CN106045104A - 线路板含镍废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种线路板含镍废水处理工艺，包括如下步骤：向待处理的线路板含镍废水中加入熟石灰至线路板含镍废水的pH为10～11，接着加入二价铁盐和三价铁盐至线路板含镍废水的pH降低0.3～0.7，沉淀处理后得到第一滤液；向第一滤液中加入金属捕捉剂和强碱，充分反应至反应液的颜色呈棕色；向反应液中加入絮凝剂和助凝剂，充分反应后沉淀处理，得到第二滤液；将第二滤液的pH调节至6.5～7.5。这种线路板含镍废水处理工艺通过熟石灰提供碱性环境使得离子状态的镍沉淀析出，二价铁盐和三价铁盐破络合镍，接着通过金属捕捉剂进一步去除镍，并且通过絮凝剂和助凝剂，使得线路板含镍废水中的镍和磷共沉淀，达到去除线路板含镍废水中镍、磷的效果。

Description

线路板含镍废水处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其是涉及一种线路板含镍废水处理工艺。
背景技术
印刷电路板制作过程中程序繁复，包含照相制板、印刷、蚀刻、电镀及化学电镀等技术、废水来源繁多，成份复杂。印刷电路板工厂所产生的废水量相当大，但一类污染物主要污染成份是重金属镍，需单独处理。镍在线路板含镍废水中以二价离子状态存在，大部分以硫酸镍、氯化镍和硝酸镍形式存在，有少部分的镍会与无机物和有机物形成络合镍。
传统的线路板含镍废水处理工艺通常采用重金属化学混凝沉淀法，以碱剂使废水中金属离子形成氢氧化物胶体后，再以沉淀分离方式去除。然而，由于少部分镍以络合镍的形式存在从而无法直接通过沉淀分离的方式去除，因此，传统的线路板含镍废水处理工艺对于线路板含镍废水中的镍的去除效果较差。
发明内容
基于此，有必要提供一种对于线路板含镍废水中的镍的去除效果较好的线路板含镍废水处理工艺。
一种线路板含镍废水处理工艺，包括如下步骤：
向待处理的线路板含镍废水中加入熟石灰，充分反应至所述线路板含镍废水的pH为10～11，接着加入二价铁盐和三价铁盐并充分反应至所述线路板含镍废水的pH降低0.3～0.7，沉淀处理后得到第一滤液和第一滤渣；
向所述第一滤液中加入金属捕捉剂和强碱，充分反应至反应液的颜色呈棕色；
向所述反应液中加入絮凝剂和助凝剂，充分反应后沉淀处理，得到第二滤液和第二滤渣；以及
将所述第二滤液的pH调节至6.5～7.5，调节完成后的所述第二滤液即可排入城市管网。
在一个实施例中，所述二价铁盐与所述三价铁盐的加入量的质量比为4～6：1。
在一个实施例中，所述二价铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁，所述三价铁盐为氯化铁。
在一个实施例中，所述金属捕捉剂为硫化钠，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾。
在一个实施例中，所述金属捕捉剂和所述强碱加入量的质量比为4～6：1。
在一个实施例中，所述絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸铝或聚二甲基二烯丙基氯化铵。
在一个实施例中，所述向所述反应液中加入絮凝剂和助凝剂的操作中，所述絮凝剂加入量为40ppm～100ppm。
在一个实施例中，所述助凝剂为聚丙烯酰胺、淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物、聚氧化乙烯或聚-N-二甲氨基甲基丙烯酰胺。
在一个实施例中，所述向所述反应液中加入絮凝剂和助凝剂的操作中，所述助凝剂的加入量为0.5ppm～2ppm。
在一个实施例中，所述将所述第二滤液的pH调节至6.5～7.5的操作为：采用硫酸调节所述第二滤液的pH调节至6.5～7.5。
这种线路板含镍废水处理工艺通过熟石灰提供碱性环境同时使得离子状态的镍沉淀析出，加入二价铁盐和三价铁盐破络合镍，接着通过金属捕捉剂、絮凝剂和助凝剂进一步去除镍，使得线路板含镍废水中的镍进一步沉淀析出，达到去除线路板含镍废水中镍的效果。相对于传统工艺，这种线路板含镍废水处理工艺对于线路板含镍废水中的镍的去除效果较好。
