CN102120659A - 一种去除化镍废水中镍的方法 - Google Patents

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詹旭
吴迪
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Abstract

本发明公开了一种去除化镍废水中镍的方法，包括如下步骤：(1)螯合反应：废水中的镍与螯合剂发生反应，形成镍的螯合物；(2)复合絮凝沉淀：聚合镁铝复合絮凝剂与所述步骤(1)镍的螯合物复合絮凝沉淀；(3)多介质过滤：经步骤(2)复合絮凝沉淀后的废水采用多介质过滤法过滤。废水经过处理后，出水中镍的含量能达标排放。本方法处理效果好、操作管理简单、运行成本低，是一种去除化镍废水中镍的好方法。

Description

一种去除化镍废水中镍的方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，具体是一种去除化镍废水中镍的方法。
背景技术
目前，化镍废水，即在化学镀镍中产生的废水，常含有络合态镍，常规的方法难以使其处理达标，其污染问题一直是重金属废水处理工程中的亟须攻克的难题。这类化镍废水总镍在20-50mg/L，因所含的镍一部分以络合态的形式存在，传统的方法只能处理到0.6-1.3mg/L，不能有效处理到电镀废水污染物排放标准（GB21900-2008）表3中总镍0.1mg/L以下的标准，从而对企业产生很大的环保压力。为了解决电镀行业重金属废水污染环境的问题，急需开发适合此类废水处理的高效、低成本、操作管理方便的工艺技术方法。
目前化镍废水处理常用的方法是，化学沉淀法、膜分离技术、离子交换法，这些方法均存在不能达标排放、成本过高、不能长期运行、操作管理繁琐等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、操作管理简单、能长期运行、能达标排放的化镍废水处理方法。
本发明技术方案包括如下步骤：
（1）螯合反应：废水中的镍与螯合剂发生反应，形成镍的螯合物；
（2）复合絮凝沉淀：聚合镁铝复合絮凝剂与所述步骤（1）镍的螯合物复合絮凝沉淀；
（3）多介质过滤：经步骤（2）复合絮凝沉淀后的废水采用多介质过滤法过滤。
具体地，所述螯合剂为以下重量份配比的各组分的混合物：硫醇5-30份，硫化钠5-30份，聚合二硫代氨基甲酸钠40-90份；所述螯合反应在pH为8-9下进行，反应时间为0.5-1h，螯合剂与废水重量比为1：1500-3500；螯合反应采用沸石和贝壳作为媒介，两者的重量配比为：沸石50-80份、贝壳20-50份。
所述复合絮凝沉淀最大特点是采用了聚合镁铝复合型絮凝剂，在较短的水力停留时间内，聚合镁铝复合絮凝剂能产生良好的絮凝性能；所述聚合镁铝复合絮凝剂为以下重量份配比的各组分的混合物：聚合硫酸铝50-98份，聚合硫酸镁2-50份；聚合镁铝复合絮凝剂与废水重量比为1：2000-3000。
所述多介质过滤采用无烟煤、石英砂和磁铁矿的混合物为过滤介质，三者的重量份配比为：无烟煤20-30份，石英砂30-60份，磁铁矿10-50份；废水经过过滤介质过滤后，水中的胶质颗粒、微生物、悬浮物、有机物、氯嗅味等一同过滤除去。
本发明去除化镍废水中镍的装置，包括顺次相连的集水池、螯合反应池、复合絮凝沉淀池和多介质过滤器。
所述各装置在使用过程中的作用为：
A、集水池：收集含镍系统废水；
B、螯合反应池：废水经过螯合反应预处理后，提高了化镍废水中镍的可絮凝性；
C、复合絮凝沉淀池：通过聚合镁铝复合型絮凝剂对经螯合后的含镍废水进行絮凝沉淀，去除废水中的镍；
D、多介质过滤器：沉淀池的出水中含有少量的悬浮物和胶体物质，进一步通过多介质过滤器中不同的滤料过滤去除，保证出水中总镍达标排放。
本发明的有益效果如下：
本发明一种去除化镍废水中总镍的方法：首先，往化镍废水中加入螯合剂，形成镍的螯合物；然后加入聚合镁铝复合絮凝剂，发生复合絮凝沉淀；经复合絮凝沉淀后的废水用过滤介质过滤后，废水中的镍即能达标排放。整个过程操作流程简单，管理方便。与传统的物化法相比：本发明处理效果好，传统的物化法总镍只能降解到0.6-1.0mg/L，本发明可以达到总镍0.1mg/L的排放标准，表1为化镍废水应用本方法后的处理效果，如表1所示，其出水达到《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）中表3标准；与离子交换法相比：本发明适用的水质范围广，对废水预处理要求低，投资造价低，无再生困难等问题。离子交换法一般用于物化法的后续处理，也能达到0.1mg/L的排放标准，但是其对废水的预处理要求高，废水在进入离子交换柱之前应进行过滤等预处理，以去除悬浮杂质和油类；对废水水质本身的要求高，当溶解盐类含量超过2000mg/L时，将大大缩短树脂的工作周期；其他高价金属离子的影响，有些电镀废水常含有大量高价金属离子（如Fe3+、Al3+、Cr3+等），它们与树脂交换基团的固定离子有较强的结合力，可以优先被交换，但它们交换到树脂上去以后，再生洗脱则比较困难，容易引起树脂“中毒”，降低树脂的工作交换容量。本发明可广泛应用于各类含镍废水处理工程中。
表1化镍废水应用本方法后的处理效果
序号 项目 进水 出水 排放标准
