CN102557299A - 一种电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法 - Google Patents

一种电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法 Download PDF

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Abstract

一种电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法，在含有铜镍的电镀混流废水中用石灰调节pH值为2.5～3，并加入絮凝剂PAM，生成的沉淀，固液分离；然后加入硫化钠，生成硫化铜沉淀，固液分离；再加入双氧水进行破络合，用石灰调节pH值为6.5，同时沉淀铜、铬离子，并加入絮凝剂PAM，固液分离；再用石灰调节pH值为10.5，同时加入次氯酸钠进行破络合，生成含有氢氧化镍的沉淀物，并加入絮凝剂PAM，固液分离，回收镍泥；最后通过加入硫酸调节出水的pH值约为8，达标排放。该方法工艺简单方便、易操作、回收成本低，回收率较高。

Description

一种电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理中重金属的回收方法，特别涉及一种电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法。
技术背景
现有技术中，对电镀废水中的重金属处理和回收技术主要有：化学沉淀法、离子交换法、电解法、膜分离法、电去离子法以及其他新方法。离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而除去水中金属离子的方法，其在漂洗水、倒槽液中重金属回收方面发挥了巨大的优势；电解法则主要是在电解池中进行，外加电源的正负极分别于电解池的阳、阴极相连，电解过程中金属离子在阴极表面沉积，或以一定组成的氧化物形态在阳极析出，目前直流电解法主要应用于像镍、金电镀槽废液等重金属含量较高的电镀废水；膜分离法因具有分离高效、节能、无二次污染、操作方面、占地面积小等优点，逐渐在电镀废水处理中得到广泛应用；电去离子法是将传统的离子交换与电渗析结合的技术，进行重金属离子的去除和回收。
目前以上这些方法在一定程度上都得到了应用，但是这些方法都是针对某一类废水，且应用条件严格，要求首先对电镀废水进行严格的分流，且水量不能太大；而实际生产过程中，在电镀集中区以及大型的电镀企业中，废水要实现彻底的分流很难实现，废水混流现象非常严重，在该种条件下，上述方法很难进行应用。
化学沉淀法一种常用的处理电镀废水的方法，主要采用加入碱(常用石灰)的方法对金属进行沉淀，同时加入一些氧化剂(破络合)、还原剂(还原铬)和沉淀助剂(PAM)等进行反应，出水基本能够达标，但是该过程中混合污泥产量大、污泥品位低，难以再利用。污泥品位低(铜、镍含量都很低)、完全不能再利用，且只能作为危险固体废弃物进行处置，处置费用达到300元/吨，严重影响企业的效益，而且浪费了大量的金属资源。因此如何提高污泥的品质，对重金属资源进行回收，成为目前亟待解决的问题。
污泥的品质(％)＝污泥中重金属的量/污泥的量*100，因此提高污泥品质主要体现在两个方面：提高污泥中重金属含量和减少污泥的量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以提高污泥中重金属含量、保证污泥品质的电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法。
为实现该发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法，其特征在于包括以下步骤：
a、一级沉淀：在含有铜镍的电镀混流废水中投加5％(质量百分含量)的石灰调节pH值为2.5～3，并加入絮凝剂PAM，生成的沉淀，采用沉淀池进行固液分离；
b、二级沉淀：经过步骤a处理后的电镀混流废水中加入硫化钠，硫化钠的加入量与铜离子的摩尔比为1∶1，生成硫化铜沉淀，并采用气浮的方法进行固液分离，浮选出硫化铜；
c、三级沉淀：经过步骤b处理后的电镀混流废水中，加入0.05％的双氧水进行破络合，加入双氧水的量以上清液中余氯的量达到30-40mg/L时即停止加入；再加入5％的石灰调节pH值为6.5，同时沉淀铜、铬离子；并加入絮凝剂PAM，采用沉淀池进行固液分离；
d、四级沉淀：经过步骤c处理后的废水中，加入5％(质量百分含量)石灰调节pH值为10.5，同时加入0.05％的次氯酸钠进行破络合，加入次氯酸钠的量同样以上清液中余氯为30-40mg/L为宜，生成含有氢氧化镍的沉淀，并加入絮凝剂PAM，采用沉淀池进行固液分离，回收镍泥，最后通过加入硫酸调节出水的pH值约为8，电镀废水达标排放。
上述技术方案，由于电镀混流废水进水水质确定后，污水中金属含量基本已经确定，因此主要是通过控制合适的条件，将重金属完全沉淀下来(也是达标排放的要求)；对于减少污泥量，主要集中在：将有用污泥和无用污泥分开，分别进行处置，也就是分步沉淀；采用硫化钠对某种金属进行专一性沉淀。