附图说明
图1为一实施方式的线路板含镍废水处理工艺的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示的一实施方式的线路板含镍废水处理工艺，包括如下步骤：
S10、向待处理的线路板含镍废水中加入熟石灰，充分反应至线路板含镍废水的pH为10～11，接着加入二价铁盐和三价铁盐并充分反应至线路板含镍废水的pH降低0.3～0.7，沉淀处理后得到第一滤液和第一滤渣。
优选的，向待处理的线路板含镍废水中加入熟石灰，充分反应至线路板含镍废水的pH为10.5。
优选的，加入二价铁盐和三价铁盐并充分反应至线路板含镍废水的pH降低0.5。
二价铁盐与三价铁盐的加入量的质量比为4～6：1。
优选的，二价铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁。
优选的，三价铁盐为氯化铁。
优选的，S10中加入熟石灰以及加入二价铁盐和三价铁盐两个操作中，均可以采用搅拌机搅拌处理以促进反应充分进行。
具体的，S10中，针对含有不同含量的镍的线路板含镍废水，搅拌机的转速以及处理时间如下表1所示。
表1：搅拌机的转速和反应时间表
通过熟石灰提供碱性环境同时使得离子状态的镍沉淀析出，接着加入二价铁盐和三价铁盐破络合镍，同时在碱性条件下磷也随之沉淀析出，可以使得线路板含镍废水中的镍和磷初步沉淀析出。
S10中，沉淀处理的操作可以采用沉淀池完成。
沉淀池可以为斜管式沉淀池(控制上升流速不超过1m/h)或平流式沉淀池(控制上升流速不超过0.8m/h)。
S20、向S10得到的第一滤液中加入金属捕捉剂和强碱，充分反应至反应液的颜色呈棕色。
金属捕捉剂可以为硫化钠。强碱可以为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或酸钠。
优选的，金属捕捉剂和强碱加入量的质量比为4～6：1。
特别的，金属捕捉剂和强碱加入量的质量比为5：1。
金属捕捉剂和强碱可以配置在同一个加药箱内。加入金属捕捉剂和强碱后，反应的时间不少于20min。反应时可以采用搅拌机搅拌处理，以促进反应充分进行(搅拌速度优选为120rpm)。
反应完成后反应液的颜色应当为棕色，如果反应液的颜色为黑色，则说明加入了过量的金属捕捉剂和强碱。
S30、向S20得到的反应液中加入絮凝剂和助凝剂，充分反应后沉淀处理，得到第二滤液和第二滤渣。
絮凝剂可以为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸铝或聚二甲基二烯丙基氯化铵。
优选的，向S20得到的反应液中加入絮凝剂和助凝剂的操作中，絮凝剂的加入量为40ppm～100ppm。
助凝剂可以为聚丙烯酰胺、淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物、聚氧化乙烯或聚-N-二甲氨基甲基丙烯酰胺。
优选的，向S20得到的反应液中加入絮凝剂和助凝剂的操作中，助凝剂的加入量为0.5ppm～2ppm。
加入絮凝剂和助凝剂后，可以采用搅拌机搅拌处理，以促进反应充分进行。搅拌机的转速可以为60rpm，反应时间不少于15min。
通过二价铁盐和三价铁盐破络合镍，接着通过金属捕捉剂、强碱、絮凝剂和助凝剂进一步去除镍，使得线路板含镍废水中的镍沉淀析出，从而达到去除线路板含镍废水中镍的效果。
S30中，沉淀处理的操作可以采用沉淀池完成。沉淀池优选为斜管式沉淀池(控制上升流速为0.6m/h～0.8m/h)。
S40、将S30得到的第二滤液的pH调节至6.5～7.5，调节完成后的第二滤液即可排入城市管网。
将第二滤液的pH调节至6.5～7.5的操作为：采用硫酸调节第二滤液的pH调节至6.5～7.5。
优选的，还包括合并S10得到的第一滤渣和S30得到第二滤渣后提取其中的镍的操作。
考虑到线路板含镍废水中的镍为一类污染物，可以在S10中加入熟石灰、S10中加入二价铁盐和三价铁盐、S40中将第二滤液的pH调节至6.5～7.5的操作中增加pH在线仪进行监控，同时在S20中加入金属捕捉剂和强碱的操作安装ORP在线监控仪，以实施在线监控。
