一种含镍废水的处理方法及系统.pdf

本发明实施例公开了一种含镍废水的处理方法及系统，能够保证出水水质的稳定。本发明实施例方法包括：将所述含镍废液排入破络反应池，加入漂水，出水排入第一pH调整池，加入NaOH，调节pH值，出水排入钙盐反应池，加入CaO及DTC，出水排入混凝沉淀池，加入聚合氯化铝及聚丙烯酰胺，静置沉淀，过滤得到上清液，上清液排入第二pH调整池，加入H2SO4溶液，反应后出水排入芬顿反应池，加入H2O2和FeSO4，出水排入第三pH调整池，加入NaOH，之后排入芬顿沉淀池，加入投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，之后出水排入氨氮反应池，加入漂水。本发明实施例保证出水质量的稳定，并实现氨氮去除。

权利要求书
1.  一种含镍废水的处理方法，其特征在于，包括：
提供含镍废液，所述含镍废液含有镍离子、有机酸根、次亚磷酸根、络 合物；
将所述含镍废液排入破络反应池，加入漂水，得到破络反应池出水；
将所述破络反应池出水排入第一pH调整池，加入NaOH，调节pH值；
将所述第一pH调整池出水排入钙盐反应池，加入CaO及DTC，得到钙 盐反应池出水；
将所述钙盐反应池出水排入混凝沉淀池，加入聚合氯化铝及聚丙烯酰胺， 静置沉淀，过滤得到上清液；
将所述上清液排入第二pH调整池，加入H2SO4溶液，得到第二pH调整 池出水；
将所述第二pH调整池出水排入芬顿反应池，加入H2O2和FeSO4进行芬 顿氧化反应，得到芬顿反应池出水；
将所述芬顿反应池出水排入第三pH调整池，加入NaOH，得到第三pH 调整池出水；
将所述第三pH调整池出水排入芬顿沉淀池，加入投加聚合氯化铝和聚丙 烯酰胺，得到芬顿沉淀池出水；
将所述芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池，加入漂水。

2.  根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述破络反应池还包 括调节系统，所述调节系统包括调节漂水调节控制阀和氧化还原电极，当氧 化电位达到480～650mV时停止漂水投加，反应0.5-1小时。

3.  根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述第一pH调整池 调节pH值至7.5～8.5。

4.  根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述第二pH调整池 调节pH值至4～6。

5.  根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述芬顿氧化反应持 续1～3h。

6.  根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述第三pH调整池 调节pH值至7.5～8.5。

7.  根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述芬顿沉淀反应持 续2～6h。

8.  根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述氨氮反应持续 0.5～3h。

9.  一种含镍废水的处理系统，其特征在于，包括：
设有进口和出口的破络反应池，用于添加漂水处理含镍废水；
上部与所述破络反应池出口相连的第一pH调整装置；
上部与所述第一pH调整装置下部相连的钙盐反应装置，用于加入CaO 及DTC；
上部与所述钙盐反应装置下部相连的混凝沉淀装置；
上部与所述混凝沉淀装置下部相连的第二pH调整装置；
上部与所述第二pH调整装置下部相连的芬顿反应装置，用于加入H2O2和FeSO4；
上部与所述芬顿反应装置下部相连的第三pH调整装置，用于加入NaOH， 调节pH值；
上部与所述第三pH调整装置相连的芬顿沉淀装置，用于加入投加聚合氯 化铝和聚丙烯酰胺，静置沉淀，并过滤得到沉淀和上清液；
上部与所述芬顿沉淀装置下部相连的氨氮反应装置，用于加入漂水。

10.  根据权利要求9所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包 括与破络反应池进口相连的调节装置，用于调节废液的进水量，所述调节装 置包括氧化还原电极，用于监测废水中破络反应的完成情况。