步骤b用的硫化钠用作沉淀剂。化学反应的方程式为：S2--+Cu2+→CuS↓
该方法的特点在于综合利用硫化钠沉淀、分级沉淀等方法实现铜和镍的沉淀分离，同时将有用污泥和无用污泥分开。沉淀过程中一级沉淀污泥量大、品位不高，实验中一级沉淀pH的控制，要求既能保证较低的铜损失，又能对硫化钠沉淀不至产生较大的不良影响，减少硫化氢的产生，因此控制的pH＝2.5～3.0；实际处理时氧化剂在硫化钠环节之后再加入以达到较低的镍损失率；分步沉淀三级沉淀级pH控制在pH＝6.5时比较好，既能减少镍的损失，还能实现铬等金属的去除；四级沉淀反应反应，pH值控制在10.5，在碱性条件下投加氢氧化钙沉淀镍，同时实现铜镍的达标排放。该回收方法，工艺简单方便、易操作、回收成本低，回收率较高，且废水的排放达到国家标准，具有较好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
某电镀污泥水厂电镀混流废水进水水质指标见下表1：
表1电镀混流废水进水水质
Figure BDA0000130159180000031
参见图1，一种含有铜镍的电镀废水的重金属回收方法的，以一级沉淀pH值2.5为例，包括如下步骤：
a、一级沉淀：取20L上述原水，投加5％(质量百分含量)的石灰调节pH值为2.5，并加入絮凝剂PAM加强沉淀效果，生成的沉淀通过沉淀池进行固液分离；经过步骤a处理后的过滤液中含铜93.3mg/L，含镍55.15mg/L；
b、二级沉淀：经过步骤a处理后的废水中加入硫化钠，硫化钠的加入量与铜离子的摩尔比为1∶1，生成硫化铜沉淀，并采用气浮的方法进行固液分离，浮选出硫化铜，回收铜泥；经过步骤b处理后的原水中含铜19.32mg/L，含镍47.76mg/L，产生的泥重为0.51g，铜品味为15.1％，镍品味为0.19％；
c、三级沉淀：经过步骤b处理后的原水中，加入0.05％的双氧水进行破络合，加入双氧水的量以上清液中余氯的量达到30-40mg/L时即停止加入；再加入5％的石灰调节pH值为6.5，同时沉淀铜、铬离子；并加入絮凝剂PAM，采用沉淀池进行固液分离。三级沉淀后泥量为1.2609g/L，镍的浓度为37.52mg/L，铜的浓度为0.94mg/L；
d、四级沉淀：经过步骤c处理后的废水中，加入5％(质量百分含量)石灰调节pH值为10.5，同时加入0.05％的次氯酸钠进行破络合，加入次氯酸钠的量同样以上清液中余氯为30-40mg/L为宜，停止再加，生成含有氢氧化镍的沉淀物，并加入絮凝剂PAM加强沉淀效果，采用沉淀池进行固液分离，回收镍泥，泥重为0.7814g，镍泥品质为5.85％，最后通过加入硫酸调节出水的pH值约为8。实验测得出水各指标数值见2：
表2实验测得出水各指标数值
Figure BDA0000130159180000041
采用一级沉淀调节PH值2.5，三级沉淀PH值为6.5时，该废水的处理成本是4.6440元/吨，处理成本较低，铜的回收率为75.12％，镍的回收率为61.30％，回收率效益较高。且各种出水指标符合要求。
铜的回收率＝二级沉淀中铜的量/进水中铜的量
镍的回收率＝四级沉淀中铜的量/进水中镍的量
实施例2
某电镀污泥水厂电镀混流废水进水水质指标见下表1：(同上)
表1电镀混流废水进水水质
Figure BDA0000130159180000042
参见图1，一种含有铜镍的电镀废水的重金属回收方法的实验，以一级沉淀pH值3.0为例，包括如下步骤：
a、一级沉淀：取20L上述原水，投加5％(质量百分含量)的石灰调节pH值为3.0，并加入絮凝剂PAM加强沉淀效果，生成的沉淀通过沉淀池进行固液分离；经过步骤a处理后的过滤液中含铜80.0mg/L，含镍52.95mg/L；
b、二级沉淀：经过步骤a处理后的废水中加入硫化钠，硫化钠的加入量与铜离子的摩尔比为1∶1，生成硫化铜沉淀，并采用气浮的方法进行固液分离，浮选出硫化铜，回收铜泥；经过步骤b处理后的原水中含铜22.17mg/L，含镍51.8mg/L，产生的泥重为0.2395g，铜品味为32.48％，镍品味为1.26％；
c、三级沉淀：经过步骤b处理后的原水中，加入0.05％的双氧水进行破络合，加入双氧水的量以上清液中余氯的量达到30-40mg/L时即停止加入；再加入5％的石灰调节pH值为6.5，同时沉淀铜、铬离子；并加入絮凝剂PAM，采用沉淀池进行固液分离。三级沉淀后泥量为1.0279g/L，镍的含量为38.34mg/L，铜的含量为0.66mg/L；
d、四级沉淀：经过步骤c处理后的废水中，加入5％(质量百分含量)石灰调节pH值为10.5，同时加入0.05％的次氯酸钠进行破络合，加入次氯酸钠的量同样以上清液中余氯的量为30-40mg/L为宜，停止再加，生成含有氢氧化镍的沉淀物。并加入絮凝剂PAM加强沉淀效果，采用沉淀池进行固液分离，回收镍泥，泥量为0.6395g/L，镍泥品质为6.89％，最后通过加入硫酸调节出水的pH值约为8。实验测得出水各指标数值见2：
表2实验测得出水各指标数值
Figure BDA0000130159180000051
采用一级沉淀调节pH值3，三级沉淀PH值为6.5时，该废水的处理成本是5.0140元/吨，铜的回收率为58.72％，镍的回收率为60.48％，回收率效益较高，且各种出水指标符合要求。

