CN105906098B - 一种处理含镍络合物工业废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理含镍络合物工业废水的方法，将含镍络合物工业废水依次经氢氧化钙、铜试剂处理去除镍。本发明解决了络合镍在碱性环境中难沉淀的问题，使镍能达标排放，处理费用低廉，可提高经济效益。

Description

一种处理含镍络合物工业废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种处理含镍络合物工业废水的方法。
背景技术
镍作为工业生产中一种重要的金属，其应用范围不断扩大，已经深入到各个领域，在机械制造、轻工业、电子工业航空航天和仪表仪器等方面应用越来广泛。然而在工业生产过程中难免会有少量镍元素随废水排出，而镍作为重金属之一，可以长期积累在生物体内不容易被分解，从而造成公害。目前处理含镍废水最常用的方法有：化学沉淀法、离子交换法、电解还原法、化学还原法和催化还原法等。化学沉淀法中最常用的方法为加碱沉淀法，使其生成氢氧化镍沉淀而清除掉。然而在工业废水体系中，因体系经常含有较强的络合剂，比如柠檬酸盐、焦磷酸、酒石酸盐等，成分复杂多变，加碱有时不能完全沉淀镍元素，达不到排放标准，摸索其它的处理工艺方法就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中处理含镍络合物工业废水成本过高以及处理不彻底的现状，提供一种成本低，重金属镍处理彻底以及处理速度快的处理含镍络合物工业废水的方法。
本发明的技术内容如下：
一种处理含镍络合物工业废水的方法，将含镍络合物工业废水依次经氢氧化钙、铜试剂处理去除镍。
本发明还包括以下优选的技术方案：
优选的方案中，所述的氢氧化钙处理过程中，调节含镍络合物工业废水的pH为11.5—12.5。
优选的方案中，所述的铜试剂处理过程中，调节含镍络合物工业废水的pH为6-8。
优选的方案中，采用氢氧化钙除镍、铜试剂除镍后，分别加入絮凝剂进一步沉降。
优选的方案中，加入氢氧化钙除镍后，调节氢氧化钙除镍后上清液的pH为6-8，加入铜试剂沉降进一步除镍；反复进行铜试剂沉降处理，直至上清液中镍含量＜0.5mg/L。
优选的方案中，铜试剂沉降处理过程中，上清液中的镍与加入的铜试剂的质量比为m镍:m铜试剂≤1:7。
优选的方案中，所述絮凝剂为PAM，所述絮凝剂质量浓度为0.5％—1.5％；废水与絮凝剂的体积比VPAM：V废水＝1:500-1:1000。
通过将废水和絮凝剂的体积比控制在上述范围内，可以加快沉淀，缩短沉淀时间。
优选的方案中，所述的处理含镍络合物工业废水的方法包括以下步骤：
1)破络合反应：向含有待处理废水的反应池A中加入氢氧化钙，搅拌，调节废水的pH为11.5—12.5；
2)沉降：进一步将反应池A中的混合物泵入沉淀池A沉淀，同时加入絮凝剂，充分搅拌，沉降；
3)将上清液中镍含量≥0.5mg/L的废水进一步泵入反应池B进行铜试剂沉降，调节镍含量≥0.5mg/L上清液的pH为6-8，加入铜试剂，搅拌，沉淀，再将沉淀后的混合物泵入沉淀池B，加入絮凝剂，充分搅拌，沉降；
反复进行铜试剂沉降处理，直至上清液中镍含量＜0.5mg/L。
优选的方案中，所述步骤3)中，使用无机强酸调节pH。
优选的方案中，所述步骤3)中，使用质量浓度10％—20％的硫酸调节pH。
优选的方案中，所述步骤1)和步骤3)中，搅拌时间为5min-20min。