这种线路板含镍废水处理工艺通过熟石灰提供碱性环境同时使得离子状态的镍沉淀析出，加入二价铁盐和三价铁盐破络合镍，接着通过金属捕捉剂、絮凝剂和助凝剂进一步去除镍，使得线路板含镍废水中的镍进一步沉淀析出，达到去除线路板含镍废水中镍的效果。相对于传统工艺，这种线路板含镍废水处理工艺对于线路板含镍废水中的镍的去除效果较好。
以下为具体实施例，实施例中出现的各种仪器和试剂如果没有特别说明，均采用本领域常规仪器或试剂。
实施例中，待处理的线路板含镍废水来自多个线路板厂。
实施例1
向待处理的线路板含镍废水中加入熟石灰，以搅拌速度为120rpm搅拌30min至线路板含镍废水的pH为10.5，接着加入质量比为5：1的硫酸亚铁和氯化铁，以搅拌速度为120rpm搅拌60min至线路板含镍废水的pH降低0.5，控制上升流速为0.8m/h在斜管式沉淀池中沉淀处理后得到第一滤液和第一滤渣。
向第一滤液中加入质量比为5：1的硫化钠和氢氧化钠，以搅拌速度为120rpm搅拌30min至反应液的颜色呈棕色。
向反应液中加入质量比为5：1的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，搅拌速度为60rpm搅拌30min后控制上升流速为0.7m/h在斜管式沉淀池中沉淀处理，得到第二滤液和第二滤渣。其中，聚合氯化铝的加入量为40ppm，聚丙烯酰胺的加入量为0.5ppm。
采用硫酸将第二滤液的pH调节至7，调节完成后的第二滤液即可排入城市管网。
实施例2
向待处理的线路板含镍废水中加入熟石灰，以搅拌速度为120rpm搅拌30min至线路板含镍废水的pH为11，接着加入质量比为4：1的硫酸亚铁和氯化铁，以搅拌速度为120rpm搅拌60min至线路板含镍废水的pH降低0.3，控制上升流速为0.4m/h在斜管式沉淀池中沉淀处理后得到第一滤液和第一滤渣。
向第一滤液中加入质量比为6：1的硫化钠和氢氧化钠，以搅拌速度为120rpm搅拌30min至反应液的颜色呈棕色。
向反应液中加入质量比为6：1的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，搅拌速度为60rpm搅拌30min后控制上升流速为0.8m/h在斜管式沉淀池中沉淀处理，得到第二滤液和第二滤渣。其中，聚合氯化铝的加入量为60ppm，聚丙烯酰胺的加入量为1.2ppm。
采用硫酸将第二滤液的pH调节至6.5，调节完成后的第二滤液即可排入城市管网。
实施例3
向待处理的线路板含镍废水中加入熟石灰，以搅拌速度为120rpm搅拌30min至线路板含镍废水的pH为11，接着加入质量比为6：1的硫酸亚铁和硫酸铁，以搅拌速度为120rpm搅拌60min至线路板含镍废水的pH降低0.7，控制上升流速为0.6m/h在斜管式沉淀池中沉淀处理后得到第一滤液和第一滤渣。
向第一滤液中加入质量比为4：1的硫化钠和氢氧化钠，以搅拌速度为120rpm搅拌30min至反应液的颜色呈棕色。
向反应液中加入质量比为4：1的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，搅拌速度为60rpm搅拌30min后控制上升流速为0.6m/h在斜管式沉淀池中沉淀处理，得到第二滤液和第二滤渣。其中，聚合氯化铝的加入量为80ppm，聚丙烯酰胺的加入量为2ppm。
采用硫酸将第二滤液的pH调节至7.5，调节完成后的第二滤液即可排入城市管网。
实施例4
向待处理的线路板含镍废水中加入熟石灰，以搅拌速度为120rpm搅拌30min至线路板含镍废水的pH为10，接着加入质量比为5：1的氯化亚铁和氯化铁，以搅拌速度为120rpm搅拌60min至线路板含镍废水的pH降低0.4，控制上升流速为0.8m/h在斜管式沉淀池中沉淀处理后得到第一滤液和第一滤渣。
向第一滤液中加入质量比为4.5：1的硫化钠和氢氧化钠，以搅拌速度为120rpm搅拌30min至反应液的颜色呈棕色。