Claims (1)

1.一种电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法，其特征在于包括以下步骤：
a、一级沉淀：在含有铜镍的电镀混流废水中投加5％的石灰调节pH值为2.5～3，并加入絮凝剂PAM，生成的沉淀，采用沉淀池进行固液分离；
b、二级沉淀：经过步骤a处理后的电镀混流废水中加入硫化钠，硫化钠的加入量与铜离子的摩尔比为1∶1，生成硫化铜沉淀，并采用气浮的方法进行固液分离，浮选出硫化铜；
c、三级沉淀：经过步骤b处理后的电镀混流废水中，加入0.05％的双氧水进行破络合，加入双氧水的量以上清液中余氯的量达到30-40mg/L时即停止加入；再加入5％的石灰调节pH值为6.5，同时沉淀铜、铬离子；并加入絮凝剂PAM，采用沉淀池进行固液分离；
d、四级沉淀：经过步骤c处理后的电镀混流废水中，加入5％石灰调节pH值为10.5，同时加入0.05％的次氯酸钠进行破络合，加入次氯酸钠的量以上清液中余氯的量为30-40mg/L时停止加入，生成含有氢氧化镍的沉淀物，并加入絮凝剂PAM，采用沉淀池进行固液分离，回收镍泥，最后通过加入硫酸调节出水的pH值约为8，达标排放。
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Application publication date: 20120711

Assignee: Wuxi Hi-Tech Environmental Protection Equipment Technology Co., Ltd.

Assignor: Zhejiang Hi-Tech Environmental Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2018330000128

Denomination of invention: Recovery method of copper-nickel heavy metals in electroplated mixed-flow waste water

Granted publication date: 20130612

License type: Common License

Record date: 20181226