说明书一种含镍废水的处理方法及系统
技术领域
本发明涉及化学领域，尤其涉及一种含镍废水的处理方法及系统。
背景技术
近年来，表面技术迅速发展，化学镀和电镀技术进步显著。而由于化学 镀技术废液排放较少，对环境污染小以及成本较低，在许多领域已逐步取代 电镀，成为一种环保型的表面处理工艺。但随着电镀废水排放标准提高及国 家节能减排政策的要求，化学镀镍废液及废水的排放标准也逐步严格，特别 是总磷和镍成为排放的关键控制指标。
化学镀镍是化学镀中发展最快的一种。镀液一般以硫酸镍、乙酸镍等为 主盐，次亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷、肼等为还原剂，再添加各种助剂。在 90℃的酸性溶液或接近常温(25～35℃)的中性溶液、碱性溶液中进行作业。 以使用还原剂的不同分为化学镀镍-磷、化学镀镍-硼两大类。化学镀镍废液及 废水组成如下：
(1)废液中存在着一定量的镍的络合物，而且这些络合物大都是外轨型 的，对镍具有较强的络合特性。例如：柠檬酸镍、酒石酸镍、苹果酸镍等；
(2)废液中存在着较大量的具有还原特性的次磷酸盐以及亚磷酸盐；
(3)废液中存在着大量的pH值缓冲剂，如醋酸、丁二酸等；还有光亮剂 和稳定剂等。
在化学镀镍废液中，由于有络合剂和还原剂的存在，必然也会有COD成 分的形成。针对化学镀镍废弃液和清洗水的处理，目前采用较多是“混凝沉 淀”处理工艺，工艺简单。
但“混凝沉淀”处理工艺在上游来水质量不稳定的时候，很难使出水稳 定达标，为后续处理带来困难。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种含镍废水的处理方法及系统，能够使得出 水质量稳定，同时有利于废水中镍的回收利用。
本发明提供一种含镍废水的处理方法，可包括：
提供含镍废液，所述含镍废液含有镍离子、有机酸根、次亚磷酸根、络 合物；
将所述含镍废液排入破络反应池，加入漂水，得到破络反应池出水；
将所述破络反应池出水排入第一pH调整池，加入NaOH，调节pH值；
将所述第一pH调整池出水排入钙盐反应池，加入CaO及DTC，得到钙 盐反应池出水；
将所述钙盐反应池出水排入混凝沉淀池，加入聚合氯化铝及聚丙烯酰胺， 静置沉淀，过滤得到上清液；
将所述上清液排入第二pH调整池，加入H2SO4溶液，得到第二pH调整 池出水；
将所述第二pH调整池出水排入芬顿反应池，加入H2O2和FeSO4进行芬 顿氧化反应，得到芬顿反应池出水；
将所述芬顿反应池出水排入第三pH调整池，加入NaOH，得到第三pH 调整池出水；
将所述第三pH调整池出水排入芬顿沉淀池，加入投加聚合氯化铝和聚丙 烯酰胺；
将所述芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池，加入漂水。
优选的，所述破络反应池还包括调节系统，所述调节系统包括调节漂水 调节控制阀和氧化还原电极，当氧化电位达到480～650mV时停止漂水投加， 反应0.5-1小时。
优选的，所述第一pH调整池调节pH值至7.5～8.5。
优选的，所述第二pH调整池调节pH值至4～6。
优选的，所述芬顿氧化反应持续1～3h。
优选的，所述第三pH调整池调节pH值至7.5～8.5。
优选的，所述芬顿沉淀反应持续2～6h。
优选的，所述氨氮反应持续0.5～3h。
本发明还提供一种含镍废水的处理系统，包括：
设有进口和出口的破络反应池，用于添加漂水处理含镍废水；
上部与所述破络反应池出口相连的第一pH调整装置；
上部与所述第一pH调整装置下部相连的钙盐反应装置，用于加入CaO 及DTC；
上部与所述钙盐反应装置下部相连的混凝沉淀装置；
上部与所述混凝沉淀装置下部相连的第二pH调整装置；
上部与所述第二pH调整装置下部相连的芬顿反应装置，用于加入H2O2和FeSO4；
上部与所述芬顿反应装置下部相连的第三pH调整装置，用于加入NaOH， 调节pH值；
上部与所述第三pH调整装置相连的芬顿沉淀装置，用于加入投加聚合氯 化铝和聚丙烯酰胺，静置沉淀，并过滤得到沉淀和上清液；
上部与所述芬顿沉淀装置下部相连的氨氮反应装置，用于加入漂水。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的含镍废水进入破络反应 池，加入漂水，漂水的添加由调节系统控制，当氧化电位达到480～650mV时 停止漂水投加，反应0.5-1小时，得到破络反应池出水；破络反应池出水排入 第一pH调整池，加入NaOH，调节pH值；第一pH调整池出水排入钙盐反 应池，加入CaO及DTC；钙盐反应池出水排入混凝沉淀池，加入PAC及PAM， 静置沉淀，过滤得到沉淀和上清液；上清液排入第二pH调整池，加入H2SO4 溶液；第二pH调整池出水排入芬顿反应池，加入H2O2和FeSO4；芬顿反应 池出水排入第三pH调整池，加入NaOH；第三pH调整池出水排入芬顿沉淀 池，加入投加PAC和PAM；芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池，加入漂水；氨 氮反应池出水达到排放标准。
