CN102826678A - 化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法 - Google Patents

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宋洪华
杨注程
王汉勤
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Abstract

本发明公开了一种化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法，该方法为：(1)化学镀镍废水进入强碱性阴离子交换树脂，进行络合物的吸附，破络处理，使镍络合脱稳；(2)以强酸性阳离子交换树脂吸附经步骤(1)处理后镀镍废水中所含的镍离子；(3)以强碱性阴离子交换树脂吸附经步骤(2)处理后废水中残留的阴离子，同时降低电导度；(4)过滤去除步骤(3)废水中的悬浮颗粒、胶体物质或有机物；(5)将步骤(4)处理后废水用反渗透设备处理，产水可回收使用，反渗透设备产生的浓水循环回到步骤(1)再处理。本发明由于水循环回用完全没有排水，属于零排放，所以没有排放水超标的问题，原废水里的镍也制作成碱式碳酸镍回收资源。

Description

化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理印制电路板(PCB)、电镀等行业所排放的含镍废水并实现资源回收和循环再利用的方法。
背景技术
化学镀镍因其具有好的耐蚀性，镀上的皮膜有很均匀的厚度，又能提高产品的表面耐磨性，又具有很高的硬度，因此被广泛用于包括印制电路板(PCB)、电子零组件，五金电镀和许多行业中。但化学镍电镀和电镀镍不同，其镀上的皮膜是属于镍与磷的合金，在电镀的过程中会积累一些盐类及磷，所以镀液稳定性较电镀镍差，通常使用5-8个周期左右即老化，需将镀液重新更新。
化学镀镍废槽液和水洗水，其污染主要为含较高浓度的次亚磷酸盐，亚磷酸盐，因此有很高的磷污染，又因为为了避免镍离子的不稳定而沉淀，所以镀液内也加了大量的有机络合剂，因为有了大量的有机络合剂使得镍的处理困难。镍被络合剂强力络合，处理达标非常困难，是属于难治理的废水。目前常用的处理含镍废水方法有化学沉淀法：其方法为，用石灰或氢氧化钠调PH、或加金属补集剂--等中和、混凝、絮凝、沉淀。另外因依据电镀污染排放标准GB21900-2008里的排放限值在太湖流域的标准是需＜0.1ppm。且根据GB21900-2008标准的规定镍是属于车间排放的管制非为总排放口的排放管制。所以依目前现有的处理方法很难达标。
中国的专利CN201110260753.2冯云香。使用强碱性阴离子吸附后让镍脱稳之后用强酸性阳离子吸附镍，出来的废水加氧化剂再经过电絮凝后加PAM，固液分离之后澄清液排放。排放的水可达到镍<0.1mg/L的标准。但该方法也存在几个缺点：
(1)因使用了电絮凝的方法，但水洗水的电导度很低，大约只有400-600us/cm所以为了电絮凝的顺利进行，必需以高浓度的废液以大约1:40的比率与低浓度水洗水混合一起处理。但因实际上有化镍废水的厂家对其高浓度废液大都是运出委由外面有资质的厂家代为处理，没有高浓度废液的投入一起处理，单独的水洗水的处理必需在电絮凝之前以氯化钠添加投入增加电导度才能进行电絮凝。
(2)即使是厂家不将高浓度废液委外处理而全部自行处理，因化镍的废液含了很高的次亚磷酸盐跟亚磷酸，单靠加氧化剂要将次亚磷酸盐以及亚磷酸氧化成正磷酸盐之后再与电絮凝溶解出来的铁离子形成磷酸铁的沉淀而使磷达标，实际的操作上也不是很稳定的，加上高浓的废液也含高浓度的COD，所以COD也容易超标。
(3)由于镍的标准需<0.1mg/L,确实是很严的标准，由于还有电絮凝的处理过水的要排放，有水的排放就会有镍超标的风险存在。加上设备的老旧，极板的损耗以及人员操作的疏失都会造成排放水超标的风险。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种化学镀镍废水循环回收与镍资源循环再利用的方法，由于水循环回用完全没有排水，属于零排放，所以没有排放水超标的问题，原废水里的镍也制作成碱式碳酸镍回收资源。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种化学镀镍废水水循环回收与镍资源循环再利用的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
(1)化学镀镍废水进入强碱性阴离子交换树脂，进行络合物的吸附，破络处理，使镍络合脱稳；
(2)以强酸性阳离子交换树脂吸附经步骤(1)处理后镀镍废水中所含的镍离子；
(3)以强碱性阴离子交换树脂吸附经步骤(2)处理后废水中残留的阴离子，同时降低废水中电导度；
(4)过滤去除步骤(3)废水中的悬浮颗粒、胶体物质或有机物；
(5)将步骤(4)处理后废水用反渗透设备处理，产水可回收使用，反渗透设备产生的浓水循环回到步骤(1)再处理。
该方法中步骤(1)是在pH为4-5的条件下进行的。
所述强碱性阴离子交换树脂包括苯乙烯系阴离子交换树脂。
所述强酸性阳离子交换树脂是基体上带有磺酸基的苯乙烯-二乙烯苯共聚树脂。
步骤(4)中过滤是使用微滤、超滤或与活性炭并用。
该方法中还包括对步骤(2)中吸附镍离子至饱和状态的强酸性阳离子交换树脂用4-5%的硫酸进行再生处理，以及对再生液进行处理获得碱式碳酸镍的操作。
该方法中包括对步骤(1)和步骤(3)中的强碱性阴离子交换树脂使用5%氢氧化钠进行再生处理。
所述化学镀镍废水为化学镀镍水洗水、化学镀镍废槽液或该两者的组合。
本发明的有益效果：由于预先使用了离子交换树脂处理的设备，因此废水的电导度已很低；经过反渗透设备处理后的水，水质非常好，合于循环回用的标准，没有排水，也就不会有废水排放造成镍金属超标或磷超标的问题；阳离子交换树脂再生出来的镍可作成碱式碳酸镍，镍资源得以回收；阴离子交换树脂再生出来的废液，经过蒸发成结晶当作固废处理，整个处理流程完全没有废水的排放。
附图说明
图1是本发明化学镀镍废水处理工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1。
苏州某一电镀厂使用本发明方法作实际模厂试验
其步骤及具体参数如下：
本发明化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法是将化学镀镍废水与其它的废水分开，单独收集，单独处理，其方法分5个步骤：
(1)化学镀镍废水进入强碱性阴离子交换树脂，进行络合物的吸附，破络处理，使镍络合脱稳，其中调节pH在4.8-5.0之间，使用AmberliteIRA-402的树脂，进水流量为200L/H；
(2)以强酸性阳离子交换树脂吸附经步骤(1)处理后镀镍废水中所含的镍离子，其中使用Amberlite IRC-120的树脂；
(3)以强碱性阴离子交换树脂吸附经步骤(2)处理后废水中残留的阴离子，同时降低电导度，其中使用Amberlite IRA-402的树脂；
(4)过滤去除步骤(3)废水中的悬浮颗粒、胶体物质或有机物，使废水的SDI值<4，符合反渗透设备的进水标准，过滤使用台湾新世膜公司的平板超滤膜；
(5)将步骤(4)处理后废水用反渗透设备处理，产水可回收使用，反渗透设备产生的浓水循环回到步骤(1)再处理，反渗透采用日电工的型号为LFC-LD的4040膜。
产水为200L/H,另外50L/H的浓水内循环回到pH调节槽。
实际运转了五天，每天运转8小时。
下表为采用本发明方法进行处理镀镍废水的各项数据：
Figure BDA0000197893191
由以上的数据看，经最后反渗透回收的产水其电导度都<0.1,而镍浓度都未检出。其水质合于回用到生产的水质标准。

