有利条件，可处理化学镀镍工序排放的所有化学镍废弃母液和化学镀镍清洗废水，解决了企业在处置部分清洗废水同时还需要将部分高浓度的化学镍废弃母液委外处置的问题，节省治理成本。

本实用新型的处理系统，先采用废弃母液预处理装置对化学镍废弃母液预处理，除去化学镍废弃母液中大量的镍离子和磷离子并分类回收，大大降低化学镍废弃母液中镍和磷的浓度，再将化学镍废弃母液与化学镀镍清洗废水混合并采用混合废液净化装置进一步除去镍离子浓度和磷离子浓度较低的混合废液并分类回收，减轻了混合废液净化装置的处理负荷，保障了整套处理系统的稳定运行。

使用时，化学镍废弃母液流入除镍电解槽1电解并置换出镍单质，除镍反应析出槽2进一步将化学镍废弃母液中的镍反应成固体并析出，含镍固体的化学镍废弃母液经由除镍压滤机3处理将含镍固体和化学镍废弃母液分离，从而大大降低化学镍废弃母液的镍浓度且分离出高纯度的含镍固体以便于分类回收；分离出镍的化学镍废弃母液经由除磷反应析出槽4反应并析出含磷固体，含磷固体的化学镍废弃母液经由除磷压滤机5将含磷固体和化学镍废弃母液分离，从而大大降低化学镍废弃母液的磷浓度且分离出高纯度的含磷固体以便于分类回收，分离出磷的化学镍废弃母液进入废液收集池6并与化学镀镍清洗废水混合，使混合废液混合均匀，既使得混合废液净化装置运行更为稳定，又降低了混合废液净化装置的处理负荷。废液收集池6中的混合废液进入ph调节池7调节ph值至6.00-7.00，然后经由砂滤罐8过滤混合废液中的颗粒物，避免颗粒物进入除镍螯合树脂罐9造成堵塞和板结，降低了除镍螯合树脂罐9的工作负荷，大大节省使用螯合树脂的成本；过滤后的混合废液进入除镍螯合树脂罐9被吸附残留的镍离子，使混合废液达到车间镍排放标准的要求，且由除镍螯合树脂罐9回收镍资源；除镍后的混合废液经由除磷反应析出池10反应并析出含磷固体，含磷固体的混合废液经由除磷沉淀池11将含磷固体和混合废液沉降分离，使混合废液达到车间磷排放标准的要求，且分离出高纯度的含磷固体以便于分类回收。

在本实施例中，所述废弃母液预处理装置还包括化学镍母液收集槽12，所述化学镍母液收集槽12的出液口与除镍电解槽1的进液口连通；所述除镍压滤机3为叠螺压滤机，所述除磷压滤机5为板框压滤机。

由于化学镍废气母液的废弃量较少但含镍、磷浓度较高，采用上述技术方案，便于收集大量的化学镍废气母液之后再进行集中处理，节省处理成本和降低设备损耗。所述除镍压滤机3采用叠螺压滤机，将含镍固体的化学镍废弃母液分离出含镍污泥和化学镍废弃母液，并将含镍污泥浓缩和脱水以得到较高固含量的含镍滤饼，避免含高浓度磷的化学镍废弃母液混入含镍滤饼中而降低含镍滤饼的纯度，以便于分类回收；所述除磷压滤机5采用板框压滤机，将含磷固体的化学镍废弃母液分离出含磷污泥和化学镍废弃母液，从而大大降低化学镍废弃母液的磷浓度且分离出高纯度的含磷污泥以便于分类回收。

在本实施例中，所述处理系统还包括用于冲洗所述砂滤罐8的冲洗装置。

采用上述技术方案，采用冲洗装置冲洗所述砂滤罐8，避免所述砂滤罐8拦截的颗粒物堵塞砂滤罐8而降低了砂滤罐8的处理效率，保证砂滤罐8的正常运行，防止颗粒物随混合废液进入除镍螯合树脂罐9造成堵塞和板结。

在本实施例中，所述砂滤罐8设有冲水入口和冲水出口；所述冲洗装置包括与所述砂滤罐8的冲水入口连通的进水管13以及设置于进水管13的进水控制阀14；所述砂滤罐8的冲水出口与除磷反应析出槽4的进水口连通，所述砂滤罐8与除磷反应析出槽4之间设置有冲洗废水控制阀15，所述ph调节池7和砂滤罐8之间设置有第一废液控制阀16，所述砂滤罐8和除镍螯合树脂罐9之间设置有第二废液控制阀17。

所述砂滤罐8拦截的颗粒物主要是除磷压滤机5未除尽的含磷固体以及在ph调节池7析出的含磷固体，采用上述技术方案，需要冲洗砂滤罐8时，关闭第一废液控制阀16和第二废液控制阀17，打开进水控制阀14和冲洗废水控制阀15，使冲洗水依次沿着进水管13和砂滤罐8的冲水出口进入砂滤罐8内冲洗并产生冲洗废水，冲洗废水依次沿着砂滤罐8的冲水出口和除磷反应析出槽4的进水口进入除磷反应析出槽4进一步除磷处理；冲洗完成后关闭进水控制阀14和冲洗废水控制阀15，打开第一废液控制阀16和第二废液控制阀17，砂滤罐8可继续对混合废液过滤处理。进一步的，在所述砂滤罐8中，冲洗水的流向与混合废液的流向相反，从而达到冲洗效果。

