化学镀镍废液达标处理设备的制造方法

文档序号:8897850阅读:429来源:国知局
化学镀镍废液达标处理设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电镀或表面处理行业废水处理及水污染控制技术领域,特别涉及 一种化学镀镍废液达标处理设备。
【背景技术】
[0002] 化学镀镍是近几年发展较快的表面处理技术,它是以镍盐和次磷酸盐等作用而生 成Ni、p镀层的一种涂饰方法。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。随着化学镀镍应用范围 和生产规模不断扩大,随之产生的化学镀镍废液对环境污染也越来越严重。化学镀镍液中 存在着镍的络合物,而且这些络合物大都是外轨型的,对镍有较强的络合性。镀液中还存在 着较大量具有还原性的次磷酸盐及亚磷酸盐,大量pH值缓冲剂(如醋酸、丁二酸等),还有 光亮剂和稳定剂。在化学镀镍液中,由于络合剂和还原剂的存在必然引起COD急剧升高,化 学镀镍废液中含有2~7g/L的镍,30~200g/L的磷及大量有机物。镍是一种昂贵的重金 属资源,同时又是一种强致癌物,属于第一类污染物;磷则是引起水体富营养化现象的主要 污染因素之一。废液如处理不当,既是一种资源浪费,又可能导致重金属污染和水体富营养 化。因此,对化学镀镍废液的妥善处理至关重要。
[0003] 现有的化学镀镍废液处理方法一部分是以回收利用为目的,如美国橡树岭K-25 研宄所开发出ENVIR-CP化学镀镍液再生工艺。该工艺在槽边建立一个周期性和连续式的 除亚磷酸钠的旁路系统,以控制镀液中亚磷酸钠和硫酸钠在较低的浓度水平,保持化学镀 镍液的成分和镀速的稳定。
[0004] 还有一部分是以处理达标排放为目的,但是大多是处理一种或两种污染物的,如 镍、磷等。如一种已知工艺是以Ca(0H)A沉淀齐Ij,pH= 12,80°C反应,老化液中镍的质量 浓度降到lmg/L;分离沉淀后的溶液用硫酸调节pH= 8,按Ca(C10)2与总磷的质量比为 3. 5:1. 0,加入Ca(C10) 2,老化液中的磷酸盐通过形成沉淀得到去除。对Ni(0H)2沉淀,以稀 硫酸溶解回收其中的镍,剩余沉渣填埋处理。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种化学镀镍废液达标处理设备,同时解 决镍、磷、COD、氨氮的达标排放问题。
[0006] 本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种化学镀镍废液达 标处理设备,包括:离子交换柱,包含离子交换树脂以吸附该化学镀镍废液中的镍离子;芬 顿氧化反应器,连接该离子交换柱,该芬顿氧化反应器对经过离子交换法的化学镀镍废液 进行处理,以氧化分解废水中的部分有机污染物,达到氧化破络的作用,使络合态金属离子 镍转化为游离态,同时氧化废液中的有机物,破坏其碳链结构,将有机物最终转化为二氧化 碳和水,降低废水中的COD;磷酸铵镁沉淀池,连接该芬顿氧化反应器,使用磷酸铵镁沉淀 法对经过芬顿氧化的化学镀镍废液进行处理,进行反应生成难溶的磷酸铵镁沉淀物,从而 将废水中的氨氮去除;折点加氯池,连接该磷酸铵镁沉淀池,使用折点加氯法进一步去除氨 氮;以及次氯酸钙沉淀池,连接该折点加氯池,利用臭氧作为氧化剂结合次氯酸钙沉淀去除 废水中的磷。
[0007] 在本实用新型的一实施例中,该离子交换树脂为大孔隙苯乙烯系列螯合型离子交 换树脂。
[0008] 本实用新型所提出的一种化学镀镍废液达标处理设备,采用离子交换-芬顿氧 化-磷酸铵镁(MAP)沉淀-折点加氯-次氯酸钙沉淀组合技术处理化学镀镍废液,同时解 决镍、磷、COD、氨氮的达标排放问题。