向反应液中加入质量比为5.5：1的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，搅拌速度为60rpm搅拌30min后控制上升流速为0.7m/h在斜管式沉淀池中沉淀处理，得到第二滤液和第二滤渣。其中，聚合氯化铝的加入量为40ppm，聚丙烯酰胺的加入量为2ppm。
采用硫酸将第二滤液的pH调节至6.5，调节完成后的第二滤液即可排入城市管网。
对实施例1～4中的线路板含镍废水和第二滤液进行检测，得到结果如下表2所示。
表2：实施例1～4中线路板含镍废水和第二滤液中的镍和磷检测结果。
由表2可以看出，实施例1～4中通过熟石灰提供碱性环境同时使得离子状态的镍沉淀析出，接着加入二价铁盐和三价铁盐破络合镍，同时在碱性条件下磷也随之沉淀析出，接着通过金属捕捉剂、絮凝剂和助凝剂进一步去除镍，从而达到去除线路板含镍废水中镍、磷的效果。
这里需要特别指出的是，实施例1中对线路板含镍废水中的镍的去除率最高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
向待处理的线路板含镍废水中加入熟石灰，充分反应至所述线路板含镍废水的pH为10～11，接着加入二价铁盐和三价铁盐并充分反应至所述线路板含镍废水的pH降低0.3～0.7，沉淀处理后得到第一滤液和第一滤渣；
向所述第一滤液中加入金属捕捉剂和强碱，充分反应至反应液的颜色呈棕色；
向所述反应液中加入絮凝剂和助凝剂，充分反应后沉淀处理，得到第二滤液和第二滤渣；以及
将所述第二滤液的pH调节至6.5～7.5，调节完成后的所述第二滤液即可排入城市管网。
2.如权利要求1所述的线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，所述二价铁盐与所述三价铁盐的加入量的质量比为4～6：1。
3.如权利要求1或2所述的线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，所述二价铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁，所述三价铁盐为氯化铁。
4.如权利要求1所述的线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，所述金属捕捉剂为硫化钠，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠。
5.如权利要求1或4所述的线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，所述金属捕捉剂和所述强碱加入量的质量比为4～6：1。
6.如权利要求1所述的线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，所述絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸铝或聚二甲基二烯丙基氯化铵。
7.如权利要求1或5所述的线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，所述向所述反应液中加入絮凝剂和助凝剂的操作中，所述絮凝剂加入量为40ppm～100ppm。
8.如权利要求1所述的线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，所述助凝剂为聚丙烯酰胺、淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物、聚氧化乙烯或聚-N-二甲氨基甲基丙烯酰胺。
9.如权利要求1或8所述的线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，所述向所述反应液中加入絮凝剂和助凝剂的操作中，所述助凝剂的加入量为0.5ppm～2ppm。
10.如权利要求1所述的线路板含镍废水处理工艺，其特征在于，所述将所述第二滤液的pH调节至6.5～7.5的操作为：采用硫酸调节所述第二滤液的pH调节至6.5～7.5。
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