本发明的实施过程通过多个反应池的协同作用将有机酸根、次亚磷酸根、 络合物从废水中去除，并将金属镍回收，实现了镍资源的再次利用。
进一步的，通过加入调节池，调节废液的进水量，并通过ORP监测废水 中破络反应的完成情况，控制漂水的添加量，使得破落反应之后的废水质量 保持稳定，达到出水质量稳定的效果。
附图说明
图1为本发明实施例中含镍废水处理方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种含镍废水的处理方法及系统，能够使得出水质量稳定， 同时有利于废水中镍的回收利用。以下进行详细说明。
本发明提供一种含镍废水的处理方法，可包括：
提供含镍废液，所述含镍废液含有镍离子、有机酸根、次亚磷酸根、络 合物；
将所述含镍废液排入破络反应池，加入漂水，得到破除络合物的出水；
将所述破络反应池出水排入第一pH调整池，加入NaOH，调节pH值， 调至7.5～8.5；
将所述第一pH调整池出水排入钙盐反应池，加入CaO及DTC；
将所述钙盐反应池出水排入混凝沉淀池，加入聚合氯化铝及聚丙烯酰胺， 静置沉淀，过滤得到上清液；
将所述上清液排入第二pH调整池，加入H2SO4溶液，调节pH值至4～6；
将所述第二pH调整池出水排入芬顿反应池，加入H2O2和FeSO4进行芬 顿氧化反应，芬顿氧化反应持续1～3h，得到处理后的出水；
将所述芬顿反应池出水排入第三pH调整池，加入NaOH，调节pH值至 7.5～8.5；
将所述第三pH调整池出水排入芬顿沉淀池，加入投加聚合氯化铝和聚丙 烯酰胺，芬顿沉淀反应持续2～6h；
将所述芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池，加入漂水，氨氮反应持续 0.5～3h。
本发明通过多个反应池的协同作用将有机酸根、次亚磷酸根、络合物从 废水中去除，并将金属镍回收，实现了镍资源的再次利用。
进一步的，通过加入调节池，调节废液的进水量，并通过ORP监测废水 中破络反应的完成情况，控制漂水的添加量，使得破落反应之后的废水质量 保持稳定，达到出水质量稳定的效果。
参见图1，图1为本发明实施例中含镍废水处理方法的流程示意图。
本发明所述含镍废液的来源广泛，可以是镀镍废水，也可以是实验室排 放的含镍溶液，对含镍废液的来源不作限定。
作为优选，所述破络反应池还包括调节系统，所述调节系统包括调节漂 水调节控制阀和氧化还原电极，当氧化电位达到480～650mV时停止漂水投加， 反应0.5-1小时。
在本发明中，含有镍离子、有机酸根、次亚磷酸根、络合物的含镍废液 进入调节池，向调节池投加漂水，所述漂水的投加由调节系统控制，所述调 节系统包括调节漂水调节控制阀和氧化还原电极，当氧化电位达到 480～650mV时停止漂水投加，反应0.5-1小时；调节池出水进入破络反应池， 加入漂水，得到破除络合物的出水，出水进入第一pH调整池，加入NaOH， 调节pH值，调至7.5～8.5；然后将第一pH调整池出水排入钙盐反应池，加入 CaO及DTC；再将钙盐反应池出水排入混凝沉淀池，加入聚合氯化铝及聚丙 烯酰胺，静置沉淀，过滤得到上清液；将上清液排入第二pH调整池，加入 H2SO4溶液，调节pH值至4～6；将第二pH调整池出水排入芬顿反应池，加 入H2O2和FeSO4进行芬顿氧化反应，芬顿氧化反应持续1～3h，得到处理后的 出水；将芬顿反应池出水排入第三pH调整池，加入NaOH，调节pH值至 7.5～8.5；将第三pH调整池出水排入芬顿沉淀池，加入投加聚合氯化铝和聚丙 烯酰胺，芬顿沉淀反应持续2～6h；将芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池，加入 漂水，氨氮反应持续0.5～3h。
过滤使用常规手段过滤，此处不作限定。
本发明通过多个反应池的协同作用将有机酸根、次亚磷酸根、络合物从 废水中去除，并将金属镍回收，实现了镍资源的再次利用。
进一步的，通过加入调节池，调节废液的进水量，并通过ORP监测废水 中破络反应的完成情况，控制漂水的添加量，使得破落反应之后的废水质量 保持稳定，达到出水质量稳定的效果。
本发明还提供一种含镍废水的处理系统，包括：