在本实施例中，所述除镍螯合树脂罐9设有再生液入口和再生液出口；所述处理系统还包括与所述除镍螯合树脂罐9的再生液入口连通的树脂再生装置以及与所述除镍螯合树脂罐9的再生液出口连通的再生废液回收装置。

采用上述技术方案，采用树脂再生装置再生所述除镍螯合树脂罐9中的螯合树脂并置换出镍离子产生了再生废液，再生废液进入再生废液回收装置进一步除去并回收再生废液中的镍离子以便于分类回收，避免所述除镍螯合树脂罐9吸附镍离子过饱和而降低了除镍螯合树脂罐9的处理效率造成镍排放超标，保证了除镍螯合树脂罐9的正常运行，防止镍离子随混合废液进入除磷反应析出池10造成镍排放超标。

在本实施例中，所述树脂再生装置包括与所述除镍螯合树脂罐9的再生液入口连通的再生液进液管18以及设置于再生液进液管18的再生液控制阀19；所述除镍螯合树脂罐9与再生废液回收装置之间设置有再生废液控制阀20，所述砂滤罐8和除镍螯合树脂罐9之间设置有第一废液操纵阀21，所述除镍螯合树脂罐9与除磷反应析出池10之间设置有第二废液操纵阀22。

采用上述技术方案，当所述除镍螯合树脂罐9的螯合树脂需要再生时，关闭第一废液操纵阀21和第二废液操纵阀22，打开再生液控制阀19和再生废液控制阀20，以使螯合树脂与再生液作用并最终将吸附镍离子的螯合树脂再生并从螯合树脂中置换出镍离子产生再生废液，再生废液流入再生废液回收装置进行回收；螯合树脂再生处理完成后，关闭再生液控制阀19和再生废液控制阀20，打开第一废液操纵阀21和第二废液操纵阀22，除镍螯合树脂罐9可继续对混合废液中的镍吸附处理，保证了吸附镍的效率。所述再生液为现有材料，在此仅作为应用。

在本实施例中，所述再生废液回收装置包括依次连通的再生废液储槽23、除镍反应析出池24以及除镍沉淀池25，所述再生废液控制阀20设置于除镍螯合树脂罐9和再生废液储槽23之间，所述除镍沉淀池25的出液口与所述废液收集池6的进液口连通。

采用上述技术方案，螯合树脂再生处理后的再生废液集中收集到再生废液储槽23中，再经由除镍反应析出池24反应并析出含镍固体，含镍固体的再生废液经由除镍沉淀池25沉降分离出含镍污泥和再生废液，从而大大降低了再生废液的镍浓度且分离出高纯度的含镍污泥以便分类回收，分离出镍的再生废液混入废液收集池6中循环处理；该再生废液回收装置避免了再生废液直接排放导致再生废液镍含量排放超标导致环境污染。

具体地，运用本实用新型的处理系统处理化学镍废水的方法，包括如下步骤：

(s)、化学镍废弃母液预处理：

(s1)、化学镍废弃母液流入除镍电解槽1在400-550a电流作用下电解处理，镍离子在除镍电解槽1被还原成镍单质并吸附于除镍电解槽1的阴极板，使得化学镍废弃母液中大部分镍被回收；

(s2)、步骤(s1)处理过的化学镍废弃母液进入除镍反应析出槽2并调节ph值至7.00-8.00，然后投加na2s，ph值7.00-8.00的环境下可有效防止na2s反应生成h2s并溢出，化学镍废弃母液中的镍离子迅速与na2s反应生成nis固体并析出；接着向化学镍废弃母液投加feso4，一方面fe²⁺可与反应残留的s^2-结合沉淀，另一方面，feso4可以起到混凝的作用，使得悬浮于化学镍废弃母液中的nis形成絮状沉淀，便于分离出上清液；再向化学镍废弃母液投加pam(聚丙烯酰胺)形成絮凝污泥并送入除镍压滤机3进行泥水分离，可有效防止处理系统形成污堵和结垢的问题，得到含镍污泥以及分离出镍的化学镍废弃母液；

(s3)、步骤(s2)分离出镍的化学镍废弃母液进入除磷反应析出槽4并投加h2so4调节ph值至6.00-7.00，然后投加feso4并充分溶解，再投加h2o2，使fe²⁺氧化成fe³⁺，fe³⁺迅速与化学镍废弃母液中的磷酸根反应并伴随体系ph值的降低，同时使用naoh维持ph值至6.00-7.00，生成fepo4固体并析出，形成泥水混合物；接着将泥水混合物送入除磷压滤机5中进行压滤，分离出含磷污泥和分离出磷的化学镍废弃母液，有效保障回收fepo4的高纯度及低重金属含量；