Claims (8)

1.化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
(1)化学镀镍废水进入强碱性阴离子交换树脂，进行络合物的吸附，破络处理，使镍络合脱稳；
(2)以强酸性阳离子交换树脂吸附经步骤(1)处理后镀镍废水中所含的镍离子；
(3)以强碱性阴离子交换树脂吸附经步骤(2)处理后废水中残留的阴离子，同时降低废水中的电导度；
(4)过滤去除步骤(3)废水中的悬浮颗粒、胶体物质或有机物；
(5)将步骤(4)处理后的废水用反渗透设备处理，产水可回收使用，反渗透设备产生的浓水循环回到步骤(1)再处理。
2.根据权利要求1所述的化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法，其特征在于，该方法中步骤(1)是在pH为4-5的条件下进行的。
3.根据权利要求1所述的化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法，其特征在于，所述强碱性阴离子交换树脂包括苯乙烯系阴离子交换树脂。
4.根据权利要求1所述的化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法，其特征在于，所述强酸性阳离子交换树脂是基体上带有磺酸基的苯乙烯-二乙烯苯共聚树脂。
5.根据权利要求1所述的化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法，其特征在于，步骤(4)中过滤是使用微滤、超滤或与活性炭并用。
6.根据权利要求1所述的化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法，其特征在于，该方法中还包括对步骤(2)中吸附镍离子至饱和状态的强酸性阳离子交换树脂用4-5%的硫酸进行再生处理，以及对再生液进行处理获得碱式碳酸镍的操作。
7.根据权利要求1所述的化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法，其特征在于，该方法中包括对步骤(1)和步骤(3)中的强碱性阴离子交换树脂使用5%氢氧化钠进行再生处理。
8.根据权利要求1所述的化学镀镍废水水循环回用与镍资源循环再利用的方法，其特征在于，所述化学镀镍废水为化学镀镍水洗水、化学镀镍废槽液或该两者的组合。
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