调节装置，用于调节废液的进水量，所述调节装置包括氧化还原电极， 用于监测废水中破络反应的完成情况；
设有进口和出口的破络反应池，进口与调节装置相连，用于添加漂水处 理含镍废水；
上部与所述破络反应池出口相连的第一pH调整装置；
上部与所述第一pH调整装置下部相连的钙盐反应装置，用于加入CaO 及DTC；
上部与所述钙盐反应装置下部相连的混凝沉淀装置；
上部与所述混凝沉淀装置下部相连的第二pH调整装置；
上部与所述第二pH调整装置下部相连的芬顿反应装置，用于加入H2O2和FeSO4；
上部与所述芬顿反应装置下部相连的第三pH调整装置，用于加入NaOH， 调节pH值；
上部与所述第三pH调整装置相连的芬顿沉淀装置，用于加入投加聚合氯 化铝和聚丙烯酰胺，静置沉淀，并过滤得到沉淀和上清液；
上部与所述芬顿沉淀装置下部相连的氨氮反应装置，用于加入漂水。
废液经破络反应池的进口进入破络反应池，
本发明中，含有镍离子、有机酸根、次亚磷酸根、络合物的含镍废液进 入调节装置，调节装置设有闸口，可以调节废液的进水量，所述调节装置包 括氧化还原电极，用于监测废水中破络反应池中破络反应的完成情况；当氧 化电极的电位达到480～650mV时，调节装置停止漂水投加，优选550～650mV， 然后反应0.5-1小时，得到破除络合物的出水，出水进入第一pH调整池，加 入NaOH，调节pH值，调至7.5～8.5；然后将第一pH调整池出水排入钙盐反 应池，加入CaO及DTC；再将钙盐反应池出水排入混凝沉淀池，加入聚合氯 化铝及聚丙烯酰胺，静置沉淀，过滤得到上清液；将上清液排入第二pH调整 池，加入H2SO4溶液，调节pH值至4～6；将第二pH调整池出水排入芬顿反 应池，加入H2O2和FeSO4进行芬顿氧化反应，芬顿氧化反应持续1～3h，得到 处理后的出水；将芬顿反应池出水排入第三pH调整池，加入NaOH，调节pH 值至7.5～8.5；将第三pH调整池出水排入芬顿沉淀池，加入投加聚合氯化铝 和聚丙烯酰胺，芬顿沉淀反应持续2～6h；将芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池， 加入漂水，氨氮反应持续0.5～3h。
本发明通过多个反应池的协同作用将有机酸根、次亚磷酸根、络合物从 废水中去除，并将金属镍回收，实现了镍资源的再次利用。
进一步的，通过加入调节池，调节废液的进水量，并通过ORP监测废水 中破络反应的完成情况，控制漂水的添加量，使得破落反应之后的废水质量 保持稳定，达到出水质量稳定的效果。
对于含镍废水的处理，国家标准GB21900-2008表3有明确规定，处理后 的指标是：pH值6～9，COD含量小于或等于50mg/L，总镍含量小于或等于 0.1mg/L，总磷含量小于或等于0.5mg/L，氨氮含量小于或等于8mg/L。
下面对本发明实施例中的含镍废水的处理方法进行详细描述，请参阅图 1。
实施例1
含镍废水中指标为：pH值2.00，COD含量358.40mg/L，总镍含量 97.60mg/L，总磷含量397.00mg/L，氨氮含量39.20mg/L。
本发明实施例提供的含镍废水1000L进入破络反应池，加入漂水，漂水 的添加由调节系统控制，当氧化电位达到600mV时停止漂水投加，反应0.5 小时，得到破络反应池出水；破络反应池出水排入第一pH调整池，加入NaOH， 调节pH值至8.50；第一pH调整池出水排入钙盐反应池，加入300gCaO及 120gDTC；钙盐反应池出水排入混凝沉淀池，加入25gPAC及5gPAM，静置 沉淀，过滤得到沉淀和上清液；上清液排入第二pH调整池，加入H2SO4溶液， 使得pH值为4.50；第二pH调整池出水排入芬顿反应池，加入200gH2O2和 160gFeSO4，反应2小时；芬顿反应池出水排入第三pH调整池，加入NaOH， 使得pH值为7.50；第三pH调整池出水排入芬顿沉淀池，加入投加20gPAC 和3gPAM，反应停留4小时；芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池，加入漂水， 漂水的添加由ORP系统控制，当氧化电位达到420mV时停止漂水投加，反 应1小时；氨氮反应池出水达到排放标准。
氨氮反应池出水指标为：pH值7.50，COD含量31.70mg/L，总镍含量 0.08mg/L，总磷含量0.38mg/L，氨氮含量5.40mg/L，符合国家标准。
去除率：COD91.16％，总镍99.92％，总磷99.90％，氨氮含量86.22％， 镍通过污泥池进行汇集，供后续回收。
实施例2
含镍废水中指标为：pH值3.40，COD含量148.50mg/L，总镍含量 48.90mg/L，总磷含量62.70mg/L，氨氮含量28.30mg/L。