优选的方案中，所述步骤1)和步骤3)中，所述沉淀池为斜管沉淀池。
斜管沉淀池可以进一步缩短沉淀时间，提高沉淀效率。
优选的方案中，所述处理过程中产生的污泥均用压滤机压滤，作为固体废弃物处理。
优选的方案中，m镍:m铜试剂＝1：6-1：7。
所述铜试剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠或其水合物。
本发明的有益效果：
本发明针对现有技术中处理含镍络合物工业废水成本过高以及处理不彻底的现状，进行了大量的研究和实验，进行了大量的尝试，最终利用氢氧化钙和铜试剂相结合的方法处理，取得了意料之外的高效处理镍的效果。本发明能够高效置换出废水中非常难以处理的镍络合物，解决了络合镍在碱性环境中难沉淀的问题，使镍能达标排放。
本发明利用氢氧化钙和铜试剂相结合，解决了络合镍在碱性环境中难沉淀的问题。
经过本发明处理的含镍络合物工业废水中的镍小于0.5mg/L，达到国家排放标准。
本发明成本低廉，重金属镍处理彻底，处理速度快，能带来巨大的经济效益。
具体实施方式
实施例1
一种处理含镍络合物工业废水的方法，包括以下步骤：
1)破络合反应：往含有待处理废水的反应池A中投加氢氧化钙，搅拌，使废水的pH达到12。此时，钙离子将与络合剂生成钙盐沉淀，从而置换出镍络合物中的镍离子，镍离子进一步与氢氧根反应生成氢氧化镍沉淀。
2)沉降：将反应池A中的混合物泵进沉淀池A进行沉淀，同时加入絮凝剂，充分搅拌后，沉降30分钟。
3)镍浓度检测：检测沉淀池中上清液的镍浓度，若镍＜0.5mg/L，则进入pH调节池，用20％硫酸调节废水pH＝6—8后排放，若镍＞0.5mg/L，则将上清液泵入反应池B。
4)铜试剂沉降：用20％硫酸调节反应池B中废水pH＝6—8，加入铜试剂，搅拌，使铜试剂与镍生成沉淀，再将混合物泵入沉淀池B，加絮凝剂，充分搅拌后沉淀30分钟，检测上清液镍浓度，此时镍＜0.5mg/L，可以达标排放。
5)污泥处理：污泥用压滤机压滤，做固体废弃物处理。上述所述步骤2)、4)中的pH调节剂为20％的硫酸。
步骤1)、2)、4)中搅拌时间为5min；步骤2)、4)中的絮凝剂为1％的PAM，体积比VPAM：V废水＝1:1000；步骤2)、4)中的沉淀池为斜管沉淀池；步骤4)中加入铜试剂的量为m镍:m铜试剂＝1:7。
测试步骤1)中pH值对沉淀池A上清液中镍离子浓度的影响，样品为湖南某公司不同日期的废水，如表1、表2、表3。
表1：步骤1)中pH值不同，上清液中镍的浓度(样品一镍浓度为57.8mg/L)
表2：步骤1)中pH值不同，上清液中镍的浓度(样品二镍浓度为172.2mg/L)
表3：步骤1)中pH值不同，上清液中镍的浓度(样品三镍浓度为112.4mg/L)
测试步骤四中镍与铜试剂的质量比对沉淀池B上清液中镍离子的影响，样品为样品二的上清液，如表4；
表4：步骤4)中镍与铜试剂的质量比不同，上清液的镍浓度
测试步骤4)中不同沉淀剂对沉淀池B上清液中镍离子的影响，m镍:m沉淀剂＝1:7，样品为样品二的上清液，如表5；
表5：步骤4)中采用相同浓度的不同沉淀剂，上清液的镍浓度
由此可见，本发明的氢氧化钙和铜试剂的结合处理的效果远远优于其他试剂与氢氧化钙的结合。
