镍废水处理工艺：从二级废水到达标排放的全过程

镍废水处理工艺：从二级废水到达标排放的全过程

将反应器出来的二级废水生成三级废水，该三级废水为小颗粒及胶体形式，含有氢氧化镍、碳酸镍、硫化镍中的一种或多种的混合物；

絮凝反应池用于将三级废水转化为含有氢氧化镍、碳酸镍、硫化镍中的一种或多种混合物的较大胶体颗粒的四级废水；

沉淀池用于将进入的四级废水进行分离，生成外排的上清液和含有氢氧化镍、碳酸镍、硫化镍中的一种或多种混合物的沉淀物；

沉淀池中的沉淀物进行泥水分离处理，分离出的含高镍废水泵入收集池回收利用；

[0033] 采用离子交换柱进一步吸附上清液中残存的游离镍离子， 直至达标排放。

与现有技术相比，本发明通过高效的预处理技术，将强络合镍网络打破形成游离态镍，而将难以氧化降解的有机物分子链断裂破坏，形成易于处理的小分子化合物，然后通过反应进一步彻底氧化有机物，将络合镍离子释放出来，然后在混凝反应环节采用添加烧碱/纯碱/可溶性硫化物及少量混凝剂使无机状态的镍离子生成大胶体颗粒状的氢氧化镍或碳酸镍或硫化镍或其混合物，再次去除废水中的镍离子，然后通过絮凝、沉淀反应环节，大部分镍离子被沉淀下来，除去沉淀物后的上清液经过滤系统泵入阳离子树脂交换器，对残留在上清液中的镍离子再次进行吸附。 本发明的方法一方面可以使阳极氧化封孔含镍废水的排放稳定达到国家一级排放标准，消除镍污染风险，另一方面可以使含镍废水中的有机污染物进行有效的氧化分解去除，彻底解决阳极氧化封孔含镍废水不能持续稳定达标的问题。

【附图的简要说明】

[0035] 图1是本发明的方法的示意流程图。

[0036] 图2为本发明方法所采用的加工设备的结构示意图。

【详细方式】

如图1所示，本发明的工艺流程如下：

[0038] 步骤S1、利用含镍废水收集罐收集含镍废水，并将含镍废水泵入螯合破除预处理罐。 [0039] 步骤S2、向螯合破除预处理罐中加酸直至螯合破除预处理罐中的pH值在2.0～5.0之间，反应时间为60min～90min；经过螯合破除预处理后，废水中难降解配合物的结构发生改变，处理后的初级废水流入反应器。

步骤S3，向反应器中依次加入硫酸亚铁和过氧化氢，反应过程中控制进水pH值在2.0～6.0之间，反应过程中产生大量的羟基自由基，此时通过机械搅拌将一级废水中的有机物氧化分解，反应时间为15min～90min（优选反应时间为60min～90min），之后将含有悬浮物的二级废水排入混凝反应池。

硫酸亚铁占含镍废水重量的0.01％～0.6％；双氧水占含镍废水重量的0.05％～2.0％。

[0042] 步骤S4、向混凝反应池中加入烧碱/纯碱/可溶性硫化物，调节二级废水pH值在9.0~13.0之间；再加入少量混凝剂进行反应生成大量小颗粒和胶体，包括新生成的氢氧化镍或碳酸镍或硫化镍或它们的混合物，反应时间为25min~40min，然后将经过此处理后的含有大量小颗粒和胶体的三级废水排入絮凝反应池。混凝剂优选为聚丙烯酰胺。

步骤S5、向絮凝反应池中加入絮凝剂进行反应，生成氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍等大胶体颗粒，反应时间为30min-40min，处理后的含有大胶体颗粒的四元废水排入沉淀池。