本发明实施例提供的含镍废水1000L进入破络反应池，加入漂水，漂水 的添加由调节系统控制，当氧化电位达到650mV时停止漂水投加，反应1小 时，得到破络反应池出水；破络反应池出水排入第一pH调整池，加入NaOH， 调节pH值至8.00；第一pH调整池出水排入钙盐反应池，加入60gCaO及 20gDTC；钙盐反应池出水排入混凝沉淀池，加入15gPAC及3gPAM，静置沉 淀，过滤得到沉淀和上清液；上清液排入第二pH调整池，加入H2SO4溶液， 使得pH值为5.00；第二pH调整池出水排入芬顿反应池，加入60gH2O2和40g  FeSO4，反应1小时；芬顿反应池出水排入第三pH调整池，加入NaOH，使 得pH值为8.50；第三pH调整池出水排入芬顿沉淀池，加入投加10gPAC和 2gPAM，反应停留4小时；芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池，加入漂水，漂 水的添加由ORP系统控制，当氧化电位达到420mV时停止漂水投加，反应1 小时；氨氮反应池出水达到排放标准。
氨氮反应池出水指标为：pH值8.50，COD含量18.40mg/L，总镍含量 0.06mg/L，总磷含量0.42mg/L，氨氮含量4.20mg/L，符合国家标准。
去除率：COD87.61％，总镍99.88％，总磷99.33％，氨氮含量85.16％， 镍通过污泥池进行汇集，供后续回收。
实施例3
含镍废水中指标为：pH值1.90，COD含量238.70mg/L，总镍含量 65.40mg/L，总磷含量127.40mg/L，氨氮含量28.30mg/L。
本发明实施例提供的含镍废水1000L进入破络反应池，加入漂水，漂水 的添加由调节系统控制，当氧化电位达到590mV时停止漂水投加，反应0.5 小时，得到破络反应池出水；破络反应池出水排入第一pH调整池，加入NaOH， 调节pH值至8.50；第一pH调整池出水排入钙盐反应池，加入100gCaO及 40g DTC；钙盐反应池出水排入混凝沉淀池，加入20gPAC及4gPAM，静置 沉淀，过滤得到沉淀和上清液；上清液排入第二pH调整池，加入H2SO4溶液， 使得pH值为5.50；第二pH调整池出水排入芬顿反应池，加入120gH2O2和 100g FeSO4，反应1.5小时；芬顿反应池出水排入第三pH调整池，加入NaOH， 使得pH值为8.00；第三pH调整池出水排入芬顿沉淀池，加入投加15gPAC 和3gPAM，反应停留5小时；芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池，加入漂水， 漂水的添加由ORP系统控制，当氧化电位达到420mV时停止漂水投加，反 应1.5小时；氨氮反应池出水达到排放标准。
氨氮反应池出水指标为：pH值8.00，COD含量35.60mg/L，总镍含量 0.08mg/L，总磷含量0.48mg/L，氨氮含量4.20mg/L，符合国家标准。
去除率：COD85.09％，总镍99.88％，总磷99.62％，氨氮含量85.16％， 镍通过污泥池进行汇集，供后续回收。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例提供含镍废水进入破络反应池， 加入漂水，破除络合物；破络反应池出水排入第一pH调整池，加入NaOH， 调节pH值；第一pH调整池出水排入钙盐反应池，加入CaO及DTC；钙盐 反应池出水排入混凝沉淀池，加入PAC及PAM，静置沉淀，过滤得到沉淀和 上清液；上清液排入第二pH调整池，加入H2SO4溶液；第二pH调整池出 水排入芬顿反应池，加入H2O2和FeSO4；芬顿反应池出水排入第三pH调整 池，加入NaOH；第三pH调整池出水排入芬顿沉淀池，加入投加PAC和PAM； 芬顿沉淀池出水排入氨氮反应池，加入漂水；氨氮反应池出水达到排放标准。
本发明的实施过程通过多个反应池的协同作用将有机酸根、次亚磷酸根、 络合物从废水中去除，并将金属镍回收，实现了镍资源的再次利用。
进一步的，通过加入调节池，调节废液的进水量，并通过ORP监测废水 中破络反应的完成情况，控制漂水的添加量，使得破落反应之后的废水质量 保持稳定，达到出水质量稳定的效果。
以上对本发明所提供的一种含镍废水的处理方法及系统进行了详细介 绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方 式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本 发明的限制。