本发明的工艺流程为：含镍络合物工业废水收集到蓄水池中，经提升泵进入反应池A，加入氢氧化钙进行第一次沉淀，除掉大部分镍；进入沉淀池A沉淀后检测上清液镍浓度；镍＜0.5mg/L则进入pH调节池，加入pH调节剂，调节废水pH＝6—8后排放，镍≥0.5mg/L则进入反应池B进行下一步处理；在二号处理系统中加入铜试剂进行反应后，进入沉淀池B进行二次沉淀，检测上清液镍浓度，处理达标后经过滤系统后排放，经过氢氧化钙结合铜试剂处理后可以达到国家排放标准；过滤后的污泥都进入污泥池，经压滤机压滤，压滤液返回蓄水池进行再处理，污泥做固体废弃物处理。
在步骤1)中将废水的pH调至12；步骤2)、4)中的絮凝剂为1％的PAM，体积比VPAM：V废水＝1:1000；步骤1)、2)、4)中搅拌时间为5min；步骤2)、4)中的沉淀池为斜管沉淀池；步骤4)中加入铜试剂的量为m镍:m铜试剂＝1:7的条件下，对湖南某公司的电镀废水进行处理，将电镀镍合金废水在处理前后分别测试了其镍浓度，监测时间为第1天至第15天，都达到了国家排放标准，如表5、表6。
表5：含镍络合物工业废水处理前后镍浓度(第1天至第7天)
检测时间 1 2 3 4 5 6 7
处理前镍浓度(mg/L) 31.6 172.2 112.4 12.1 13.3 126.8 100.3
第1)步处理后镍浓度(mg/L) 0.2 1.3 0.9 0.1 0.7 0.4 1.0
第2)步处理后镍浓度(mg/L) / 0.2 0.1 / 0 / 0.2
表6：含镍络合物工业废水处理前后镍浓度(第8天至第15天)

Claims (7)

1.一种处理含镍络合物工业废水的方法，其特征在于，将含镍络合物工业废水依次经氢氧化钙、铜试剂处理去除镍;所述的氢氧化钙处理过程中，调节含镍络合物工业废水的pH为11.5—12.5;加入氢氧化钙除镍后，调节氢氧化钙除镍后废水上清液的pH为6-8，加入铜试剂沉降进一步除镍；反复进行铜试剂沉降处理，直至上清液中镍含量＜0.5mg/L。
2.如权利要求1所述的处理含镍络合物工业废水的方法，其特征在于，采用氢氧化钙除镍、铜试剂除镍后，分别加入絮凝剂进一步沉降。
3.如权利要求1所述的处理含镍络合物工业废水的方法，其特征在于，铜试剂沉降处理过程中，上清液中的镍与加入的铜试剂的质量比为m镍:m铜试剂≤1:7。
4.如权利要求2所述的处理含镍络合物工业废水的方法，其特征在于，所述絮凝剂为PAM，所述絮凝剂质量浓度为0.5%—1.5%；含镍络合物工业废水依次经氢氧化钙、铜试剂处理去除镍所得废水与絮凝剂的体积比VPAM：V废水=1:500-1:1000。
5.如权利要求1所述的处理含镍络合物工业废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）破络合反应：向含有待处理废水的反应池A中加入氢氧化钙，搅拌，调节废水的pH为11.5—12.5；
2）沉降：进一步将反应池A中的混合物泵入沉淀池A沉淀，同时加入絮凝剂，充分搅拌，沉降；
3）将上清液中镍含量≥0.5mg/L的废水进一步泵入反应池B进行铜试剂沉降：调节镍含量≥0.5mg/L的上清液的pH为6-8，加入铜试剂，搅拌，沉淀，再将沉淀后的混合物泵入沉淀池B，加入絮凝剂，充分搅拌，沉降；反复进行铜试剂沉降处理，直至上清液中镍含量＜0.5mg/L。
6.如权利要求5所述的处理含镍络合物工业废水的方法，其特征在于，步骤3）中，使用质量浓度10%—20%的硫酸调节pH。
7.如权利要求5所述的处理含镍络合物工业废水的方法，其特征在于，所述步骤1）和步骤3）中，搅拌时间为5min-20min；所述沉淀池A和沉淀池B为斜管沉淀池。
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