步骤S6，四元废水经沉淀池沉淀后，其中的上清液直接泵入过滤系统，通过过滤系统滤除上清液中的少量悬浮物，之后将残留在上清液中的最终废水送入离子交换柱，进一步去除废水中残留的镍离子；对沉淀池中的氢氧化镍/碳酸镍/硫化镍等沉淀物进行泥水分离处理，分离后的含镍高废水泵入收集池循环利用。

步骤S7、采用阳离子树脂(优选高效螯合树脂)将水体中存在的游离镍离子在离子交换柱中对上清液进行离子交换，经过离子交换柱后的达标废水正常排放；其中镍离子含量低于0.1mg/L，COD低于80mg/L。

如图2所示，本发明的方法采用如下处理装置进行：

[0047] 阳极氧化密闭含镍废水处理设备200包括密闭含镍废水收集槽210、第一提升泵211、螯合预处理槽220、第一pH检测仪221、第一加药泵222、反应器230、机械搅拌器231、第二加药泵232、第三加药泵233、混凝反应槽240、第二pH检测仪241、第四加药泵242、第五加药泵243、絮凝反应槽250、第六加药泵251、沉淀槽260、第二提升泵261、气动隔膜泵262、压滤机263、离子交换柱270、过滤器271、反冲洗泵272及控制系统 280。

具体地，封孔含镍废水收集罐210用于收集封孔含镍废水，例如阳极氧化封孔车间的清洗水、封孔废液等，这些废水可通过专用管道流入封孔含镍废水收集罐210。封孔含镍废水收集罐210内设有液位检测器，用于检测封孔含镍废水收集罐210内的液位，当流入封孔的含镍废水的液位超过液位检测器预设的值时，液位检测器向控制系统280发出信号，控制系统280接收到信号后，向第一提升泵211发出指令，使第一提升泵211运转，第一提升泵211将含镍废水泵入雾化预处理罐。

密闭含镍废水罐210通过第一提升泵211与破网预处理罐220相连，第一提升泵211用于将密闭含镍废水罐210内的废水输送至破网预处理罐中。通过调节第一提升泵211可以控制输送的速度，从而控制含镍废水在破网预处理罐220内反应的时间。破网预处理罐所采用的设备为多电解设备、三维电解设备、光催化降解设备中的任意一种或其组合。

第一pH检测器221和第一加药泵222与破网预处理槽220连接，其中第一pH检测器221用于检测破网预处理槽220中废液的pH值，第一加药泵222用于向破网预处理槽220中加入液体酸如硫酸溶液，直至第一pH检测器221检测到破网预处理槽220中的pH值在2-5之间。含镍废水在破网预处理槽220中的反应时间为60-90分钟，反应时间可通过流速和破网预处理槽容积进行调控，之后含镍废水进入反应器230。

机械搅拌器231、第二加药泵232和第三加药泵233与反应器230连接，其中机械搅拌器231用于对反应器230中的含镍废水进行搅拌，第二加药泵232和第三加药泵233分别向反应器230中加入定量的硫酸亚铁和过氧化氢，进行氧化降解。经过反应器230的含镍废水流入混凝反应池240。

第二pH检测器241、第四加药泵242、第五加药泵243与混凝反应池240连接，第二pH检测器241用于检测混凝反应池240内废液的pH值，第四加药泵242用于向混凝反应池240内加入液体如氢氧化钠溶液，直至第二pH检测器241检测到混凝反应池240内的pH值在10-11之间，第五加药泵243用于向混凝反应池240内加入混凝剂如聚丙烯酰胺，经过混凝反应池240的含镍废水流入絮凝反应池250。

[0053] 第六加药泵251与絮凝反应池250连接，第六加药泵251用于向絮凝反应池250中添加絮凝剂，含镍废水经絮凝反应池250流入沉淀池260。

第二提升泵261和气动隔膜泵262与沉淀池260连接，第二提升泵261用于将沉淀池260中的上清废液输送至过滤器271进行过滤，气动隔膜泵262用于将沉淀池260中的沉淀物输送至压滤机263进行泥水分离，压滤机263将废液分离后送至过滤机271进行过滤。