(t)、混合废液净化处理：

(t1)、将化学镀镍清洗废水与步骤(s3)分离出磷的化学镍废弃母液在废液收集池6中进行混合，得到混合废液，一方面分离出磷的化学镍废弃母液残留的h2o2及feso4可与化学镀镍清洗废水中的次亚磷酸盐进行反应形成fepo4，从而减轻后续处理系统的负荷，另一方面化学镍废弃母液与化学镀镍清洗废水混合后可得到均质化的混合废液，使得后续处理系统更为稳定地运行；

(t2)、步骤(t1)的混合废液进入ph调节池7并使用h2so4调节ph值至6.00-7.00，然后经由砂滤罐8过滤并拦截fepo4等颗粒物，防止颗粒物造成除镍螯合树脂罐9堵塞和板结；接着混合废液进入除镍螯合树脂罐9并对混合废液中残留的镍进行吸附，使之达到车间镍排放标准的要求；

(t3)、步骤(t2)除镍后的混合废液进入除磷反应析出池10，通过投加feso4、h2o2且将体系ph值维持在6.00-7.00，使得混合废液中的次亚磷酸盐与fe³⁺反应生成fepo4沉淀，然后投加pam进行絮凝，再流入除磷沉淀池11沉降分离，使混合废液达到车间磷排放标准的要求，沉淀的含磷污泥作为磷资源回收，除磷沉淀池11中的上清液排出该处理系统。

该处理方法还包括如下步骤：

(a)、砂滤罐8冲洗处理：关闭第一废液控制阀16和第二废液控制阀17，打开进水控制阀14和冲洗废水控制阀15，使冲洗水沿着砂滤罐8的冲水出口进入砂滤罐8内冲洗并产生冲洗废水，冲洗废水依次沿着砂滤罐8的冲水出口和除磷反应析出槽4的进水口进入除磷反应析出槽4进一步除磷处理。

该处理方法还包括如下步骤：

(b)、除镍螯合树脂罐9再生处理及再生废液处理：

(b1)、关闭第一废液操纵阀21和第二废液操纵阀22，打开再生液控制阀19和再生废液控制阀20，以使螯合树脂与再生液作用并最终将吸附镍离子的螯合树脂再生并从螯合树脂中置换出镍离子产生再生废液(即酸再生废液以及碱转型后废液)；

(b2)、步骤(b1)的再生废液集中收集到再生废液储槽23中，再进入除镍反应析出池24并使用naoh调节ph值至10.00-12.00，使再生废液中的ni²⁺与oh^-反应生成ni(oh)2固体并析出；接着向再生废液中投加pam进行絮凝，再进入除镍沉淀池25沉降分离，沉淀的含镍污泥作为镍资源回收，除镍沉淀池25中的上清液(即分离出镍的再生废液)返回废液收集池6进行循环处理。

该处理方法避免了“化学镍废弃母液和化学镀镍清洗废水存在大量作为ph缓冲剂的氨水，给后续净化处理的ph调节带来极大困难，在耗费大量酸碱的同时，还会将其中的铵根离子转化成氨气溢散到操作空间中，操作环境较为恶劣，对操作人员健康造成一定危害”的问题。避免了“现有的化学镍废水处理方法一般使用feso4及h2o2在ph值为3.00-4.00条件下进行芬顿反应，历时一般不少于2小时，且反应后需使用大量naoh将ph值调整至11.00，消耗大量酸碱，且会造成化学镍废水中大量铵根离子转化为氨气，逸散到空气中严重影响废水操作环境，并给废气治理带来较大影响”的问题。

该处理方法使用feso4及h2o2目的在于生成了fe³⁺，利用大量fe³⁺与磷酸根进行结合生成稳定的fepo4沉淀，在其它实施例中也可直接使用fe³⁺类药剂，体系ph值均维持在6.00-7.00，条件温和，较现有采用芬顿反应的方法可节约大量的酸和大量的碱，在节约物料的同时，可避免因ph值过高而带来的氨气气味逸散的问题。

该处理方法采用分级分类处理的方式逐步、合理地进行化学镍废水净化，既针对化学镍废弃母液和化学镀镍清洗废水净化处理，又能为分类回收镍资源和磷资源提供有利条件，可处理化学镀镍工序排放的所有化学镍废弃母液和化学镀镍清洗废水，解决了企业在处置部分清洗废水同时还需要将部分高浓度的化学镍废弃母液委外处置的问题，节省治理成本。

该处理方法先对化学镍废弃母液预处理，除去化学镍废弃母液中大量的镍离子和磷离子并分类回收，大大降低化学镍废弃母液中镍和磷的浓度，再将化学镍废弃母液与化学镀镍清洗废水混合并进一步除去镍离子浓度和磷离子浓度较低的混合废液并分类回收，减轻了混合废液净化装置的处理负荷，保障了整套处理系统的稳定运行。

本处理方法使用s^2-与ni²⁺结合生成nis沉淀，因nis沉淀较为稳定，出于安全考虑，本步骤控制ph值在7.00-8.00，避免h2s溢出，经除镍压滤机3处理后的废弃母液中镍含量降低至10mg/l以内，降低了废弃母液中的镍浓度，减轻了除镍螯合树脂罐9的运行负荷，延长除镍螯合树脂罐9的再生周期。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本实用新型构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。