【附图说明】
[0009] 为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本实用 新型的【具体实施方式】作详细说明,其中:
[0010] 图1示出本实用新型一实施例的化学镀镍废液达标处理设备。
[0011] 图2示出本实用新型一实施例的化学镀镍废液达标处理流程。
【具体实施方式】
[0012] 本实用新型的实施例提出一种化学镀镍废液达标处理工艺,采用离子交换-芬顿 氧化-磷酸铵镁(MAP)沉淀-折点加氯-次氯酸钙沉淀组合技术处理化学镀镍废液,同时 解决镍、磷、COD、氨氮的达标排放问题。
[0013] 图1示出本实用新型一实施例的化学镀镍废液达标处理设备。参考图1所示,化学 镀镍废液达标处理设备10主要包括废水收集池11、离子交换柱12、芬顿氧化反应器13、磷 酸铵镁沉淀池14、折点加氯池15和次氯酸钙沉淀池16。废水收集池11、离子交换柱12、芬 顿氧化反应器13、磷酸铵镁沉淀池14、折点加氯池15和次氯酸钙沉淀池16依次连接。离 子交换柱11包含离子交换树脂以吸附该化学镀镍废液中的镍离子。废水收集池11用来收 集和容纳废水以待处理。离子交换柱12用来进行离子交换以吸附金属镍。芬顿氧化反应 器13用来执行芬顿法,磷酸铵镁沉淀池14用来进行磷酸铵镁沉淀,折点加氯池15用来进 一步去除氨氮。次氯酸钙沉淀池16用来去除磷。
[0014] 达标处理设备10还可包括浓缩镍回收槽17,其连接离子交换柱12,接收含有镍的 浓缩液,经过回收后得到镍盐产品。
[0015] 达标处理设备10还可包括污泥收集槽18和压滤机19。污泥收集槽18连接芬顿 氧化反应器13和磷酸铵镁沉淀池14,从这两个机构收集污泥。收集的污泥进入压滤机19 处理后运出。
[0016] 图2示出本实用新型一实施例的化学镀镍废液达标处理流程。参考图2所示,流 程包括以下步骤:
[0017] 在步骤21,使用离子交换法吸附化学镀镍废液中的镍离子。
[0018] 如图1所示,离子交换柱11包含离子交换树脂以吸附化学镀镍废液中的镍离子。 离子交换树脂例如使用大孔隙苯乙烯系列螯合型离子交换树脂,树脂对金属离子的选择性 类同于EDTA,并高于强酸性或弱酸性阳离子交换树脂。当溶液中共存1价和2价金属离子 时,树脂对2价金属离子具有高的亲和力和强的选择吸附性,只选择性吸附2价金属离子。 为了保证对镍离子的吸附效果,可以串联3-4个离子交换柱,一般通过离子交换处理后镍 离子浓度< 〇? 5mg/l。
[0019] 在步骤22,使用芬顿法对经过离子交换法的化学镀镍废液进行处理。
[0020] 芬顿氧化法在废水处理的研宄和应用日益受到国内外的关注,芬顿试剂能很好地 氧化污水中有机物及还原性物质是因为在酸性条件下,H202在Fe2+的催化剂作用下产生两 种活泼的氢氧自由基(H02 ?和?OH),其中?OH的氧化能力高达2.80V,仅次于氟,而?OH 自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能力高达569. 3kJ,具有很强的加成反应 特性,从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的氧化,同时Fe2+被氧化成 Fe3+产生混凝沉淀,去除大量污染物。因此,芬顿试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。
[0021] 参考图1所示,芬顿氧化反应器13能够从离子交换柱12输入废水,通过其加药机 构选择性地加酸、加双氧水(H202)和加硫酸亚铁。
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