1 pH 2.5-3.5 6.5-8.5 6-9
2 总Ni（mg/L） 20-50 0.03-0.10 0.10
3 SS（mg/L） 150-200 10-20 30
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明去除化镍废水中镍的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
结合附图1对本发明作具体说明：
如图1所示，本发明的工艺处理流程为：收集废水 (集水池)→螯合反应(螯合反应池)→复合絮凝沉淀(复合絮凝沉淀池)→多介质过滤(多介质过滤器)→出水达标排放。
实施例1
在集水池中汇集化镍废水，废水通过泵压入螯合池中，用30%的氢氧化钠控制废水的PH值为8，往螯合池中投入螯合剂，螯合剂与废水重量比为1：3500，螯合剂包括硫醇30份、硫化钠30份、聚合二硫代氨基甲酸钠40份，再加入沸石1.8t，贝壳1.2t，水力停留30mins，螯合反应后的废水流入复合絮凝沉淀池中，往复合絮凝沉淀池中投入聚合硫酸镁铝复合絮凝剂，聚合镁铝复合絮凝剂与废水重量比为1：2000，聚合硫酸镁铝包括聚合硫酸铝98份、聚合硫酸镁2份，水力停留时间15mins，复合絮凝沉淀后的水压入多介质过滤器中，多介质过滤器填人无烟煤2 t，石英砂3 t，磁铁矿5t，废水经过多介质过滤器后，废水中镍达标排放。所用的聚合二硫代氨基甲酸钠为市售，型号：KS-101，分子量100000-150000、水溶性好。
实施例2
在集水池中汇集化镍废水，废水通过泵压入螯合池中，用30%的氢氧化钠控制废水的PH值为9，往螯合池中投入螯合剂，螯合剂与废水重量比为1：1500，螯合剂包括硫醇5份、硫化钠5份、聚合二硫代氨基甲酸钠90份，再加入沸石2.4t，贝壳0.6t，水力停留1h，螯合反应后的废水流入复合絮凝沉淀池中，往复合絮凝沉淀池中投入聚合硫酸镁铝复合絮凝剂，聚合镁铝复合絮凝剂与废水重量比为1：3000，聚合硫酸镁铝包括聚合硫酸铝50份、聚合硫酸镁50份，水力停留时间20mins，复合絮凝沉淀后的水压入多介质过滤器中，多介质过滤器填人无烟煤2.5t，石英砂4.5 t，磁铁矿3t，废水经过多介质过滤器后，废水中镍达标排放。所用的聚合二硫代氨基甲酸钠为市售，型号：KS-101，分子量100000-150000、水溶性好。
实施例3
在集水池中汇集化镍废水，废水通过泵压入螯合池中，用30%的氢氧化钠控制废水的PH值为8.5，往螯合池中投入螯合剂，螯合剂与废水重量比为1：2500，螯合剂包括硫醇15份、硫化钠15份、聚合二硫代氨基甲酸钠70份，再加入沸石1.5t，贝壳1.5t，水力停留75mins，螯合反应后的废水流入复合絮凝沉淀池中，往复合絮凝沉淀池中投入聚合硫酸镁铝复合絮凝剂，聚合镁铝复合絮凝剂与废水重量比为1：2500，聚合硫酸镁铝包括聚合硫酸铝70份、聚合硫酸镁30份，水力停留时间30mins，复合絮凝沉淀后的水压入多介质过滤器中，多介质过滤器填人无烟煤3t，石英砂6 t，磁铁矿1t，废水经过多介质过滤器后，废水中镍达标排放。所用的聚合二硫代氨基甲酸钠为市售，型号：KS-101，分子量100000-150000、水溶性好。
本发明实施例1-3处理规模：300t/d，
所用的各装置尺寸如下：
集水池：尺寸为8000×5000×3500mm；
螯合反应池：尺寸为4000×2000×4500mm；
复合絮凝沉淀池：尺寸为6000×4000×4500mm；
多介质过滤器：尺寸为Φ2000×3500mm。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种去除化镍废水中镍的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）螯合反应：废水中的镍与螯合剂发生反应，形成镍的螯合物；
（2）复合絮凝沉淀：聚合镁铝复合絮凝剂与所述步骤（1）镍的螯合物复合絮凝沉淀；
（3）多介质过滤：经步骤（2）复合絮凝沉淀后的废水采用多介质过滤法过滤。
2.根据权利要求1所述的去除化镍废水中镍的方法，其特征在于：所述螯合剂为以下重量份配比的各组分的混合物：硫醇5-30份，硫化钠5-30份，聚合二硫代氨基甲酸钠40-90份。
3.根据权利要求1或2所述的去除化镍废水中镍的方法，其特征在于：所述螯合反应在pH为8-9下进行，反应时间为0.5-1h，螯合剂与废水重量比为1：1500-3500。
4.根据权利要求3所述的去除化镍废水中镍的方法，其特征在于：所述螯合反应采用沸石和贝壳的混合物作为媒介，两者的重量配比为：沸石50-80份、贝壳20-50份。
5.根据权利要求4所述的去除化镍废水中镍的方法，其特征在于： 所述聚合镁铝复合絮凝剂为以下重量份配比的各组分的混合物：聚合硫酸铝50-98份，聚合硫酸镁2-50份；聚合镁铝复合絮凝剂与废水重量比为1：2000-3000。
6.根据权利要求5所述的去除化镍废水中镍的方法，其特征在于：所述多介质过滤采用无烟煤、石英砂和磁铁矿的混合物作为过滤介质，三者的重量份配比为：无烟煤20-30份，石英砂30-60份，磁铁矿10-50份。
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